پنل کاربر سبد خرید
ورود / عضویت



ورود
عضویت
بازیابی رمز
ورود / عضویت
۰
معرفی سوخت CNG
تبلیغات
معرفی سوخت CNG
گازسوز کردن موتورهای درون سوز از همان بدو اختراع این موتورها مدنظر مخترعان آن ها بوده است، به طوری که هم دیزل و هم اتو از سوخت گازی به عنوان سوخت اصلی موتورهای خود نیز استفاده نموده اند. امروزه مسئله گازسوز کردن موتورهای احتراق داخلی، با روند فزاینده ای دنبال می شود.
در حال حاضر ۳۰ درصد سازندگان موتورهای احتراق داخلی، موتورهای گازسوز نیز تولید می کنند و بیش از پنج درصد خودروهای جهان نیز از سوخت گاز استفاده می نمایند.

اثرات مصرف بی رویه سوخت

  • آلودگی هوا و محیط زیست.
  • افزایش هزینه زندگی شهری.
  • سردرد.
  • تنگی نفس و درد عضلات.
  • از بین رفتن فضای سبز.
  • و ... .

روش های کاهش اثرات مخرب مصرف بی رویه سوخت

  • استفاده از وسایل نقلیه عمومی.
  • انتخاب سوخت جایگزین.
  • تنظیم به موقع موتور خودرو.
  • و ... .

معرفی گاز طبیعی

گاز طبیعی که حاصل تجزیه مواد ارگانیک در لایه های زیرزمینی است؛ در مخازن عظیم هیدروکربنی زیر زمین تشکیل می شود. ترکیب گاز طبیعی بر اساس استاندارد شرکت ملی گاز؛ بیش از 80 درصد متان، کمتر از 12 درصد اتان و درصد های متناسب پروپان، بوتان و آلکان های سنگین، کربن دی اکسید و نیتروژن است.

گاز طبیعی به سه طریق:

  • متراکم COMPRESSED NATURAL GAS) CNG).
  • مایع LIQUITRED NATURAL GAS) LNG).
  • جذب شده ABSORBED NATURAL GAS) ANG).

می تواند به عنوان سوخت در خودروها مورد استفاده قرار گیرد که در حال حاضر استفاده از گاز طبیعی متراکم شده (CNG) در کشور ما رایج است. گاز طبیعی که در اینجا به اختصار Compressed Natural Gas) CNG) نامیده خواهد شد، انتخاب جدیدی برای جایگزینی سوخت های رایج فعلی همانند سوخت های مایع، از قبیل بنزین و گازوئیل و همچنین گاز مایع (LPG) است.

علل استفاده از CNG به عنوان سوخت جایگزین

  • در بیشتر مناطق کشور در دسترسی است.
  • بسیار پاک می سوزد و کمترین آلایندگی را دارد.
  • با هوا به خوبی مخلوط شده و احتراق کامل انجام می گیرد.
  • بسیار ارزان و با صرفه است.
  • هزینه مصرفی کمتری بر اقتصاد کشور تحمیل می کند.

مزایای اقتصادی سوخت CNG

  • در دسترس بودن ذخایر عظیم گاز طبیعی.
  • هزینه پالایش کمتر این سوخت، نسبت به سایر فرآورده های مایع سوختی.
  • وجود شبکه توزیع گسترده گاز طبیعی در کشور پهناور ایران.
  • ایجاد اشتغال.
  • کاهش آلودگی هوا.
  • قیمت بسیار اندک این سوخت در مقایسه با سایر سوخت های رایج.
  • کاهش واردات سوخت بنزین.
  • کاهش یارانه های سوخت.

مشخصات گاز طبیعی CNG

گاز طبیعی نسبت به هوا سبک تر است و به همین دلیل، در صورت نشت گاز از مخزن ذخیره سوخت و دیگر اجزا، به سرعت به سمت بالا حرکت می کند. دمای اشتعال گاز طبیعی 650 درجه سیلسیوس، تقریباً دو برابر بنزین (350 درجه سیلسیوس) است، که همین باعث می گردد خطر انفجار یا آتش سوزی خودروهای گازسوز به شدت کاهش یابد.

جدا از مشخصات فیزیکی و شیمیایی گاز طبیعی، مخازن ذخیره گاز طبیعی CNG با استحکام بیشتری در مقایسه با باک های معمولی استفاده شده در خودروها ساخته می شود. کلیه مخازن ذخیره این گاز به شیر اطمینان خروج گاز مجهز بوده که در صورت کاهش ناگهانی فشار، نسبت به قطع گاز اقدام می کند.

میزان چگالی انرژی گاز طبیعی نسبت به بنزین کمتر بوده یعنی در هر کیلوگرم مقدار کمتری انرژی نسبت به بنزین تولید می نماید ولی ارزش حرارتی آن نسبت به بنزین بیشتر می باشد و از طرف دیگر، هر کیلوگرم گاز طبیعی برای احتراق به هوای بیشتری احتیاج دارد و این امر در رابطه با ویژگی های موتور گازسوز شده حائز اهمیت می باشد. عدد اکتان گاز طبیعی بالاتر از گاز مایع و بنزین می باشد و این امر در طراحی حجم محفظه احتراق و نسبت تراکم موتور مهم است.


بیشتر بدانید:

عدد اکتان مقیاسی است برای نشان دادن مقاومت بنزین و یا دیگر سوخت ها در مقابل گرما، فشار و شروع احتراق خود به خود (بدون جرقه). عدد اکتان بنزین معمولی 87، بنزین ویژه 89 و بنزین سوپر 93 است. وقتی می گوییم عدد اکتان بنزینی 90 است یعنی کیفیت سوخت این بنزین با مخلوطی از 90 درصد سوخت ایزواکتان (C8H18) و 10 درصد هپتان برابر است.


معرفی سوخت CNG

گاز طبیعی در شرایط عادی به صورت گاز بوده و برای مایع کردن آن حتما باید درجه حرارت آن کاهش پیدا کند. (تا حدود 200 درجه) و تنها با افزایش فشار به مایع تبدیل نمی شود. با توجه به وزن مخصوص کم گاز طبیعی، برای ذخیره سازی این گاز احتیاج به افزایش فشار آن تا 200 اتمسفر می باشد و این امر در انتخاب نوع مخازن برای ذخیره سازی گاز حائز اهمیت است.

لازم به ذکر است که برای جایگزینی یک لیتر گازوئیل احتیاج به یک متر مکعب گاز در شرایط نرمال و یا 5 لیتر گاز با فشار 200 اتمسفر داریم.

سوخت نسبت هوا به سوخت چگالی انرژی (MJ/Kg) چگالی نسبی انرژی (MJ/متر مکعب)
هیدروژن 34 3.21 0.84
متان 17.2 3.40 0.89
پروپان 15.6 3.68 0.96
بنزین 14.7 3.83 1
CNG 16.5 3.36 0.88

مشخصات احتراق سوخت های CNG و بنزین

سرعت شعله در سوخت CNG به میزان 10 درصد پایین تر است

قابلیت اشتعال:

  • سی ان جی: 5 الی 15 درصد.
  • بنزین: 1 الی 7.6 درصد.

دمای خود اشتعالی:

  • سی ان ج: 540 درجه سانتیگراد.
  • بنزین: 232 تا 482 درجه سانتیگراد.

نسبت هوا به سوخت استوکيومتریک:

  • سی ان جی: 15.7 الی 17.3 درصد.
  • بنزین: 14.5 الی 14.7 درصد.
  • قابلیت انتشار گاز CNG در هوا 0.2 سانتی متر مربع بر ثانیه می باشد.
  • ترکیب سوخت و هوا در حالت گازی شکل، بهتر صورت می گیرد.

گاز مایع LPG چیست؟

به معنی گاز مایع نفتی می باشد "Liquefied Petroleum Gas" این گاز به عنوان یک منبع اولیه انرژی مطمئن و اقتصادی شناخته می شود. ترکیبات اصلی این گاز عبارتند از: پروپان و بوتان که با نسبت های خاص با هم ترکیب می شوند.

همچنین دارای مقادیر کمی از هیدروکربن ها و سایر گازهای بی اثر نیز هست. این گازها در جریان پالایش نفت و یا در اثر عبور از لوله ها و مسیرهای مختلف به گاز LPG اضافه می گردند. حالت عادی این ترکیب به شکل گازی است ولی در شرایط عادی قابلیت مایع شدن را نیز دارد. LPG به علت عدم تولید سرب یا بنزین سوختی بی ضرر برای محیط زیست است.

آلایندگی گاز طبیعی

میزان تولید آلاینده ها، ناشی از سوختن گاز CNG از مزایای قابل توجه و بی نظیر این گاز می باشد که توجیه قابل قبولی در جایگزینی این سوخت در خودروها را فراهم می آورد:

  • گاز طبیعی، بعد از هیدروژن پاک ترین سوخت جایگزین است.
  • بیش از ۸۰ درصد این سوخت از متان تشکیل شده است.
  • گازهای آلاینده منتشر شده از خودروهای با سوخت گاز طبیعی، کمتر از خودروهای بنزینی یا گازوئیل سوز است.
  • انتشار آلاینده های سمی ناشی از تبخیر بنزین از باک خودرو، در زمان سوخت گیری در خودروهای دوگانه سوز به وقوع نمی پیوندد.
  • در واحد انرژی، گاز طبیعی نسبت به سایر سوخت های هیدروکربنی مایع (بنزینی، گازوئیل) کربن کمتری داشته که از این رو میزان انتشار دی اکسیدکربن در طی یک مسافت یکسان از خودروهای گازسوز کمتر است.
  • انتشار هیدروکربن های منتشر شده از خودروهای بنزینی و دیزلی در مجاورت نور خورشید در لایه ازن ایجاد اختلال می کنند، اما گاز طبیعی انتشار HC را نسبت به بنزین یا گازوئیل به میزان بیش از ۸۰ درصد کاهش می دهد.

موتورهایی که با سوخت گاز طبیعی کار می کنند به مراتب ذرات معلق کمتری (PM) نسبت به خودروهای دیزلی و بنزینی تولید می نمایند. این ذرات که خطر ابتلا به سرطان و بیماری های ریوی را به دنبال دارد، از خطرناکترین آلاینده های هوا محسوب می شوند، که این ذرات در یک خودرو گاز سوز به میزان بیش از ۹۵ درصد کاهش می یابد.

آلایندگی CO NOx HC CO2 PM
میزان کاهش 65% 70% 80% 20% 95%

مقایسه آلاینده های بنزین و گاز و تاثیر هر یک بر محیط زیست و کاتالیست کانورتور

ترکیبات شیمیایی بنزین

معرفی سوخت CNG

ترکیبات شیمیایی CNG

معرفی سوخت CNG

همانطور که در جداول مشاهده می شود، سوخت های بنزینی و گاز طبیعی فشرده از نظر آلاینده ها تفاوت های ذیل را دارند:

گوگرد می تواند تاثیرات سویی بر عملکرد کاتالیست داشته باشد، میزان گوگرد و ترکیبات آن در بنزین حدود 10ppm تا 500ppm (یک قسمت در میلیون = ppm: parts per million) در گاز حداکثر حدود ppm 50 می باشد. بنابراین گاز سوختی بی ضررتر برای کاتالیست است.

سوخت بنزین دارای گازهای سمی می باشد و CNG فاقد آن ها است (در بنزین حدود ۱۲ تا ۱۴ درصد حجمی)

همچنین بنزین دارای بنزن (C6H6) است که سرطان زاست ولی CNG فاقد آن می باشد.

سوخت بنزین دارای ماده ترکیبی METHYLTERTIARY BUTYL ETHER) MTBE) می باشد که این ماده آلاینده بسیار قوی و برای محیط زیست نیز بسیار مضر می باشد و CNG فاقد آن است.

در CNG حداکثر ۳ درصد گاز CO2 وجود دارد که گازی خنثی است و حدود 0.5 تا 8 درصد حجمی اتان (C2H6) وجود دارد که گازی سرطان زا است.

در خروجی سوخت CNG مقدار کمی آب وجود دارد که باعث خورندگی و یخ زدگی سطوح می گردد.

چند نکته:

  • به لحاظ بالا بودن عدد اکتان سوخت های گازی، این سوخت ها از خاصیت ضد کوبشی بهتری برخوردارند و احتراق کامل به وسیله آن ها امکان پذیر است.
  • از آنجا که سوخت های گازی فاقد خاکستر و مواد زائد هستند و احتراق آن ها کامل تر است، انتظار می رود که با کاربرد آن ها در خودروها، آلودگی هوا ناشی از حمل و نقل کاهش یابد.
  • در موتورهایی که صرفا گازسوز می باشند، در هنگام استارت موتور در حالت سرد سوخت های گازی بهتر عمل می کنند، زیرا برخلاف سوخت های مایع نیازی به تبخیر آن ها نیست. (لازم به ذکر است که تمام خودروهای گازسوز داخل به صورت دوگانه سوز بوده و شروع بکار آن ها در حالت بنزینی است.

آشنایی با خودروهای گازسوز

خودرو گاز سوز به خودرویی اطلاق می گردد که توانایی استفاده از گاز طبیعی را به عنوان سوخت موتور داشته باشد. این خودروها معمولا به گونه ای ساخته و تجهیز می گردند که قابلیت استفاده از دو سوخت جداگانه و یا سوخت های همزمان را داشته باشند. خودروهای گازسوز را می توان به صورت زیر دسته بندی نمود:

الف) خودروهای تک سوخته ( Dedicated)

خودروهایی هستند که فقط از سوخت گاز استفاده نموده و قابلیت استفاده از سوخت دیگری را ندارند.

ب) خودروهای دوگانه سوز (Bi Fuel)

  • خودروهای پایه گاز سوز: این خودرو ها از ابتدا به منظور استفاده از سوخت گاز طراحی شده اند اما مجهز به تجهیزاتی هستند که در صورت انتخاب راننده می توانند از سوخت دیگری (بنزین یا گاز مایع ) نیز استفاده نمایند.

  • خودروهای پایه بنزینی: این خودروها از ابتدا به منظور استفاده از سوخت بنزین طراحی شدهاند اما مجهز به تجهیزاتی هستند که در صورت انتخاب راننده می توانند از سوخت گاز نیز استفاده نمایند.

پ) خودروهای دو سوخته (Dual fuel)

خودروهایی هستند که می توانند به طور همزمان از دو سوخت با درصدهای اختلاط مختلف استفاده نمایند.

معرفی سوخت CNG

آشنایی با جایگاه سوخت گیری گاز طبیعی فشرده

با توجه به اینکه در صنعت، گاز طبیعی را ابتدا باید فشرده نموده و سپس به مخازن خودروها تزریق نمود بنابراین استفاده از تجهیزات فشرده سازی گاز ضروری به نظر می رسد. مجموعه این تجهیزات یک جایگاه سوخت گیری گاز طبیعی را تشکیل می دهد.

جایگاه های سوخت گیری به دسته های مختلفی تقسیم می گردند که از جمله آن، جایگاه های فوق سریع، سریع و کند هستند که به ترتیب قادر هستند یک خودرو را در طی کمتر از سه دقیقه، بین سه تا پنج دقیقه و بیشتر از یک ساعت سوخت گیری نمایند.

همچنین می توان جایگاه ها را بر اساس نوع کمپرسور و ظرفیت آن ها نیز دسته بندی نمود.

یک جایگاه سوخت گیری گاز طبیعی از قطعات اصلی زیر تشکیل گردیده است:

  • شیر ورودی دستی و برقی: به منظور قطع و وصل جریان گاز در مواقع لزوم
  • خشک کن گاز: به منظور گرفتن آب موجود در گاز طبیعی و رساندن آن به میزان استاندارد.
  • مخزن آرامش: که جهت گرفتن تلاطم جریان گاز ورودی به کمپرسور و کاهش دادن فشار روی پیستون های مراحل کمپرسور در هنگام خاموش شدن آن مورد استفاده قرار می گیرد.
  • کمپرسور: که وظیفه فشرده سازی گاز ورودی را به عهده داشته و با استفاده از پیستون های رفت و برگشتی که می توانند به صورت عمودی، افقی و یا شعاعی حرکت نمایند این کار را انجام می دهند.
  • موتور محرک: وظیفه گرداندن کمپرسور را به عهده داشته و می تواند به شکل یک موتور الکتریکی، هیدرولیکی و یا گازی وجود داشته باشد.
  • جداکننده ها: وظیفه جداسازی روغن کمپرسور که با گاز مخلوط می گردد را دارد.
  • مخازن ذخیره: بیشتر در جایگاه های سریع استفاده شده و وظیفه ذخیره گاز تحت فشار 250 بار را دارند.
  • کابین توزیع: این دستگاه ها وظیفه توزیع سوخت به خودرو را دارا بود و می توانند مقدار و فشار سوخت گیری را کنترل نمایند.
  • کابین کنترلی: کلیه فرمان های قطع و وصل تجهیزات و ابزارهای اندازه گیری دقیق و مدارهای فرمان در داخل این کابین ها تعبیه می گردد.

شکل زیر نمونه ای از یک جایگاه سوخت گیری را نشان می دهد:

معرفی سوخت CNG

تبلیغات
برچسب ها
نویسنده
امیرحسین رضازاده
امیرحسین رضازاده عضو تیم استپ هلپ

علاقه مند به برنامه نویسی و خودرو
مجموع پست ها: 223 مجموع سوالات: 0 مجموع پاسخ ها: 0
مطالب مرتبط
تبلیغات
سایر آموزش های اتومبیل
پرسش و پاسخ
۰ پاسخ
۰ امتیاز
اضافه کردن آفتامات استارت
آشنایی با آفتامات (رله) چراغ های بزرگ و اتوماتیک راهنمای خودرو
۰ پاسخ
۰ امتیاز
کمک در مورد اتومات استارت
آموزش باز کردن، بستن و تعمیر استارت خودروی پراید
۰ پاسخ
۱ امتیاز
۰ پاسخ
۲ امتیاز
سوالتان را بپرسید
تبلیغات
محصولات آموزشی
فروشگاه