تبلیغات
برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات. - یك خودروی گاز طبیعی سوز چگونه كار می كند؟+شیرهای سولنوئیدی ابزار دقیق آن

برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

گاز طبیعی تا فشاری حدود 200 بار فشرده می شود و در مخازن مخصوصی كه روی خودروها نصب میشوند، ذخیره می گردد. این مخازن ممكن است در صندوق عقب، زیر بدنه و یا روی سقف خودروها نصب گردند. سوخت گاز طبیعی از طریق یك لوله فشار قوی(High Pressure) به یك رگولاتور فشار قوی منتقل


می شود ( اغلب این رگولاتور در كنار موتور نصب می شوند) و فشار گاز در این رگولاتور تا حدود فشار اتمسفر تقلیل می یابد. در موتورهای كاربوراتوری گاز طبیعی از طریق یك میكسر هوا و سوخت كه در دهانه كاربوراتور تعبیه شده است، وارد موتور می شود. در موتورهای انژكتوری، گاز طبیعی از طریق انژكتورهای جداگانه(مخصوص گاز طبیعی) در فشار حدود 6 بار به داخل منیفلد هوا تزریق می شود. در ادامه گاز طبیعی وارد محفظه احتراق شده و اشتعال صورت می گیرد. در هنگام خاموش بودن موتور شیرهای سولنوئیدی مخصوص، از ورود گاز به محفظه موتور جلوگیری می كنند. در خودروهای دوگانه سوز(
Bifuel) نوع سوخت(بنزین یا گاز طبیعی) توسط یك كلید انتخاب سوخت (Chang over switch) انتخاب می شود. در برخی از خودروها این كلید بطور اتوماتیك و بعد از اتمام سوخت گاز طبیعی عمل می كند تا بنزین را به عنوان سوخت جایگزین وارد موتور نماید. این كلید انتخاب سوخت در محل مناسبی در داشبورد نصب می گردد. در ضمن در این محل نشانگری نیز وجود دارد كه میزان گاز موجود در مخزن یا مخازن خودرو را نشان می دهد. شایان ذكر است بعضی از خودروها نیز فقط برای كاركرد با گاز طبیعی را طراحی شده اند(Dedicated).

در یك روش دیگر می توان گاز طبیعی را با كاهش دما تا 164- درجه سانتی گراد، بصورت مایع (LNG) درآورده و ذخیره نمود. این گاز در دمای معمولی تبخیر می شود و سپس میتوان آن را همانند CNG مورد استفاده قرارداد..

 

پنج مزیت اصلی برای استفاده از گاز طبیعی به عنوان سوخت در خودروها وجود دارد:

 

1. گاز طبیعی از اغلب سوختهای موجود پاك تر بوده و آلایندگی كمتری تولید می كند.
گاز طبیعی نسبت به بنزین و گازوییل آلایندگی بسیار كمتری را تولید می نماید. گاز طبیعی یك سوخت بدون سرب بوده و هیچگونه اكسیدهای سولفور و یا ذرات معلق نیز ندارد. در حال حاضر آلایندگی گاز طبیعی تمامی استانداردهای آلایندگی اروپایی و امریكایی و آژانس حفاظت از محیط زیست (
EPA) را پوشش می دهد. میزان كاهش آلایندگی در صورت استفاده از گاز طبیعی، به عوامل مختلفی مانند نوع خودرو و چگونگی ساخت آن بستگی دارد، اما بطور متوسط، میزان كاهش آلایندگی مورد انتظار به شرح زیر میباشد:
77 درصد كاهش در تولید
NOx نسبت به بنزین و 80 درصد نسبت به گازوییل
95-76 درصد كاهش در تولید
CO نسبت به بنزین
90-85 كاهش در تولید
HC نسبت به بنزین و گازوییل
97 درصد كاهش در تولید بنزن نسبت به بنزین و گازوییل
یك آلایندگی خودروهایی كه با سوختهای مایع نظیر بنزین و یا گازوییل كار می كنند این است كه بطور طبیعی همواره مقداری بخارات این سوختها از مجموعه سیستم سوخت خودرو، به محیط سرایت می كنند كه این مقدار در مورد خودروهای گاز طبیعی سوز تقریباً صفر می باشد. دلیل این امر این است كه گاز طبیعی ذاتاً به صورت بخار بوده و این بخار از سیستم سوخت خودروی گازسوز به بیرون نشت نخواهد كرد.
2. به تصور بعضی ها خودروهای گازسوز ناامن به نظر می رسند اما در حقیقت با توجه مشخصه های فیزیكی این خودروها، تجربه رانندگی نشان داده است كه خودروهای گازسوز از خودروهای بنزین سوز به مراتب ایمن تر می باشند.
گاز طبیعی از هوا سبكتر بوده و به سرعت پراكنده می شود. نسبت هوا به سوخت مورد نیاز اشتعال گاز طبیعی برابر 5 تا 15 درصد حجمی می باشد. دمای اشتعال آن حدود 700 درجه سانتی گراد بوده و دمای اشتعال بنزین حدود 450 درجه سانتی گراد میباشد و این به این معناست كه گاز طبیعی نسبت به بنزین جرقه قویتری را برای اشتعال نیاز خواهد داشت. مخازنی كه برای ذخیره سازی گاز طبیعی فشرده مورد استفاده قرار می گیرند (مخازن
CNG)، بسته به سازنده مخزن، دارای ضخامتی حدود 1 تا 2 سانتی متر بوده و جنس آنها نیز می تواند از فولاد، آلومینیم و یا فیبر كربن باشد كه تمامی آنها (در یك تصادف مشابه) نسبت به یك باك بنزین استاندارد ساخته شده از یك ورق نازك فولادی، مقاومت بسیار بیشتری را دارا می باشند.
3. با توجه به اینكه سوخت گاز طبیعی یك سوخت پاك و عاری از ناخالصی می باشد، لذا هزینه نگهداری و تعمیرات خودرو را نیز كاهش می دهد.
تجربه عملی استفاده از خودروهای گازسوز نشان داده كه می توان هزینه های نگهداری این خودروها را تا اندازه نصف هزینه های مربوط به خودروهای مشابه بنزینی كاهش داد. بسیاری از كاربرها گزارش داده اند كه این خودروها پس از پیمایش 15،000 تا 30،000 كیلومتر نیاز به تعویض روغن دارند و شمعها و اجزای دیگر نیز تا 120،000 كیلومتر نیاز به تعویض نخواهند داشت.
4. تامین گاز طبیعی برای مصارف آینده تضمین شده است.
بر اساس میزان مصرف كنونی، برآورد می شود تامین گاز طبیعی برای 65 تا 70 سال آینده با قیمتهای كنونی امكان پذیر باشد. البته با در نظر گرفتن منابع بازیافتی گاز طبیعی تامین گاز طبیعی، این تخمین به 170 سال می رسد. در هرسال حدود 91/951 میلیارد متر مكعب گاز طبیعی از طریق 3/1 میلیون كیلومتر خط لوله به سرتاسر اروپا منتقل می شود. شبكه خطوط گازرسانی در كشورهایی كه بازار خوبی برای مصرف گاز طبیعی فراهم نموده اند مانند آلمان، فرانسه، ایتالیا و ... در حال گسترش می باشد. در ضمن در بازارهای در حال توسعه مانند یونان، اسپانیا و پرتغال نیز این شبكه ها گسترش یافته اند.
در سال 1996 میزان ذخایر گاز طبیعی كشف شده جهان در حدود 23/150 میلیارد مترمكعب و مصرف جهانی گاز طبیعی حدود 2/2 میلیارد متر مكعب در سال بود. در حال حاضر میزان ذخایر گاز طبیعی اروپای غربی حدود 6370 میلیارد متر مكعب و مصرف این منطقه حدود 335 میلیارد متر مكعب در سال می باشد. در اروپای شرقی حدود 59190 میلیارد متر مكعب ذخایر گاز طبیعی وجود دارد و مصرف آن برابر 660 میلیارد متر مكعب در سال می باشد.
گاز طبیعی عموماً به عنوان یك سوخت فسیلی شناخته شده است، هرچند كه متان را می توان از محصولات كشاورزی، فضولات انسانی و زباله نیز تولید نمود. این
Biogas (سوخت زیستی) می تواند نقش مهمی در بازیافت زباله های شهری ایفا كند كه در این صورت زباله های شهری سوخت مورد نیاز خودروهای گازسوز را تولید خواهند كرد. این مورد با موفقیت در سوئد و فرانسه انجام شده است.
5. تقریباً در سرتاسر جهان قیمت گاز طبیعی از بنزین ارزانتر است.
بر اساس معادله انرژی، قیمت گاز طبیعی نسبت به بنزین و گازوییل ارزانتر بوده و در نتیجه برای مصرف كنندگان مطلوبتر است. یك مطالعه در سال 1996 نشان داد كه قیمت گاز طبیعی در 11 كشور از 12 كشور اروپایی 77-14 درصد كمتر از بنزین و 74-12 درصد كمتر از گازوئیل میباشد. كشور سوییس در این زمینه یك استثناء بوده و گاز طبیعی در آنجا 6 درصد از بنزین و 3 درصد گازوییل گرانتر می باشد. مالیات مربوط به هر سوخت، مهمترین عامل تعیین كننده قیمت آن می باشد.

 

خطر انفجار:

مخازنی با جداره ضخیم از جنس آلومینیم، فولاد و یا كامپوزیت برای ذخیره گاز طبیعی مورد استفاده قرار می گیرد. این مخازن در هنگام تولید بر اساس قوانین و استانداردهای سختگیرانه ای تولید می شوند



و با فرض بدترین شرایط كاری، تحت تستهای مختلف قرار می گیرند كه به مراتب سختگیرانه تر از تستهای مربوط به تولید باك بنزین می باشد. تست
Crash خودروهای گازسوز با سرعتی حدود 84 كیلومتر بر ساعت انجام می شود و با اینكه خودرو بطور كامل صدمه می بیند، اما به مخازن CNG در اكثر موارد صدمه ای وارد نمی شود و یا صدمات بسیار جزئی گزارش میشوند. با كمك تستهای Bonfire و انفجار با دینامیت كه بر روی مخازن CNG انجام میشود، حد بالایی برای مقاومت آنها در مقابل دما و افزایش فشار داخلی تعیین میشود و بدین ترتیب از ایمن بودن این حدود اطمینان حاصل میشود. البته سیستم گازسوز نیز مانند تمامی سیستمهای دیگر آسیب ناپذیر نبوده و باید بصورت دوره ای مورد بازرسی قرار بگیرد تا صدمات احتمالی مشخص شوند .

سوختگیری:

گاز طبیعی را می توان مستقیماً از طریق یك كمپرسور و بر پایه سوختگیری آرام سوختگیری نمود(از پنج دقیقه تا هشت ساعت) و یا اینكه از طریق مخزن چندگانه (Multiple) ذخیره، در سه تا پنج دقیقه سوختگیری را انجام داد(برای این كار گاز در چندین مخزن CNG ذخیره می شود). بسیاری از ایستگاههای


سوختگیری شخصی، تركیبی از روشهای سوختگیری سریع و سوختگیری آرام را بسته به نیازهای ناوگان، مورد استفاده قرار می دهند. كمپرسورهای كوچك خانگی نیز وجود دارند كه ظرفیت آنها حدود 4 لیتر(از حجم مخزن) در ساعت بوده و بر اساس سوختگیری به روش آرام كار می كنند. استفاده از گاز طبیعی مایع شده (
LNG) به عنوان سوخت خودروها در حال افزایش بوده و از مزایای استفاده از این سوخت این است كه میتوان به كاهش هزینه های مربوط به كاهش فشار نسبت به CNG اشاره نمود. همچنین میتوان LNG را مستقیماً داخل مخازن عایق بندی شده خودروها پمپاژ كرد.

آمار و ارقام مربوط به May 2005 می باشند) كشورهای دارای بیشترین تعداد خودروی گازسوز ثبت شده، بیشتر از اروپا، اقیانوسیه و امریكا می باشند. كشورهای دیگر در حال شناسایی مزایای استفاده از خودروهای گازسوز بوده و استفاده از خودروهای گازسوز در این كشورها برنامه شده است.




 

در اروپا، ایتالیا از سال 1920 در حال استفاده از خودروهای گازسوز بوده است و حدود 382،000 خودروی گازسوز در این كشور موجود می باشد. ایتالیا دارای 521 جایگاه سوختگیری CNG میباشد. روسیه نزدیك به 41،780 خودروی گازسوز و 213 جایگاه سوختگیری CNG دارد. غیر از این كشورها ، در حال حاضر در اروپا چند هزار خودروی گازسوز و چند صد جایگاه سوختگیری وجود دارد كه به آرامی در حال افزایش می باشد.
آرژانتین حدود 1،440،000 خودروی گازسوز داشته و ماهیانه نزدیك به 5000 دستگاه از خودروهای موجود در ناوگان این كشور به خودروی گازسوز تبدیل می شوند و بیش از 1402 ایستگاه سوختگیری در این كشور وجود دارد. ونزوئلا یك برنامه ملی برای توسعه خودروهای گازسوز دارد و در حال تبدیل خودرو و ساخت نزدیك به 60 ایستگاه سوختگیری می باشد.
كانادا حدود 36000 خودروی تبدیل شده گازسوز دارد و برنامه های حمایتی دولت باعث تشویق این امر شده است. دولت كانادا نیز با توجه به هزینه هایی كه برای تبدیل ناوگان صرف نموده، انتظار دارد در آینده نزدیك، حداقل 10 درصد از ناوگان این كشور گازسوز شده باشند.
در ایالات متحده در حال حاضر حدود 130،000 خودروی گازسوز وجود دارد. خودروهای گازسوز از سال 1960 در این كشور مورد استفاده بوده اند اما در حال حاضر تفاوت قیمت بین گاز طبیعی و بنزین و همچنین تكنولوژی برتر این خودروها باعث استفاده روزافزون از خودروهای گازسوز می گردد. حدود 1216 جایگاه سوختگیری عمومی و شخصی در این كشور وجود دارد. .

 

تمامی سوختهای جایگزین مانند CNG، LPG، الكل و الكتریسیته متحمل برخی مشكلات در خصوص اندازه مخازن و وزن آنها می باشند. یكی از فاكتورهای گازسوز كردن خودروها، اندازه مخزن انتخاب شده می باشد.



 این مساله گازسوز كردن خودروهایی كه فضای محدودی در صندوق عقب خود دارند را مشكل می سازد. وزن اضافه شده به خودرو ناشی از نصب مخزن نیز یك عامل دیگر در تبدیل خودروها می باشد. مخصوصاً زمانی كه وزن ناخالص خودرو برای مشتری حائز اهمیت است مانند اتوبوسهای مسافربری و یا وانتها و سایر ماشینهای حمل بار این مساله نمود بیشتری پیدا می كند(توضیح اینكه در برخی كشورها مالیات خودرو بر اساس وزن آن محاسبه می شود و خود این امر یك اشكال دیگر است). اما راههای زیادی برای نصب مخازن وجود دارد و صنعت
CNG در این زمینه تجربیات زیادی را كسب كرده و به كمك آن جانمایی مخازن در داخل خودروها را توسعه داده است. این تجربه به توسعه جانمایی مخازن در كف خودروها منجر شده است. با این روش حتی می توان خودروهایی مانند ون، كامیون و جرثقیل نیز را گازسوز نمود. در ضمن LNG نیز به منظور افزایش ذخیره گاز موجود در خودروها مورد استفاده قرار می گیرد.

 

 

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :