شما چه مقدار درباره این سوخت اطلاعات دارید . آیا از معایب و مزایای این سوخت هیچ گونه اطلاعی دارید . آیا باورهای مردمی درباره تاثیرات منفی این سوخت بر روی موتور خودرو سندیت دارد یا تنها ساخته زهن افرادیست که بدون هیچ گونه اطلاعات علمی و فنی این مبحث را سر زبان ها انداخته اند . واقعیت ماجرا از چه قرار است؟ گاز طبیعی بهتر است یا بنزین؟ کدامیک راندمان بالاتری دارد و کدامیک آسیب کمتری به موتور اتومبیل می‌رساند؟

گاز طبیعی چیست؟

گاز طبیعی یا متان، سبک ترین هیدروکربن موجود در زمین است. فرمول شیمیایی این گاز CH۴ است بدین معنا که هر ملکول متان از ۱ اتم کربن و چهار اتم هیدروژن تشکیل شده‌ است

CNG چیست !

گاز است که در درجه حرارت معمولی و در فشار ۲۰۰ تا ۲۵۰ بار نگهداری میشود .

گاز طبیعی به سه حالت فوق می تواند در خودرو ها مورد استفاده قرار گیرد

الف) فشرده                CNG : COMPRESSED NATURAL GAS

ب) مایع                    LPG : LIQUID PETROLEUM GAS

ج) جذب شده              ANG : ABSORBED NATURAL GAS

انواع خودرو های گاز سوز

DEDICATED به خودرو هایی اطلاق میشود که فقط از یک سوخت استفاده میکنند.

BI_FUEL به خودرو هایی که امکان استفاده از دو سوخت بنزین و گاز را دارا میباشند اطلاق میشود.

DUAL_FUEL به خودرو هایی اطلاق میشود که از دو سوخت گازوئیل و گاز طبیعی به طور ترکیبی استفاده میکنند.

اثرات عمده تبدیل سوخت به CNG

گاز CNG ، گازی به مراتب تمیزتر نسبت به سوخت بنزین از نظرآلاینده های خروجی اگـزوز بـوده است. مقایسه سالمتر بودن گاز CNG نسبت به بنزین از این دیدگاه حائز اهمیت است که بواسطه حوادث مرگبار به وجود آمده ناشی ازآلودگی، جان انسانهای زیادی گرفته شده که میتوان به عنوان نمونه از حادثه دره میور بلژیک در سال ۱۹۳۰ نام برد که در یک روز ۴۰ نفر بواسطه آلودگی ناشی از مه شدید که این شهر را در بر گرفته بود جان خود را از دست داده و یا در سال ۱۹۵۲ در شهر لندن تجمع آلودگی های واقع شده بر روی شهر لندن باعث از دست رفتن جان ۴۰۰۰ نفر گردید اشاره نمود ، از این قبیل نمونه ها بار ها در کشور خودمان و به خصوص در کلان شهر تهران اتفاق افتاده . شاید در این وصعت اعداد و ارقامی نبوده ولی باز قابل تأمل هست . همین عوامل باعث شد تا توجه جهانی نسبت به سمت حفاظت محیط زیست و مسائل ناشی از آن جلب شود.

مقایسه از نظر اقتصادی

کشور ما در آینده نزدیک دیگر یک کشور نفت خیز نبوده، اما میزان ذخایر گاز طبیعی در کشور حدود ۳۳٫۶ تریلیون متر مکعب بوده که برای مصرف حدود ۳۱۰ ساله جمعیت کنونیه کشور کافی است و از این نظر مقام اول ذخایر گازی دنیا را دارا بوده و چون این گاز به راحتی قابل پمپاژ کردن است، خیلی سریع در اختیار مصرف کننده قرار می گیرد و احتیاج به هزینه حمل و نقل بالایی ندارد.

به گزارش سایت آی موز وجود شبکه عظیم خط لوله گاز طبیعی در اقصی نقاط ایران . این گاز را در همه جای کشور در دسترس قرار داده .
همچنین مقایسه قیمت های میانگین CNG و بنزین در بازارهای جهانی نشان می دهد که قیمت جهانی گاز یک پنجم قیمت جهانی بنزین با ارزش حجمیه مساوی میباشد و این موضوع به وضوح نشان دهنده ارزانی سوخت CNG نسبت به سوخت بنزین میباشد.

البته باید به این نکته توجه داشت که استفاده از سوخت CNG به جای بنزین نیاز به سرمایه گذاری اولیه بیشتری داشته و هزینه ساخت یک ایستگاه سوختگیری CNG حدود ۸ برابر هزینه ایجاد یک جایگاه سوختگیری بنزین بوده . ولی در حال حاضر با بهره برداری از ۸ جایگاه جدید، عرضه سوخت CNG در ۲۰۱۱ جایگاه و با استفاده از ۱۱۶۳۲ نازل سوخت صورت می گیرد. هم اکنون ظرفیت نصب شده سوخت رسانی CNG به خودروهای دوگانه سوز ۲ میلیون و ۱۸۲ هزار و ۶۵۲ مترمکعب استاندارد در هر ساعت است. مطابق با برنامه های سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور قرار بر این است که در تا پایان سال جاری ( ۱۳۹۲ ) تعداد جایگاههای عرضه CNG به ۲۵۰۰ باب برسد.

لازم به ذکر است که انجمن جهانی خودروهای گازسوز در گزارش خود ایران را به عنوان دارنده بزرگ‌ترین ناوگان خودروهای گازسوز در جهان در سال ۲۰۱۱ معرفی کرد.

 

مقایسه از نظر فنی و موتوری
سوخت CNG نسبت به سایر سوختهای هیدروکربنی دارای پائین ترین نسبت کربن به هیدروژن (۱ اتم کربن در مقابل ۴ اتم هیدروژن) است. لذا سوختن آن کربن کمتری بر جای گذاشته و در خودروهای گازسوز بعلت کاهش قابل ملاحظه این رسوبات ( کربن ) , در منطقه احتراق ، ورودی سوپاپها ، سرپیستونها و شیارهای رینگها ، امکان گریپاژ کردن قطعات بمراتب کاهش یافته و همچنین به علت کاهش قابل ملاحظه رسوبات کربن و آلاینده های خروجی ، روغن موتور و فیلتر آن نسبت به سوخت بنزین تمیزتر باقی مانده و زمان تعویض آنها و در نتیجه هزینه عملیاتی موتور گاز سوز نیز کاهش می یابد که تمامیه موارد ذکر شده نشان دهنده افزایش عمر مفید خودرو در هنگام استفاده از سوخت CNG نسبت به سوخت بنزین و همچنین LPG میباشد .

در این بین شاید هنوز افرادی باشند که با وجود شواهد بالا , باز هم مهر خشک کار کردن را بر پیشانیه موتور های گاز سوز بزنند . ما برای رد این حرف دلیلی واضح تر و قابل لمس تر می آوریم

زمانی که موتور اتومبیل شما سرد است، بنزین بر روی دیواره سیلندرها تقطیر می‌شود و به پایین یعنی به سمت کارتل روغن سرازیر می‌شود. این مقدار اگر چه بسیار نا چیز و غیر قابل اندازه گیری است ولی در دراز مدت باعث خراب شدن روغن و از بین رفتن خاصیت روانکاری روغن می‌شود در حالی که گاز طبیعی حتی در دمای ۱۰ درجه زیر صفر هم تقطیر نمی‌شود و حتی اگر در مجاورت روغن قرار گیرد باعث خراب شدن آن نخواهد شد. پس این نیز دلیل دیگری است که نشان میدهد کارکرد خشک موتورهای گاز سوز بیشتر یک ذهنیت اشتباه است چرا که تایید میکند روغن موتور اتومبیل‌های گاز سوز دیرتر خراب می‌شود.

مقایسه از نظر پیمایش خودرو
برای به کارگیری گاز طبیعی به عنوان سوخت خودرو باید آن را در جایگاه های سوختگیری با فشار ۲۰۰ تا ۲۲۰ بار متراکم نموده که در چنین فشاری دانسیته انرژی حجمی گاز طبیعی یک سوم بنزین بوده و در نتیجه یک خودرو تجهیز شده به سوخت گاز طبیعی فشرده با حجم مخزن گاز معادل با حجم مخزن بنزین , سه برابر یک خودرو بنزینی برای همان مسافت نیاز به مراجعه به جایگاه سوختگیری دارد و میتوان نتیجه گرفت که برد عملیاتی خودروها با سوخت بنزین به مراتب بیشتر از خودروی با سوخت گاز طبیعی فشرده شده می باشد.
۱- گاز طبیعی سوختی با احتراق بهینه،پاکیزه و تمیز است که این امر سبب افزایش عمر موتور و کاهش تعمیرات آن می گردد. برای مثال تعویض شمع در موتورهای بنزینی تا ۳۲,۰۰۰ کیلومتر انجام میشود که در خودرو های گاز سوز تا ۱۲۰,۰۰۰ کیلومتر دوام دارد.

۲- این سوخت قابل انتقال و مکش از مخزن اتومبیل نمی باشد واحتمال سرقت سوخت کاهش می یابد.کما اینکه در صورت بالا رفتن قیمت سوخت معضل سرقت سوخت نیز اضافه می گردد.

۳- زمان سوخت گیری سریع بین ۴ تا ۵ دقیقه و با احتساب زمان قبل از اتصال نازل , میانگین فعلی کشور ۳۰ دقیقه بوده که این عدد نمیتواند رسمیت داشته باشد . زیرا این زمان به عوال زیادی بستگی دارد که کمترین زمان ۵ دقیقه و بیشترین آن میتواند حدود ۲ ساعت وقت بگیرد .

۴-  در صورت احتراق گاز طبیعی (CNG) ،گاز منو اکسید کربن در حدود ۷۰درصد و مواد آلاینده گازی غیر متانی ۸۹ درصد واکسید نیتروژن ۸۷ درصد کمتر می شود.

۵-  از نظر ایمنی،گاز طبیعی ایمن تر است.زیرا گاز طبیعی برخلاف بنزین در زمان وقوع حوادث وتصادفات در هوا نشر وپراکنده می گردد.اما حوضچه های بنزین بر روی زمین ایجاد خطر آتش سوزی می کنند.

از طرفی کپسولهای ذخیره گاز مورد استفاده بسیار مستحکم تراز باک های سوخت بنزینی می باشند.

طراحی این کپسولها منوط به اجرای شدیدترین آزمونهای ایمنی نظیر حرارت وفشارهای بسیار زیاد،تیر اندازی وبرخوردهای شدید است.

این مخازن که بهترین نوع آن در کشور خودمان , ایران تولید میشود تست های جامع تر دیگری را قبل و بعد تولید گزرانده تا به دست مصرف کننده ها برسد که ما به برخی از آنها اشاره خواهیم کرد

۲٫۱٫ هیدرو تست،
۲٫۲٫ تست آلتراسونیک،
۲٫۳٫ تست cycling،
۲٫۴٫ تست burst،
۲٫۵٫ تست سختی،
۲٫۶٫ تست ضخامت،
۲٫۷٫ تست AE،
۲٫۸٫ تست نشتی

و همچنین تستهای کنترل کیفی طراحی، تولید، و سریالی کپسولهای گاز CNG همراه با تستهای تعیین خواص مکانیکی مواد اولیه مورد استفاده مطابق استانداردهای معتبر از جمله ANSI , ISO , ASME , ASTM و در کنار آنها تستهای خواص مکانیکی که برای ارزیابی خواص حد استحکام الاستیک کامپوزیتهای پایه پلیمری جهت استفاده درمحاسبات ضروری می باشد شامل مدول الاستیسیته به روش خمش، تنش تخریب و مدول الاستیسیته به هنگام کشش و چگالی نمونه های پیچش می باشد

رانندگی در ارتفاعات بلند : در ارتفاعات ،هوا رقیق تر شده وموتور با ترکیب سوخت غنی تری(نسبت بیشتری از سوخت به هوا) کار می کند. از رو قدرت موتور به دلیل کاهش تنفس موتور و تأمین اکسیژن کمتر ونیز جریان غنی تر وشدیدتر سوخت افت می کند. دراین حالت، چون موتور گاز سوز بعلت اینکه گاز در حدود ۱۲ درصد حجم ورودی را تشکیل داده وبا کاهش چگالی هوا براثر رقیق تر شدن آن ، حجم سوخت نیز پایین می آید و توان موتور نیز ۱۲ تا۱۴ درصد افت می کند. لذا در صورت دوگانه سوز بودن وسیله نقلیه بهتر است در ارتفاعات از سوخت بنزین استفاده گردد.

عوامل مؤثر بر بازده سوخت CNG: مقادیر ارزش حرارتی خالص بنزین،گازوئیل ،LPG و CNG به ترتیب ۴۴،۴۵،۴۳،۴۶ است.

بنابراین تفاوت زیادی وجود ندارد و لیکن مقادیر ارزش حرارتی نیز به میزان زیادی بستگی به ترکیب سوخت دارد مخصوص برای LPG و CNG.

راندمان موتور،تابعی از عوامل موتور است که مهمترین آن ضریب تراکم موتور است. سوخت دیزل(گازوئیل)در یک موتور احتراقی تراکمی دارای ضریب تراکم ۱۴ به ۱ است. ودارای بالاترین راندمان ۴۰ درصد به عنوان حد بالائی بازده است.

بالاترین بازده بعدی برای سوخت CNG است که با ضریب تراکم ۱۲ به ۱ دارای راندمان حدود ۳۵ درصد است .

موتورهای بنزینی وسوخت LPG دارای ضریب تراکم بیشینه ۹ به ۱ دارای راندمانی در حدود ۳۰ درصد هستند . مقادیر راندمان های مذکور حدود بالائی آنها بوده در بار کامل می باشند.

به گزارش سایت آی موز در بسیاری از کشورها CNG دارای بهترین ارزش و آنگاه گازوئیل و بعد LNG و در نهایت بنزین است. چنانچه یک موتور بنزینی به سوخت CNG تبدیل شده باشد به بالاترین بازده فوق الذکر دست نخواهد یافت. زیرا ضریب تراکم در سطح مورد نیاز برای سوخت بنزین ثابت باقی می ماند.

بنابراین دستیابی به بالاترین راندمان فقط درخودروهای OEM (خودروهای با موتورهای اصلی سوخت CNG) امکان پذیر است.

مسائل ایمنی در خصوص سوخت های گازی

عموماً خطر آتش سوزی در شرایط عادی کارکرد در واقع بسیار کم است. گاز CNG از هوا سبکتر است و در فضا پراکنده می شود. بخار LPG از هوا سنگین تر است و به تشکیل حوضچه در نزدیکی زمین تمایل دارد.

آیا یک موتور گازسوز داغ تر از یک موتور بنزینی است

موتورهای گاز سوز که از عملکرد بنزینی تبدیل به موتورگاز سوز شده اند دارای اگزوزهائی با درجه حرارت بیشتر می باشند. (موتور آنها داغ تر از موتورهای یگانه سوز بنزینی است) .

دلایل : در موتورهای بنزینی ، تأخیر بنزین تأثیر خنک کننده ای در سیستم مکش سوخت و سیلندرها دارد.این امر در مورد گاز اتفاق نمی افتد.از طرفی یک مخلوط گازی تمایل به احتراق آهسته تری نسبت به بنزین دارد وممکن است به هنگام عبور و خروج از سوپاپها باز هم در حال سوختن باشد.

مقایسه خوردوهای بنزین سوز و گاز سوز

در حالی که دو سوخت اصلی خودرو یعنی بنزین و گاز در بسیاری از خودروها مورد استاده قرار می گیرند و این سوال برای بسیاری به وجود می آید که تفاوت این دو سوخت چه از لحاظ فنی و موتوری و چه از دید اقتصادی و محیط زیست در چیست؟، لذا سعی بر این کرده است که به تفاوت دو سوخت متداول در کشور یعنی بنزین و CNG از منظرهای مختلف پرداخته و مزایا و معایب هر دو به اختصار ذکر نماید.

مقايسه از نظر زيست محيطي

ترکیبات موجود در گاز باعث می شود که CNG ، گازي به مراتب تميزتر نسبت به سوخت بنزين از نظرآلاينده هاي خروجي اگـزوز بـوده است.  مـيزان آلاينده هاي خروجي از اگزوز که اندازه گيري شده نشان می دهد CNG سوختی به مراتب سالمتر از بنزین است. مقايسه سالمتر بودن گاز CNG نسبت به بنزين از اين ديدگاه حائز اهميت است كه بواسطه حوادث مرگبار به وجود آمده ناشي ازآلودگي، جان انسانهاي زيادي گرفته شده كه ميتوان به عنوان نمونه از حادثه دره ميور بلژيك در سال 1930 نام برد كه بواسطه تجمع آلودگي هاي ناشي ازكارخانجات در يك روز 40 نفر بواسطه آلودگي ناشي از مه شديد كه اين شهر را در بر گرفته بود جان خود را از دست داده و يا در سال 1952 در شهر لندن تجمع آلودگي هاي واقع شده بر روي شهر لندن باعث از دست رفتن جان 4000 نفر گرديد ، اشاره نمود و همين عوامل باعث شد تا توجه جهاني نسبت به سمت حفاظت محيط زيست و مسائل ناشي از جلب شده بر روي شهر لندن باعث از دست رفتن با آلودگي هوا و حفاظت محيط زيست بسته و مقررات خاصي در رابطه با انتشار آلاينده ها به خصوص در زمينه خودروها وضع گردد.

مقايسه از نظر اقتصادي

از آنجا که میزان منابع نفت و همچنین برداشت از منابع نفت بسیار سخت تر می باشد و از آنجا که كشور ما در آينده نزديك ديگر يك كشور نفت خيز نبوده، اما ميزان ذخاير گاز طبيعي در كشور حدود 25 تريليون متر مكعب بوده كه براي مصرف 250 ساله است و از اين نظر مقام دوم ذخاير گازي دنيا را دارا بوده و چون اين گاز را به راحتي قابل پمپاژ كردن است، بنابراين خيلي سريع در اختيار مصرف كننده قرار مي گيرد و احتياج به هزينه حمل و نقل بالايي ندارد.
وجود شبكه عظيم خط لوله گاز طبيعي در اقصي نقاط ايران وجود اين گاز را در همه جا در دسترس قرار داده بنابراين هزينه حمل و نقل اين گاز نيز بشدت كاهش يافته است . همچنين مقايسه قيمت هاي ميانگين CNG و بنزين در بازارهاي جهاني نشان مي دهد كه قيمت يك ليتر بنزين 47 سنت و قيمت معادل گاز CNG اين مقدار سوخت بنزين 10 سنت بوده كه به وضوح نشاني ارزاني سوخت CNG نسبت به سوخت بنزين ميباشد.
 البته بايد به اين نكته توجه داشت كه استفاده از سوخت CNG به جاي بنزين نياز به سرمايه گذاري اوليه بيشتري داشته و هزينه ابعاد هر ايستگاه سوختگيري CNG حدود 8 برابر  هزينه ايجاد يك جايگاه سوختگيري و بنزين بوده كه مطابق با برنامه هاي سازمان بهينه سازي مصرف سوخت كشور قرار بر اين گرفته است كه در پايان سال 84، 300 جايگاه سوختگيري CNG در نقاط مختلف كشور احداث و به بهره برداري برسد كه در اين صورت امكان سوختگيري در سراسر كشور امكان پذير خواهد بود.

مقايسه از نظر فني و موتوري خودروهای گاز سوز و بنزین سوز

در خودروي گازسوز بعلت كاهش قابل ملاحظه رسوبات كربن در منطقه احتراق ، ورودي سوپاپها ، سرپيستونها و شيارهاي رينگها ، امكان گريپاژ كردن قطعات بمراتب كاهش همچنين بعلت كاهش قابل ملاحظه رسوبات كربن و آلاينده هاي خروجي ، روغن موتور و فيلتر آن نسبت به سوخت بنزين تميزتر باقي مانده و زمان تعويض آنها و در نتيجه هزينه عملياتي موتور گاز سوز نيز كاهش مي يابد. ولی از دید فنی خودرویی که از گاز استفاده می کنن با توجه ترکیبات گاز که به نسبت بنزین از خشکی بیشتر و در نتیجه کارکردن سخت تر موتور خودرو می شود، و از آنجا که خودروهای گازسوز از فرآینتد و قطعات بیشتری در موتور خودرو بهره می برند در نتیجه هزینه بالاتر نگهداری را شامل می شوند.

مقایسه از نظر پيمايش خودرو 

به گزارش سایت آی موز براي به كارگيري گاز طبيعي به عنوان سوخت خودرو بايد آن را در جايگاه سوختگيري تا فشار 200 تا 220 بارمتراكم نوده كه در چنين فشاري دانسيته انرژي حجمي گاز طبيعي يك چهارم بنزين بوده و در نتيجه يك خودرو تجهيز شده به سوخت گاز طبيعي فشرده با حجم مخزن گاز معادل با حجم مخزن بنزين و چهار برابر يك خودرو بنزيني براي همان مسافت نياز به مراجعه به جايگاه سوختگيري دارد و ميتوان نتيجه گرفت كه برد عملياتي خودروهاي با سوخت بنزين به مراتب بيشتر از خودروي با سوخت گاز طبيعي فشرده شده مي باشد. و این روز ها با صف های بلند و گاها ساعتی در شهر های بزرگ خودروهای بنزین سوز در این ضمینه پیشتاز می باشند.

بحث و نتيجه گيري

در حالت كلي هر كدام از دو نوع سيستم سوخت بنزين و CNG داراي مزايا و معايبي بوده كه بايد با در نظر گرفتن اين موارد نسبت به ارجعيت داشتن يكي نسبت به ديگري اقدام كرد كه در زير به پاره اي از اين موارد اشاره شده است.

معايب خودروهای گاز سوز

الف- سنگين بودن تجهيزات

ب- گراني تجهيزات مربوطه

ج- طي نمودن مسافت كمتر به ازاء يك بار سوختگيري

د- کاهش قدرت و راندمان موتور

مزاياي خودروهای گاز سوز

الف – به مراتب ارزان بودن سوخت CNG

ب- آلودگي كمتر محيط زيست

ج- افزايش عمر مفيد خودرو

د- تعویض شمع در موتورهای بنزینی تا ۳۲هزار کیلومتر دوام دارد ولی در موتورهای گازسوز این عدد به ۱۲۰هزار کیلومتر افزایش می‌یابد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

سه × یک =