آنچه می‌خواهید در مورد CNG بدانید گاز بهتر است یا بنزین؟

 

 

منبع ذخیره گاز در یک خودرو

 

 

گاز طبیعی فشرده یا سی‌ان‌جی (به انگلیسی: Compressed natural gas) سوختی است که عمدتا به عنوان جایگزینی برای بنزین، گازوئیل و گاز مایع به کار می‌رود. سی‌ان‌جی نسبت به هر سه اینها آلودگی کمتری ایجاد می‌کند. همچنین ایمنی بیشتری در هنگام نشت دارد چون گاز از هوا سبکتر است و به سرعت پراکنده می‌شود.

سی‌ان‌جی با فشرده‌سازی گاز طبیعی ایجاد می‌شود به گونه‌ای که حجمی که اشغال می‌کند کمتر از یک درصد حجمی است که گاز طبیعی در شرایط عادی اشغال می‌کند. گاز طبیعی عمدتا از متان تشکیل می‌شود و از چاه‌های گاز طبیعی، چاه‌های نفتی و فراوری زباله‌ها (بیوگاز) تولید می‌شود.

سی‌ان‌جی هم در خودروهای بنزین‌سوز که موتور آنها برای استفاده از سی‌ان‌جی اصلاح شده و هم در خودروهایی که با موتور اختصاصا سی‌ان‌جی سوز (OEM)ساخته شده‌اند، استفاده می‌شود. در سال ۲۰۱۳ بیش از ۱۸ میلیون خودرو سی‌ان‌جی فعال بوده‌اند. ایران بزرگترین ناوگان خودروهای سی‌ان‌جی سوز را با ۳.۵ میلیون در اختیار داشته‌است. پاکستان و آرژانتین با بیش از دو میلیون و برزیل، چین و هند با بیش از یک و نیم میلیون خودروی سی‌انجی‌سوز در رتبه‌های بعد قرار دارند.

از مزایای استفاده از گاز طبیعی در مقایسه با بنزین می‌توان به آلایندگی کمتر، عدد اکتان بالا (۱۳۰)، افزایش راندمان ۱۵ درصدی و در کشوری چون ایران فراوانی و قیمت مناسب نام برد. در مقابل، هزینه احداث ایستگاههای سوختگیری، وجود محدودیت فضا در نصب مخازن سوختگیری بر روی خودرو، کاهش پیمایش خودرو و نیاز به طراحی و تقویت بخشهای متعددی از خودرو نظیر شاسی، اکسل (بدلیل افزایش وزن)، سیستم خنک کاری و غیره در خوروهای تبدیلی، از معایب استفاده از این سوخت می‌باشد.

چگالی انرژی سی‌ان‌جی ۴۲ درصد گاز طبیعی مایع‌شده و ۲۵ درصد گازوئیل است. یعنی سی‌ان‌جی در حجم مساوی یک‌چهارم گازوییل انرژی تولید می‌کند.

ده کشور برتر با بزرگترین ناوگان خودروهای سی‌ان‌جی - ۲۰۱۳[۱] (میلیون دستگاه)
رتبه	کشور	ناوگان ثبت شده	رتبه	کشور	ناوگان ثبت شده
1	ایران	۳.۵	6	چین	۱٫۵۰
2	پاکستان	۲.۷۹	7	ایتالیا	۰٫۸۲
3	آرژانتین	۲.۲۸	8	کلمبیا	۰٫۴۶
4	برزیل	۱.۷۵	9	ازبکستان	۰٫۴۵
5	هند	۱.۵۸	10	تایلند	۰٫۴۲
جمع جهانی = ۱۷/۲۵ میلیون خودروی گاز طبیعی

پانویس

1. "Worldwide NGV Statistics". NGV Journal. Retrieved 2012-04-24.

فروشگاه قطعات خوردوهای دوگانه سوز CNG_LPG

منابع

• ویکی‌پدیای انگلیسی
• وب سایت ماشینبازار. «بررسی اجمالی تفاوت‌های بنزین و CNG». ۱۰ دی ۱۳۹۰. بازبینی‌شده در ۹ فروردین ۱۳۹۲.

 

گاز طبیعی سوختی با احتراق پاک، تمیز و بهینه است که سبب افزایش عمر موتور و کاهش تعمیرات آن می‌شود.
تعویض شمع در موتورهای بنزینی تا ۳۲هزار کیلومتر دوام دارد ولی در موتورهای گازسوز این عدد به ۱۲۰هزار کیلومتر افزایش می‌یابد.
این سوخت قابلیت انتقال و مکش از مخزن را ندارد و بدین ترتیب احتمال سرقت سوخت به صفر می‌رسد و این در حالی است که با توجه به سهمیه‌بندی بنزین، احتمال سرقت بنزین از باک خودروها وجود دارد.
زمان سوخت‌گیری سریع در پمپ گاز بین ۵ تا ۶ دقیقه و آهسته آن ۵ تا ۸ساعت طول می‌کشد.
گاز طبیعی از بنزین ایمن‌تر است. چون گاز طبیعی برخلاف بنزین در زمان تصادف و حوادث پیش‌بینی نشده در هوا پراکنده می‌شود ولی بنزین روی زمین حوضچه‌هایی ایجاد می‌کند که هر لحظه ممکن است به آتش‌سوزی‌های مهیب منجر شود. کپسول‌های ذخیره گاز هم بسیار محکم‌تر از تانک‌های سوخت بنزینی هستند. طراحی این کپسول‌ها منوط به اجرای شدیدترین آزمون‌های ایمنی نظیر حرارت، فشارهای بسیار زیاد، تیراندازی و برخورد‌های شدید است.
یک کیلوگرم گاز معادل ۳۳/۱لیتر بنزین و ۲۲/۱لیتر گازوئیل است.
● رانندگی در ارتفاعات
در ارتفاعات، هوا رقیق‌تر شده و موتور با ترکیب سوخت غنی‌تری (نسبت بیشتری از سوخت به هوا) کار می‌کند. به همین خاطر قدرت موتور به دلیل کاهش تنفس موتور و تامین اکسیژن کمتر و همچنین جریان غنی‌تر و شدیدتر سوخت افت می‌کند. در این حالت چون موتور گازسوز به علت اینکه گاز در حدود ۱۲درصد حجم ورودی را تشکیل داده و با کاهش چگالی هوا بر اثر رقیق‌تر شدن آن، حجم سوخت نیز پایین می‌آید، توان موتور ۱۲ تا ۱۴درصد افت می‌کند. پس در صورت دوگانه‌سوز بودن وسیله نقلیه بهتر است در ارتفاعات از سوخت بنزین استفاده شود.
● عوامل موثر بر بازده سوخت
مقادیر ارزش حرارتی خالص بنزین، گازوئیل، LPG و CNG به ترتیب ۴۶، ۴۳، ۴۵ و ۴۴ است. تفاوت زیادی بین ارزش حرارتی خالص آنها وجود ندارد اما مقادیر ارزش حرارتی به میزان زیادی به ترکیب سوخت بستگی دارد.
در بسیاری از کشورها CNG دارای بهترین ارزش است. پس از آن گازوئیل، LNG و در نهایت بنزین قرار دارند.
چنانچه یک موتور بنزینی به سوخت CNG تبدیل شده باشد به بالاترین بازده دست پیدا نخواهد کرد چون ضریب تراکم در سطح مورد نیاز برای سوخت بنزین باقی می‌ماند. بنابر این دستیابی به بالاترین راندمان فقط در خودروهای با موتورهای اصلی سوخت LNG امکان پذیر است. عموما احتمال آتش سوزی در شرایط عادی کارکرد، بسیار کم است. به علت سبک‌تر بودن گاز CNG نسبت به هوا، در فضا پراکنده می‌شود. اما بخار LPG از هوا سنگین‌تر است و به تشکیل حوضچه در نزدیکی زمین تمایل دارد. بر حسب قدرت، وسایل نقلیه دو گانه سوز ( CNG) در حدود ۱۰تا۱۲درصد قدرت خود را به علت اینکه گاز طبیعی جای اکسیژن در محفظه احتراق موتور را می‌گیرد، از دست می‌دهند.
● موتور گاز سوز داغ‌تر از بنزین
موتورهای گاز سوز که از عملکرد بنزینی تبدیل به موتور گاز سوز شده‌اند دارای اگزوزهایی با درجه حرارت بیشتر هستند. از طرفی در موتورهای بنزینی، بنزین تاثیر خنک کننده‌ای در سیستم مکش سوخت و سیلندرها دارد. این مساله در مورد گاز اتفاق نمی‌افتد. باید توجه داشت که یک مخلوط گازی تمایل به احتراق آهسته‌تری نسبت به بنزین دارد و ممکن است به هنگام عبور و خروج از سوپاپ‌ها باز هم در حال سوختن باشد.
● کوبش موتورهای گازسوز
کارکرد موتور در شرایط جوی با درجه حرارت بالا، زمان‌بندی نادرست، احتراق تغییرات آنالیز و ترکیب شیمیایی گاز مهمترین علل کوبش در موتورهای گاز سوز هستند.
بنابراین این گاز طبیعی بادرصد متان بالا، کوبش موتورهای گاز سوز را تا حد زیادی کاهش می‌دهد.
● سوالات عمومی در مورد CNG
این پرسش‌ها توسط مردم در هنگام سوخت‌گیری از پمپ گاز مطرح شده‌اند. پاسخ به این پرسش‌ها در جهت هر چه سریعتر شدن روند گازسوز کردن خودروها خالی از لطف نخواهد بود.
▪ فرق گاز طبیعی با CNG چیست؟
ـ CNG همان گاز طبیعی است که ما روزانه آن را در خانه، محل کار خود و یا کارخانجات با فشار پایین استفاده می‌کنیم. بدیهی است ذخیره‌سازی گاز در چنین فشاری به واسطه حجم زیاد مورد نیاز به صرفه نیست. از طرفی به خاطر تراکم آن در صورت استفاده در خودرو، زمان‌های تجدید سوخت‌گیری فوق‌العاده کوتاه خواهد شد. در صورتی که گاز طبیعی ( NG) تا فشار حدود ۳۶۰۰ PS تراکم شود، ما CNG خواهیم داشت.
▪ آیا به هنگام استفاده از CNG ، بوی گاز درون خودرو می‌پیچد؟
ـ خوردوهای CNG سوز نظیر خودروهای بنزین سوز بدون بو هستند. در صورتی که در خودروهای CNG سوز بوی گاز احساس کردید، سریعا باید مدار سوخت‌رسانی را از نظر نشست احتمالی مورد بازرسی قرار دهید.
▪ تبدیل خودرو به CNG سوز چگونه تمام می‌شود؟
ـ باک مخصوصی در صندوق عقب خودرو شما نصب می‌شود و مداراتی که بتواند گاز را در جهت احتراق به سمت موتورها هدایت کند، به آن مرتبط می‌شود.
▪ در صورتی که ذخیره CNG در خودرو تمام شود، می‌توان هنوز از بنزین استفاده کرد؟
ـ بله، زمانی که شما خودروی‌ مورد نظرتان را برای استفاده از CNG تبدیل می‌کنید، هنوز کاربراتور، باک بنزین و مدار سوخت‌رسانی جهت بنزین را روی خودرویتان دارید. بنابراین به سادگی با زدن یک کلید روی داشبورد، می‌توانید مسیر بنزین، به سمت موتور را برقرار کنید، اما به هر حال استفاده از CNG برای شما ارزان‌تر خواهد بود.
▪ آیا لازم است که هر چند وقت یک بار حتی در صورت عدم نیاز اجباری از بنزین استفاده شود؟
ـ بله این مساله، یعنی استفاده هر چند وقت یک بار از بنزین باعث روانکاری مکانیزم کاربراتور و آمادگی بهتر سیستم سوخت‌رسانی بنزین در واقع لازم خواهد شد.
▪ نصب کیت مخصوص و تبدیل خودرو به CNGسوز چقدر زمان می‌برد؟
ـ انجام این تبدیل ۴ یا ۵ ساعت بیشتر وقت نمی‌گیرد، اما افزایش روزافزون تقاضا برای انجام این تغییرات می‌تواند به واسطه ازدحام باعث طولانی‌تر شدن زمان انتظار مشتری شود.
با یک باک پر CNG ، به طور معمول ۱۰ تا ۱۵لیتر بنزین، گاز طبیعی را در خود ذخیره می‌کند. بدیهی است اگر میزان مصرف خودروی‌تان را با واحد Km/Litr در این عدد ضرب کنید، میزان مسافت پیمودن با یک باک پر از CNG به دست می‌آید. برای مثال برای یک خودرو متوسط با حجم سیلندر ۱۳۰۰ سی‌سی این مسافت چیزی در حدود ۱۵۵کیلومتر خواهد بود در صورت نیاز با افزودن تعداد باک می‌توان این مسافت را افزایش داد.
▪ آیا استفاده از گاز طبیعی فشرده در خودرو ایمن است؟
ـ بله CNG به خاطر سه ویژگی مهم از سوخت‌های بنزین، گازوئیل و LPG ایمن‌تر است. اول آنکه وزن مخصوص CNG برابر ۵۸۷/۰ است این به آن معنا است که این گاز از هوا نیز سبک‌تر است. بنابراین در صورتی که نشست کند، در جو، صعود کرده و محو می‌شود. دوم اینکه درجه حرارت خوداشتغالی CNG برابر ۷۰۰درجه سانتیگراد است، در حالی که درجه حرارت خوداشتغالی بنزین ۴۵۵درجه سانتیگراد است. سومین مورد، این که باک‌های ذخیره CNG از فولادهای آلیاژی خاص و با رعایت بالاترین سطوح ایمنی ساخته می‌شوند که بسیار محکم‌تر و ایمن‌تر از باک‌های بنزین خودروها هستند.
▪ آیا باک ذخیره CNG در خودرو با چنین فشار بالای گاز درون آن ایمن است؟
ـ بله، باک‌های ذخیره CNG از فولادهای آلیاژی خاص و به صورت کاملا یکپارچه ساخته می‌شوند. هیچ نوع جوشی در ساخت این باک به کار نرفته و باک براساس استانداردهای معتبر بین‌المللی قبل از نصب مورد تست قرار می‌گیرد. به‌علاوه این باک‌ها به دیسک‌های پاره‌شونده ضدانفجار ( Burst disc) مجهز هستند که در صورت افزایش بیش از حد فشار یا به هنگام آتش‌سوزی‌ این دیسک‌ها پاره شده و فشار مخزن به شدت افت کرده و بخش اعظم گاز خارج می‌شود.
آیا وجود باک ذخیره پرفشار گاز در خودرو حتی به هنگام تصادف‌های شدید نیز ایمن است؟
CNG سال‌ها است که در کشورهایی چون نیوزیلند، ایتالیا، آرژانتین و آمریکا به عنوان سوخت خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرد و تمام این کشورها آن را ایمن‌تر از بنزین شناخته و اعلام کرده‌اند.
▪ آیا استفاده از CNG برای موتور خودرو ضرری نداشته و به آن آسیب نمی‌زند؟
ـ خیر به هیچ عنوان بالعکس عمر برخی از قطعات موتور در صورت استفاده CNG افزایش خواهد یافت. به عنوان مثال عمر مفید روغن موتور تا حد زیادی افزایش می‌یابد، چرا که CNG باعث آلودگی یا رقیق شدن روغن موتور نمی‌شود. از طرفی چون هیچ‌گونه سربی به همراه این سوخت نیست رسوبات سخت سرب روی شمع‌ها ایجاد نشده و عمر مفید شمع‌ها نیز تا حد چشمگیری افزایش می‌یابد. همچنین از آنجا که CNG سوختی گازی است، هیچ کربنی به عنوان محصول احتراق تشکیل نشده و سطح داخلی موتور تمیز باقی می‌ماند.
▪ چرا دود و دمه خروجی از اگزوز خودروهای CNG سوز کم و محدود است؟
ـ زیرا CNG در عمل سوختی پاک و تا حد بسیار زیادی عاری از آلاینده‌های زیست محیطی است از انجام که عمده ترکیب اصلی گاز طبیعی را متان تشکیل می‌دهد خروجی اگزوز خودروهای CNG سوز شامل بخار آب و جز کوچکی مونوکسید کربن است.
با توجه به اینکه کربن یا ذرات دیگری در خروجی اگزوز وجود ندارد دود خروجی از اگزوز بسیار جزئی و قابل اغماض است. به دلایل فوق خودروهای CNG سوز به راحتی و بدون به کارگیری هر نوع تجهیزات جانبی و خارجی (نظیر مبدل‌های کاتالیستی در خودروهای بنزینی سوز)ف قادر خواهند بود برآورده کننده کلیه الزامات مشخص شده در استانداردهای زیست محیطی باشند.
▪ عملکرد و کارایی CNG در مقایسه با بنزین در یک خودروی تبدیل شده به دوگانه‌سوز چگونه است؟
ـ هنگام استفاده از CNG شتاب حرکت خودرو در مقایسه با بنزین اندکی کمتر خواهد بود که این مساله به واسط افت ۵ تا ۱۵درصدی قدرت موتور به هنگام استفاده از CNG است. شایان ذکر است این میزان افت توان موتور را می‌توان با تنظیم کیت CNG به حداقل رساند و در شرایط معمول رانندگی در شهر این میزان افت قدرت، محسوس نخواهد بود.
▪ آیا تجهیزات و سیستم سوخت‌رسانی CNG نصب شده روی خودرو نیاز به تعمیر یا سرویس خاصی دارد؟
ـ به طور کلی این سیستم سوخت‌رسانی سیستم پیچیده‌ای نیست و به راحتی می‌تواند سال‌ها بدون اشکال کار کند اما برای آنکه همواره در شرایط حداکثر کارایی خود قرار داشته باشد بازدید دوره‌ای تجهیزات مربوط به آن بعد از هر یک‌هزار کیلومتر کارکرد پیشنهاد می‌شود که ترجیحا می‌باید نزد همان تکنسین مجازی که خودرو را گازسوز کرده انجام شود.
▪ آیا خودروهای دیزل را نیز می‌توان CNG سوز کرد؟
ـ بله می‌توان خودروهای دیزل را هم به CNG سوز هم به دوگانه‌سوز (Dual Fuel ) برای مصرف CNG و گازوئیل تبدیل کرد.
با وجود مزایای بسیار استفاده از CNG چرا کشورهای توسعه یافته از آن استفاده نمی‌کنند؟
بد نیست بدانیم که CNG در سطح جهان سوخت جدیدی نیست و خودروها از دهه ۱۹۲۰ میلادی تاکنون از این سوخت استفاده کرده‌اند. در حال حاضر ایتالیا ۲۴۰ جایگاه عرضه CNG، بیش از ۳۰۰هزار خودروی CNG سوز دارد. در نیوزیلند نیز حدود ۲۵۰هزار خودرو در سال‌های اخیر CNG سوز شده‌اند و حدود ۲۵۰ جایگاه، عرضه CNG در این کشور را بر عهده دارند. آرژانتین نیز در چند ساله اخیر برنامه‌ریزی گسترده‌ای را برای استفاده CNG طرح‌ریزی کرده و در حال حاضر ۷۰۰هزار خودروی CNG سوز دارد. سومین مورد اینکه باک‌های ذخیره CNG از فولادهای آلیاژی خاص و با رعایت بالاترین سطح ایمنی ساخته می‌شوند که بسیار مستحکم‌تر و امن‌تر از پلاک‌های بنزین خودروها هستند.

هادی غضنفری