تبلیغات
Mechanical Men - معرفی گاز طبیعی و بنزین شامل مشخصات و خصوصیات محترقه

Create The Future
نویسنده :مهدی کاظمی
تاریخ:چهارشنبه 3 مهر 1392-11:06 ب.ظ

معرفی گاز طبیعی و بنزین شامل مشخصات و خصوصیات محترقه

مقدمه

گاز طبیعی در سالهای اخیر به عنوان یكی از سوخت‌های قابل استفاده در خودروها مورد توجه قرار گرفته است. دلایل اصلی بكارگیری این سوخت در خودروها عبارتند از:

 

الف) مزایای زیست محیطی گاز طبیعی

گاز طبیعی عمدتاً شامل متان با تركیب شیمیایی CH4 است كه احتراق این سوخت در مقایسه با هیدروكربن‌های سنگین موجود در بنزین و گازوییل بصورت كاملتری در موتور خودرو انجام می‌شود و به همین دلیل آلاینده‌های خروجی كاهش می‌یابند. معمولاً خودروهای گازسوز دارای آلاینده‌های خروجی كمتری نسبت به خودروی مشابه بنزین سوز یا دیزل هستند. از اینرو در سالهای اخیر با مطرح شدن معضلات آلودگی در شهرها و كلان شهرها توجه به این سوخت افزایش یافته تا جایی كه در خودروها بكار گرفته شده است.

 

ب ) مزایای اقتصادی گاز طبیعی

گاز طبیعی بخصوص در كشورهایی نظیر ایران كه دارای ذخایر آن هستند‌ قیمت كمتری نسبت به سایر سوخت‌ها دارد. این اختلاف قیمت در مورد سوخت خودروها (بنزین و گازوییل) معمولاً به حدی است كه مصرف كنندگان را به سمت استفاده از گاز طبیعی ترغیب می‌كند.

در حال حاضر در كشور ما هزینه پیمایش مسافتی معین توسط یك خودروی گاز سوز حدود یك چهارم هزینه پیمایش همان مسافت با همان خودرو در حالت بنزین سوز است كه این امر اختلاف قیمت قابل توجهی را بصورت سالیانه برای دارندگان خودروهای گازسوز ایجاد می‌كند و بنابراین یكی از عوامل رواج و بكارگیری سوخت گاز طبیعی در صنعت خودرو به شمار می‌رود.

از طرفی محدودیت منابع سوختهای فسیلی و محدودیت بنزین و گازوییل سبب شده است كه كشورهای مختلف از وابسته شدن به یك سوخت خاص جلوگیری نمایند و سوختهای متنوعی را جایگزین بنزین و گازوییل نمایند. این سوخت‌ها را سوختهای جایگزین(Alternative Fuels) می‌نامند و گاز طبیعی یكی از سوخت‌های جایگزین مناسب بخصوص برای كشورهایی كه منابع آن را دارند به شمار می‌رود.

برای بكارگیری سوخت CNG در خودروها‌ روشهای مختلفی وجود دارد كه به نوع خودرو نیز بستگی دارند و در بخشهای بعدی این درس به آنها پرداخته می‌شود.

استفاده از گاز طبیعی بعنوان سوخت در خودروها اگر چه در سالهای اخیر مورد توجه خاص قرار گرفته است لیكن از سال 1955 میلادی شروع شده است.                                                                                          

 

ویژگی‌های گاز طبیعی

گاز طبیعی یكی از سوخت‌های فسیلی است كه از منابع زیرزمینی استخراج می‌شود. تركیبات موجود در گاز طبیعی بسته به منبع استخراج و فرایند تولید آن متفاوت است. معمولاً گاز طبیعی شامل بیش از 80 درصد متان و مقادیر كمی اتان و سایر هیدروكربن‌های سبك گازی مشكل می‌باشد. ممكن است مقادیر كمی نیتروژن و دی اكسید كربن و بخار آب نیز جزو تركیبات گاز طبیعی باشند. جدول ذیل تركیبات گاز طبیعی را در كشور ما برای منابع استخراج مختلف نشان می‌دهد.

‌گاز طبیعی عمدتاً شامل متان است و مقادیر بسیار كمی نیتروژن و دی اكسید كربن در آن وجود دارد كه این گازها بر احتراق درون سیلندر و آلاینده‌های ناشی از آن  تأثیر  منفی نمی‌گذارند. از مزایای این گاز عدم وجود آروماتیك‌ها و عدم وجود عناصری نظیر گوگرد و فسفر است كه این عناصر معمولاً در بنزین و گازوییل سبب تولید آلاینده‌های مضر و ورود این آلاینده‌ها به جو زمین می‌شوند. بهمین جهت آلاینده‌های مضری نظیر ذرات معلق اكسیدهای گوگرد و... در موتورهای گازسوز نسبت به موتورهای بنزینی و دیزلی بمیزان قابل توجهی كمتر می‌شوند و این یكی از مزایای بزرگ گاز طبیعی محسوب می‌گردد.

گاز طبیعی در دما و فشار محیط بصورت گاز است و بعلت ماهیت گازی آن دارای چگالی انرژی بسیار كمی در مقایسه با سایر سوختها می‌باشد. بطور متوسط هر 921/0 متر مكعب گاز طبیعی از نظر محتوای انرژی معادل با یك لیتر بنزین است. از اینرو برای استفاده از گاز طبیعی لازم است چگالی انرژی آن افزایش یابد و این امر معمولاً‌ با فشرده‌سازی گاز طبیعی صورت می‌پذیرد. بهمین جهت برای مصرف گاز طبیعی در خودروها از گاز طبیعی فشرده (CNG-Compressed Natural Gas)یا گاز طبیعی مایع شده (LNG-Liquefied Natural Gas) كه دارای چگالی انرژی بالاتر است استفاده می‌شود.

بدین ترتیب گاز طبیعی فشرده (CNG) با تعبیه مخازن ذخیره خاص كه بدین منظور طراحی و تولید شده‌اند در خودروهای گازسوز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

از آنجا كه CNG در شرایط استفاده در موتور‌بصورت گاز است‌نیاز به تبخیر آن جهت مخلوط شدن با هوا وجود ندارد. لذا در شرایط استارت سرد كه تبخیر سوختهایی نظیر گازوییل و بنزین بخوبی صورت نمی‌پذیرد ‌موتورهای گازسوز مشكلی ندارند و براحتی در دماهای چندین درجه زیر صفر استارت می‌شوند.

بعلت اینكه گاز طبیعی دارای حالت گازی شكل است و چگالی انرژی آن كمتر از سوختهای بنزین و گازوییل است بكارگیری آن در خودرو با افت توان همراه است كه این عامل در مقایسه با حالت اولیه خودرو یكی از نقاط ضعف سوخت CNG در خودروهای دو سوخته و دوگانه سوز بشمار می‌رود.

از دیگر مزایای سوخت CNG عدد اكتان بالای آن است كه امكان افزایش نسبت تراكم و بدنبال آن افزایش راندمان افزایش توان و گشتاور خروجی را فراهم می‌آورد. لیكن در خودروهای دو سوخته چون تغییر نسبت تراكم نیاز به تغییرات اساسی در موتور دارد و افزایش آن خطر خود اشتعالی را در حالت بنزین بهمراه دارد معمولاً نسبت تراكم تغییر نمی‌یابد.

وجود بخار آب در تركیبات گاز طبیعی می‌تواند مشكلاتی را بهمراه داشته باشد. بدین ترتیب كه در مخازن فشار قوی ذخیره گازCNG بخار آب در كنار مقادیر جزیی سولفید هیدروژن سبب تشكیل اسیدهای ضعیفی می‌شود كه وجود این اسیدها منجر به خوردگی داخلی مخازن ذخیره گاز می‌گردد كه بسیار خطرناك است. همچنین با كاهش فشار گاز CNG جهت مصرف در موتور دمای گاز بطور محسوسی كاهش می‌یابد و بخار آّب موجود به حالت مایع درمی‌آید و در امر سوخت‌رسانی اختلال ایجاد می‌كند. از اینرو در جایگاههای سوخت‌گیری گاز طبیعی بخار آب موجود در گاز طبیعی را بكمك فیلترهای خشك كن جذب و از ورود آن به مخازن ذخیره خودروها جلوگیری می‌شود.

از مزایای دیگر گاز طبیعی است كه بعلت وجود تركیبات ساده در آن همواره دوده كمتری تولید می‌شود كه این امر می‌تواند منجر به بهتر كاركردن موتور گردد و از دیگر مزایای گاز طبیعی فشرده محسوب می‌شود.

گاز طبیعی دارای دمای اشتعال بالاتری نسبت به بنزین و گازوییل است. همچنین محدوده نسبت هوا به سوخت برای اشتعال‌پذیری گاز طبیعی كمتر از بنزین است. از اینرو این عوامل سبب شده‌اند كه ایمنی گاز طبیعی در برابر سوخت بنزین بهبود یابد كه این امر نیز یكی از مزایای گاز طبیعی در خودروها بعنوان سوخت می‌باشد. همچنین گاز طبیعی سبكتر از هواست و به محض نشت در صورت امكان (بسته نبودن محیط) بطرف بالا حركت می‌كند و خودبخود از تجمع آن و خطر بروز انفجار جلوگیری می‌گردد. این امر نیز به افزایش ضریب ایمنی در استفاده از گاز طبیعی بعنوان سوخت در خودروها كمك می‌كند و یكی دیگر از مزایای این سوخت است.



نوع مطلب : Engine 

 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
نظرات پس از تایید نشان داده خواهند شد.