با توجه به اینکه در پست قبلی به ارائه مزایای CNG پرداختیم؛ لازم دیدم که در این پست، معایب CNG نیز بیان شود. این معایب عبارتند از:

 

1.              هزينة نصب ايستگاه­هاي توزيع سوخت گاز طبيعي نسبتا" گران است.

2.              براي نصب مخازن ذخيرة گاز طبيعي بر روي خودروهاي موجود، محدوديت فضا وجود دارد.

3.      گاز متان داراي اثر گلخانه­اي است. اثر گلخانه­اي متان حتي از اثر گلخانه­اي دي­اکسيد کربن نيز بيشتر است.

4.              پيمايش مسير کمتر خودروهاي گازسوز نسبت به نمونه­هاي مشابه بنزين سوز

5.      نياز به تقويت ساير قسمت­هاي خودرو مثل کفي(Chassis) و محور(Axle) نسبت به نمونه­هاي مشابه بنزين­سوز به دليل افزايش وزن اين خودروها

6.      در موتورهاي دوسوخته افزايش مصرف سوخت خودرو درحالت مصرف بنزين نسبت به خودروهاي بنزين­سوز داريم.

در خودروهاي دوسوخته به علت افزايش وزن خودرو براثر اجزاي اضافه شدة سامانة سوخت­رساني گاز و همچنين افزايش وزن خودرو به دنبال تقويت کفي و محور، مصرف سوخت بنزين نسبت به نمونه­هاي مشابه بنزين­سوز بيشتر است.

7.              خودروهاي گازسوز تبديلي براي رانندگي در ارتفاعات مناسب نمي­باشند

خودروهاي دوسوخته در حالت استفاده از سوخت گاز، به دليل اينکه گاز به جاي هوا قسمتي از حجم ورودي به محفظة احتراق را اشغال مي­کند، توان کمتري نسبت به نمونه­هاي مشابه بنزين­سوز دارند که اين امر در ارتفاعات و با توجه به رقيق­تر شدن هوا باعث ايجاد  افت تواني در حدود 12 تا 14 درصد مي­شود. اين مسئله باعث ميل به استفاده از سامانة تزريق مستقيم گاز(GDI) در موتور خودروها شده است.

8.              افت دما در اثر افت فشار در شير تنظيم فشار باعث تقطير و يخ زدن بخار آب موجود در گاز مي شود.

9.      سرعت احتراق متان نسبت به بنزين کندتر است(سرعت پيشروي شعلة گاز متان(در دماي 300 درجه کلوین و فشار 1 بار و نسبت سوخت به هواي برابر 1) نسبت به شعلة بنزين برابر 0.813 است [11]) و لذا ميزان انتقال حرارت به ديواره ها در حين احتراق در محفظة استوانه در حالت استفاده از سوخت گاز، بيشتر است که اين امر باعث کاهش بازده مي­گردد. البته با توجه به افزايش نسبت تراکم حجمي؛ در کل بازدة موتورهاي گازسوز بيشتر از موتورهاي بنزين­سوز است.

10.          خوردگي بيشتر قطعات مسير خروجي محصولات احتراق از موتور در موتورهاي گازسوز

در موتورهاي دوگانه سوز و در حالت استفاده از سوخت گاز، ميعان بخارآب در دماي سرد و وجود مواد اسيدزا در دود حاصل از احتراق گاز طبيعي باعث افزايش خوردگي و زنگ­زدگي قطعات موتور در مسير خروج دود مي شود.

11.          نياز به تقويت سامانة افروزش در موتورهاي دوگانه سوز

با توجه به اينکه دماي اشتعال متان نسبت به بنزين گرم­تر است، انرژي جرقة لازم براي احتراق متان بيشتر از بنزين مي­باشد. مقدار انرژي مورد نياز براي تقويت جرقه برابر حدود 30   ميلي­ژول است.

 

 

در زیر به ارائه مزایای CNG می پردازیم:

 

1.              آلودگي کمتر محيط زيست، مخصوصا" هوا

در صورت احتراق گاز طبيعي، گاز منواكسيد كربن در حدود 70 درصد، مواد آلاينده گازي غير متاني در حدود 89 درصد و اكسيدهاي ازت در حدود 87 درصد كمتر نسبت به احتراق بنزين توليد مي­شوند

2.              ضرر کمتر براي سلامتي انسان

گاز طبيعي به صورت خالص و بدون افزودن هرگونه ماده­اي سوزانده مي­شود، در حالي که بنزين با چندين نوع مادة افزودني مخلوط مي­شود تا هم فراريت آن افزايش يابد و هم باعث کارکرد نرم­تر قطعاتي چون دريچه­ها در موتور شود. از جملة اين مواد افزودني که همگي سرطان­زا و کشنده­اند؛ مي­توان به تترااتيل­سرب(در بنزين­هاي سرب­دار) اشاره کرد که چند سالي است استفاده از آن ممنوع شده­است.

3.              اثر گلخانه­اي دي­اکسيد کربن در جو زمين

4.              عدد اکتان(Octane number) بزرگ­تر

عدد اکتان بزرگ­تر باعث احتراق بهتر گاز در موتور مي­گردد. عدد اکتان گاز در حدود 130 است و لذا براي گازها شاخص متان را تعريف مي­کنند.

5.      افزايش بازده گرماپويايي(ترمودینامیکی ) موتور تا 15 درصد نسبت به حالت بنزين­سوز(به دليل افزايش نسبت تراکم حجمي)

6.              احتراق پاک و بهينه و افزايش طول عمر موتور خودرو و قطعات وابسته

استفاده از گاز باعث افزايش طول عمر خودرو مي­گردد. براي نمونه، پيشنهاد مي­شود که تعويض شمع­هاي خودروهاي بنزين­سوز حداكثر در 32000 کيلومتر انجام گيرد که اين عدد براي خودروهاي گازسوز برابر 120000 کيلومتر است.

7.              ايمني بيشتر سوخت گاز در هنگام حوادث

در صورت بروز هرگونه حادثه براي خودرو و آسيب سامانة سوخت­رساني آن، گاز طبيعي بر خلاف بنزين، در هوا پراکنده مي­گردد. چگالي گاز طبيعي در دماي 20 درجه سانتی گراد و فشار 1 بار برابر 0.6679 کیلو گرم بر متر مکعب مي­باشد که از چگالي هوا که در همان شرايط برابر 1.225  کیلوگرم بر متر مکعب است، کمتر  است. ايجاد حوضچه­هاي بنزين بر روي زمين پس از حوادث، خطر آتش سوزي را افزايش مي­دهد.

8.              عمر روغن روانکار در موتورهاي گازسوز نسبت به موتورهاي بنزيني بيشتر است.

در موتورهاي بنزيني در هنگامي که موتور هنوز سرد است، بنزين بر روي ديوارة استوانه ها تقطير مي­شود و به سمت پايين يعني محفظة روغن سرازير مي­شود که اين پديده باعث خرابي پيش از موعد روغن مي شود.

 9.              فراواني گاز طبيعي در ايران

ايران از لحاظ منابع گازي، پس از روسيه در رتبة دوم دنيا قرار دارد.

10.    قابليت اشتعال متان نسبت به ساير هيدروکربن­ها بيشتر است و لذا موتورهاي گازسوز قابليت کارکرد با مخلوط­هاي رقيق را دارند.

11.          قيمت ارزان­تر گاز طبيعي نسبت به ساير سوخت­هاي سنگ­واره­اي در ايران

12.          افزايش قيمت بنزين در دنيا

13.          کاهش واردات بنزين و جلوگيري از خروج ارز از کشور

14.    در بين هيدروکربن­هايي که به عنوان سوخت استفاده مي­شوند، بيشترين نسبت مولي آب به دي­اکسيدکربن در محصولات احتراق را متان دارد و به همين جهت به متان سوخت سبز گفته مي­شود. در جدول(1-2) مقادير اين نسبت را براي چند سوخت نمونه مشاهده مي­کنيد.

 

جدول(1-2)نسبت مولي آب به دي اكسيد كربن در مواد حاصل از احتراق چند سوخت متداول

 

سلام

بعد از 4 سال تحصیلات آکادمیک همراه با سختی و مشقت فراوان، بالاخره ما هم در ساعت 10:15 دقیقه صبح شنبه تاریخ 87/6/30، بعد از یک دفاع جانانه!!! از پروژه ی پایانی کارشناسی، مهندس شدیم!!!

پروژه در مورد بررسی روغن موجود در گاز طبیعی فشرده شده در شیر تنظیم فشار و مسیر سامانه ی سوخت رسانی موتور ملی(EF7) در حالات کاری مختلف خودرو بود.
استاد راهنما: جناب آقای مهندس سید مصطفی میرسلیم
استاد ممتحن: جناب آقای مهندس داوود بهمن پور
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیر کبیر(پلی تکنیک تهران)

در مطالب بعدی قصد دارم که مطالبی در زمینه ی گاز طبیعی فشرده شده و استفاده از اون در خودرو رو براتون بگذارم. در ضمن اگه کسی سئوال خاصی در این مورد داشت میتونه بپرسه.

در ضمن به خاطر غیبت نسبتا" طولانی مدتم از شما معذرت می خوام، پروژه ی سنگینی بود و کل تابستون رو به همراه 2 ماهی از بهار پر کرد!!!