مقدمه ای بر نحوه کارکرد خودرو های با سوخت گاز طبیعی

واضح آرشیو وب فارسی:سایت دانلود رایگان: طراحی ، پیش برد و بازاریابی خودروهای سبز ( سازگار با محیط زیست ) چندان کار ساده ای نیست. بهترین شاهد این مدعا این است که همچنان خودروهای بنزینی بر جاده ها فرمانروایی می کنند وسوخت های فسیلی تقریبا 75 درصد از مصرف انرژی جهان را تشکیل می دهند.همزمان با بالا رفتن قیمت بنزین و نگرانی درباره اثرات زیان بار آن ، خودروهای دو گانه سوز اهمیت ویژه ای می یابند.یک خودرو گاز سوز یا NGV نمونه ای کامل از یک خودرو دوگانه سوز است. بهره وری سوخت ، سازگاری با محیط زیست و هزینه اشتراک به نسبت کمتر، از مزایای این خودرو هاست.

[تصویر: afv-pictures2.jpg]

خودرو هوندا مدل Civic GX در حال سوخت گیری با دستگاه سوخت گیری خانگی
این مقاله به تشریح اصول کلی NGV (
Natural-gas Vehicles
)
ها می پردازد و با نگاهی به ادعا های بی نظیر در طراحی آنها، مزایای این تکنولوژی را بررسی می کند.

واژه گاز کلمه ای مبهم است چرا که مواد با حالتی مشابه ولی خواصی متفاوت را در بر می گیرد. به طور مثال گازی که به عنوان سوخت در خودرو مورد استفاده قرار می گیرد یکی از مشتقات نفت خام است. نفت خام ماده ای سیاه و چسبناک و ترکیبی چند جزئی است که در زیر زمین ، بر اثر تجزیه بدن جانوران دریایی باستان و طی سالیان دراز تشکیل می شود.
گاز طبیعی هم از ترکیبات موجودات زنده در باستان به وجود می آید ولی به طور طبیعی به جای حالت مایع، ،شکل گازی به خود میگیرد و معمولا همراه نفت خام خارج می شود.گاز طبیعی هم از گیاهان زمین و هم از مواد آلی بدن جانوران آبزی به وجود آمده است و روی سطح ذخایر نفتی و یا زیر آن قرار می گیرد. معمولا به علت فشار بالای موجود در مخازن ، گاز در نفت خام حل می شود. البته مخازن گاز طبیعی که فقط شامل گاز بوده و نفت خام ندارند نیز وجود دارد.

[تصویر: ngv-13.jpg]

ترکیبات پایه گاز طبیعی متان و چند هیدروکربن گازی دیگر است .هیدرو کربن ها ترکیباتی آلی هستند که فقط از دو عنصر کربن و هیدروژن تشکیل شده اند. هیدرو کربن های موجود در گاز طبیعی جزو هیدرو کربن های سیر شده هستند چرا که در آن ها ، اتم ها با پیوند یگانه به یکدیگر متصل شده اند. همانطور که در نمودار مشاهده می شود ، متان ساده ترین هیدرو کربن سیر شده است.

[تصویر: ngv-14.jpg]

همانند بنزین ، گاز طبیعی نیز قابل اشتعال است. یعنی می تواند همچون بنزین ، در یک موتور احتراقی به کار رود. اما تا دهه 1930 از خودرو هایی که بتوانند از گاز طبیعی به عنوان سوخت استفاده کنند ، خبری نبود.
ما گاز طبیعی انباشته شده در مخازن زیر زمین را با حفاری به سطح خاک منتقل می کنیم. یک چاه مدرن که به مته های نوک الماسه مجهز شده باشد ، توانایی حفاری تا عمق حدود 7600 متر را دارا است.
در تمام طول قرن نوزدهم استفاده از گاز طبیعی به کاربری های محلی محدود شده بود. چرا که راهی برای انتقال حجم عظیم گاز در مسیر های طولانی وجود نداشت. در سال 1890 با اختراع اتصالات متراکم خط لوله ، امکان انتقال گاز به مایل ها دورتر از منبع به وجود آمد. پیشرفت هایی که در دو دهه بعد در صنعت لوله کشی به وجود آمد ، انتقال گاز در مسافت های بسیار طولانی را میسر کرد. از سال 1927 تا1931 در آمریکا بیش از ده شبکه بزرگ انتقال گاز ساخته شد و به این ترتیب گاز طبیعی به عنوان یکی از منابع انرژی پر کاربرد شناخته شد. کمبود نفت در اواخر دهه 1960 و اوایل 1970 ، باعث افزایش رغبت نسبت به استفاده از گاز به عنوان یک منبع سوخت به خصوص برای اتومبیل ها شد.
در تمام طول قرن نوزدهم استفاده از گاز طبیعی به کاربری های محلی محدود شده بود. چرا که راهی برای انتقال حجم عظیم گاز در مسیر های طولانی وجود نداشت. در سال 1890 با اختراع اتصالات متراکم خط لوله ، امکان انتقال گاز به مایل ها دورتر از منبع به وجود آمد. پیشرفت هایی که در دو دهه بعد در صنعت لوله کشی به وجود آمد ، انتقال گاز در مسافت های بسیار طولانی را میسر کرد. از سال 1927 تا1931 در آمریکا بیش از ده شبکه بزرگ انتقال گاز ساخته شد و به این ترتیب گاز طبیعی به عنوان یکی از منابع انرژی پر کاربرد شناخته شد. کمبود نفت در اواخر دهه 1960 و اوایل 1970 ، باعث افزایش رغبت نسبت به استفاده از گاز به عنوان یک منبع سوخت به خصوص برای اتومبیل ها شد.
بزرگترین مزیت خودروهای گازسوز ،کاهش اثرات زیان بار حاصل از احتراق ، در محیط زیست است. خودروهای گازسوز در مقایسه با خودروهای بنزینی ، تا 93 درصد کربن مونوکسید کمتری تولید می کنند. دست یابی به 33 درصد کاهش تولید اکسیدهای مختلف نیتروژن و 50 درصد هیدروکربنهای سیرنشده ، ازدیگر مزایای خودروهای گازسوز در کاهش آلودگی هواست. علاوه بر اینه خودروهای گازسوز در آزادکردن ذرات معلق (PM10 امتیاز بیشتری کسب می کنند. ذرات PM10 باعث رسوب و انتقال ذرات سمی موجود در هوا می شوند. خودروهای گاز سوز در کاربرد دیزل تا 10 برابر ذرات PM10 کمتری تولید می کنند.

دیگر مزایای خودروهای گاز سوز عبارتند از :

این خودروها ایمن ترند. مخزن سوخت گاز ضخیم تر و محکم تر از مخازن ( باک ) بنزین و گازوئیل است.

گاز طبیعی سوخت ارزان تری است.
گاز طبیعی فراوان تر و دسترسی به آن آسان تر است. با بنا کردن یک سیستم خط لوله مناسب تقریبا می توان این سوخت را به مناطق شهری مختلف و حتی برون شهری انتقال داد.
گاز طبیعی در مقایسه با نفت از ثبات قیمت بیشتری برخوردار است. تجربه نشان داده است که گاز طبیعی در مقایسه با سایر سوخت های با پایه نفت خام ، تغییرات قیمت کمتری داشته است. این پایداری قیمت ، برآورد هزینه و برنامه ریزی در استفاده دراز مدت از این سوخت را آسان تر می کند.
هزینه تعمیر و نگهداری خودروهای گازسوز کمتر است. از آنجایی که گاز طبیعی تمیز می سوزد ، بنا بر این فرسودگی و استهلاک ناشی از ضایعات سوخت کمتر است و تعداد دفعات نیاز به تنظیم موتور و تعویض روغن را کاهش می دهد.

معایب :
یکی از بیشترین شکایاتی که در مورد خودروهای گازسوز مطرح است ، این است که این خودروها به اندازه خودروهای بنزینی جادار و وسیع نیستند. دلیل آن اینست که در خودروهای گازسوز به ناچار حجم قابل توجهی از قسمت بار و صندوق ماشین برای جاسازی سیلندرهای ذخیره گاز اختصاص می یابد.
علاوه بر این ، طراحی و ساخت این سیلندرها گران است و باعث می شود که به طور کلی ، قیمت تمام شده یک خودرو گازسوز نسبت به نوع بنزینی آن بالاتر باشد.

[تصویر: ngv-4.jpg]

سیلندرهای جا سازی شده در قسمت زیرین خودرو
[تصویر: ngv-15.jpg]

مشکل دیگر ، محدود بودن مسافت قابل طی کردن در خودروهای گازسوز است. که تقریبا نصف یک خودرو بنزینی کارایی دارد. به عنوان مثال ، خودرو گازسوز شرکت هوندا مدل Civic GX می تواند تا حداکثر220 مایل بدون سوخت گیری حرکت کند. در حالی که نوع بنزینی آن تقریبا تا 350 مایل بدون نیاز به سوخت گیری به حرکت خود ادامه می دهد. اگر یک خودرو که صرفا از گاز به عنوان سوخت استفاده می کند ، در جاده سوختش تمام شود ،به ناچار باید یا تا منزل صاحب خودرو و یا یک جایگاه سوخت گیری محلی گاز برای سوخت گیری یدک کشیده شود ، که احتمالا سخت تر از یافتن یک پمپ بنزین به طور عادی است.
در آخر بایست متذکر این نکته شد که ،گاز طبیعی همانند بنزین یک سوخت فسیلی است و جزو منابع غیر تجدید پذیر محسوب می شود.هر چند ذخایر گاز موجود در جهان هنوز مقدار قابل توجهی است ، اما نباید فراموش کرد که این مقدار نیز بالاخره روزی به پایان خواهد رسید. طبق بعضی پیش بینی ها منابع گاز طبیعی کافی تا 67.1 سال دیگر وجود خواهد داشت.البته با این فرض که میزان تولید در سال 2003 ، در سال های آتی نیز ادامه یابد.
با وجود مزایای زیاد خودروهای گازسوز ، انتظار می رود در دو دهه آینده استفاده از خودروهای گازسوز عمومیت بیشتری پیدا کند.به ویژه با بالا رفتن قیمت نفت.در این صورت کمک بزرگی به داشتن محیط زیستی پاک تر خواهد شد.

خودروهای دو گانه سوز :
با توجه به مزایا و معایب خودروهای گاز سوز و بنزینی ، در این میان ، خودرو های دوگانه سوز که قادرند با هر دو نوع سوخت کار کنند ارزشمند خواهند بود. در خودروهای دوگانه سوز ، راننده به آسانی می تواند در حال رانندگی نوع سوخت خودرو را از گازی به بنزین و یا بالعکس تغییر دهد.

سیستم حمل ونقل عمومی گازسوز:
استفاده از گاز طبیعی در ناوگان حمل و نقل عمومی ، یعنی تاکسی ها ، اتوبوس های داخل شهری ، سرویس های مدارس و خودروهای جمع آوری زباله رواج بیشتری دارد. تعداد زیاد خودرو در این سیستم ها باعث می شود که خرید خودروهای نوع گازسوز یا تبدیل مدل های دیگر به نوع گازی ، مقرون به صرفه تر باشد. علاوه بر این ، وجود یک واحد نگهداری و تعمیرات مرکزی و همچنین مساله سوخت گیری ساده تر و کاربردی تر، باعث رونق سیستم گازسوز در ناوگان های حمل و نقل عمومی است.
بسیاری از کامیون های جاده ای و اتوبوس ها از نوع دیگری از گاز طبیعی به نام LNG یا گاز طبیعی مایع استفاده می کنند. گاز مایع از سرد کردن گاز طبیعی تا دمای منهای 260 فارنهایت و متراکم شدن آن تا حالت مایع به وجود می آید. گاز مایع چگال تر است و بنابر این نسبت به فضایی که اشغال میکند مقدار بیشتری انرژی ذخیره شده دارد.این بدان معنی است که با حجم فضای ثابت ، میتوان مقدار بیشتری انرژی ذخیره کرد.

منبع:سایت ایرانیان

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: سایت دانلود رایگان]

[مشاهده در: www.freedownload.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 499]