تفاوت سوخت LPG و CNG در چیست
خودرو › سایر
- 98/11/14
پروسه گازسوز کردن خودرو ها در ایران با نصب کیت LPG بر روی برخی از خودرو ها از سال ها پیش آغاز شد اما در میانه راه با انواع و اقسام توجیهات سعی شد تا این گونه القا شود که CNG به عنوان گاز طبیعی به دلیل وجود منابع عظیم آن در کشور و قیمت صادراتی بالاتر LPG و هزار دلیل و برهان دیگر از LPG بهتر است و سرانجام برنامه جایگزینی جایگاه های LPG با CNG آغاز شد؛ اما واقعیت ماجرا چیست؟گاز CNG چیست؟
گاز طبیعی فشرده است که در درجه حرارت معمولی و در فشار ۲۰۰ تا ۲۵۰ بار نگهداری می شود.
گاز طبیعی به سه حالت زیر می تواند در خودرو ها مورد استفاده قرار گیرد.
1. فشرده CNG : COMPRESSED NATURAL GAS
2. مایع LPG : LIQUID PETROLEUM GAS
3. جذب شده ANG : ABSORBED NATURAL GAS
انواع خودروهای گاز سوز
DEDICATED : به خودروهایی اطلاق میشود که فقط از یک سوخت استفاده می‌کنند.
BIO_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 نظر آلاینده های خروجی اگـزوز بـوده است. مقایسه سالم تر بودن گاز CNG نسبت به بنزین از این دیدگاه حائز اهمیت است که به واسطه حوادث مرگبار به وجود آمده ناشی از آلودگی، جان انسان های زیادی گرفته شده که می توان به عنوان نمونه از حادثه دره میور بلژیک در سال ۱۹۳۰ نام برد که در یک روز ۴۰ نفر به واسطه 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.
مقایسه CNG از نظر اقتصادی
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. 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 است و این موضوع به وضوح نشان دهنده ارزانی سوخت CNG نسبت به سوخت بنزین خواهد بود.
مقایسه CNG 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 به علت کاهش قابل ملاحظه این رسوبات ( کربن ) در منطقه احتراق ، ورودی سوپاپ‌ها ، سرپیستون‌ها و شیارهای رینگ‌ها ، امکان گریپاژ کردن قطعات به مراتب 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 خودرو 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 خودروهای گاز سوز دیرتر خراب میشود.
مقایسه CNG 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.
1. 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.
2. CNG قابل انتقال و مکش از مخزن خودرو نمی باشد و احتمال سرقت سوخت کاهش می یابد. کما اینکه در صورت بالا رفتن قیمت سوخت معضل سرقت سوخت نیز اضافه می گردد.
3. 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 عوامل زیادی بستگی دارد که کمترین زمان ۵ دقیقه و بیشترین آن می‌تواند حدود ۲ ساعت وقت بگیرد .
4. 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.
5. از نظر ایمنی،گاز طبیعی ایمن تر است. زیرا گاز طبیعی برخلاف بنزین در زمان وقوع حوادث و تصادفات در هوا نشر و پراکنده می گردد اما حوضچه های بنزین بر روی زمین ایجاد خطر آتش سوزی می کنند.
از طرفی کپسول‌های ذخیره گاز مورد استفاده بسیار مستحکم‌تر از باک های سوخت بنزینی می باشند.
ال پی جی LPG چیست؟
گاز مایع یا ال پی جی (به انگلیسی: Liquefied Petroleum Gas) به دو گاز هیدروکربنی بوتان و پروپان یا ترکیب آنها گفته میشود که در حالت مایع نگه داشته می‌شوند. معمولاً مقادیر کمی از ترکیباتی چون پروپیلن و بوتیلن نیز در گاز مایع موجود است. گاز مایع بیشتر برای کاربردهای گرمایشی و به عنوان سوخت وسایل نقلیه استفاده میشود. همچنین در ساخت افشانه‌ها و به عنوان گاز خنک‌کننده در وسایل سرمازا همچون یخچال و فریزر نیز استفاده میشود.
ال پی جی در پالایشگاه محصول فرعی تصفیه گاز طبیعی و پالایش نفت خام است. ارزش حرارتی گاز مایع ۴۶٫۱ مگاژول/کیلوگرم است که بالاتر از بنزین و نفت کوره است و در وزن مساوی انرژی بالاتری تولید می‌کند اما ارزش حرارتی آن در حجم مساوی کمتر است چون گاز است و تراکم کمتری دارد. هر لیتر گاز مایع ۵۰۰ تا ۵۸۰ گرم و هر لیتر بنزین ۷۱۰ تا ۷۷۰ گرم وزن دارد. این گاز در دمای ۲۱ درجه سلسیوس تحت فشار حداکثر ۸ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع به مایع تبدیل میشود.و در زمان تولید فاقد رنگ و بو و حتی مزه است که برای ایمنی بیشتر به آن ترکیبات گوگرد دار به نام مرکاپتان (که شامل اتیل مرکاپتان و متیل مرکاپتان) اضافه میشود. ال‌پی‌جی را نباید با ال‌ان‌جی (گاز طبیعی مایع‌شده) اشتباه گرفت. ال‌ان‌جی در واقع همان گاز طبیعی (عمدتاً متان و اتان) است که برای حمل‌ونقل راحت‌تر و مقرون به صرفه تر به صورت مایع درمی‌اید. سی‌ان‌جی نیز گاز طبیعی است که فشرده شده تا حجم کمتری را اشغال کند.
موارد استفاده ال پی جی
این گاز به دلیل این که به سادگی قابل حمل و نقل است در بسیاری از مکان هایی که استفاده از منابع دیگر سوخت امکان‌پذیر نیست استفاده می‌گردد.
- خانه‌ها جهت اجاق گازها و وسایل گرمایشی
- کارخانه‌ها جهت سوخت کوره‌ها و مشعل‌ها (و در بعضی از آنها جهت سوخت دوم)
- آشپزخانه‌های صنعتی و تجاری
- سیستم جرقه زن (IGNITION) توربین‌های گازی در نیروگاه‌های سیکل ترکیبی
- سوخت دوم برای خودروها
در مقایسه ای کوتاه بین LPG و CNG به روشنی می توان دریافت که برای مالک خودرویی که تمایل به دوگانه سوز شدن خودرو خود دارد LPG بسیار جذاب تر و مفید تر از CNG است چرا که:
1. خودرو CNG سوز با مخزن پر حداکثر 150 کیلومتر را طی می کند (که بسته به نوع خودرو و شرایط محیطی و ترافیک تا 60 کیلومتر هم کاهش میابد). ولی خودرو LPG سوز بیش از 400 کیلوتر با یک مخزن پر می تواند تردد کند(در تهران و با ترافیک آشنای آن). با این حساب به دلیل لزوم سوخت گیری های متعدد تعداد جایگاهای لازم برای CNG عملا دو برابر جایگاههای LPG و تا 5 برابر جایگاههای بنزین خواهد بود. حال تصور کنید یک خودرو CNG سوز برای طی مسافت 900 کیلومتری تهران تا مشهد چند بار باید سوخت گیری نماید (6 بار) و با یک حساب ساده با فرض 10 دقیقه زمان (که عملا بسیار بیشتر است) چقدر بر زمان طی این مسافت افزوده خواهد شد( حداقل یکساعت). به همین ترتیب حساب کنید چند جایگاه باید در این مسیر (رفت و برگشت) باید ایجاد شود؟ و نهایتا با چه هزینه ای؟
2. خودرو CNG سوز باید با سوخت بنزین شروع به کار نماید. در حالی که خودرد LPG سوز چنین الزامی ندارد (خصوصا در فصول گرم سال و مناطق گرمسیر).
3. شتاب ایجاد شده توسط CNG کمتر از نصف LPG است و به این ترتیب خودرو CNG سوز عملا امکان حرکت در شیب ها را ندارد و باید به سوخت اولیه خود رجوع کند. باز به این موضوع بیاندیشید که طی مسیر در جاده های کوهستانی (مثلا تهران – شمال) چگونه با CNG میسر خواهد شد؟
4. وزن مخزن CNG بیش از 60 کیلو گرم است در حالی که مخزن LPG پر وزنی به مراتب کمتر دارد (حدود یک پنجم). به این ترتیب خودرو شما همواره حامل یک مسافر بالغ است (حتی در زمان توقف) در این حالت تصور کنید میزان استهلاک لاستیک های عقب، کمک فنر ها و شاسی تا چه میزانی افزایش خواهد یافت؟
5. میزان خوردگی ناشی از گاز CNG به مراتب نسبت به LPG برای خودرو های بنزین سوزی که دو گانه سوز می شوند بیشتر است.
6. هزینه دوگانه سوز کردن خودرو بنزین سوز با CNG نسبت به LPG بیش از سه برابر خواهد بود.
7. نکته بسیار مهم تر در مقایسه این دو نوع گاز این که تمام تجهیزات مورد نیاز برای دوگانه سوز کردن خودردو ها با LPG در داخل تولید می شود ولی برای CNG ، حداقل مخزن آن وارداتی است و برای کشور ارز بری دارد.
8. جایگاههای CNG برای مکیدن گاز از خطوط لوله و تزریق آن به مخزن خودرو به کمپرسورهایی با توانی در حدود 500 کیلو وات نیاز دارند. لذا غیر از هزینه برق، تامین این حجم توان الکتریکی خود مقوله حائز اهمیتی است. با این اوصاف اگر مسیر CNG سوز کردن خودرو ها با این شتاب ادامه یابد روزگاری را تصور کنید که بیش از یک میلیون خودرو CNG سوز در شهری مثل تهران وجود داشته باشد. با یک حساب سر انگشتی به حدود 1000 جایگاه CNG در سطح شهر تهران نیاز خواهد بود که با تمام توان ، گاز را از لوله ها می مکند و به مخازن خودرو ها تزریق می کنند. جدای از نیاز به حدود 5 مگاوات توان اضافی در شبکه برق (که خدا می داند از کجا باید تامین شود) فشار بی امان این جایگاه ها به شبکه گاز قطعا به افت فشار منجر خواهد شد.
CNG با LPG تفاوت هایی دارد که ان را بررسی مینمایم. برای استفاده از سوخت گاز طبیعی فشرده (CNG) نیاز به تجهیزات و قطعات زیر داریم .
- مخزن گاز طبیعی فشرده در سیستم
- متعلقات نصب شده بر روی مخزن در سیستم
- رگولاتور فشار در سیستم
- شیر خودکار در سیستم
- شیر دستی در سیستم
- وسیله تامین گازدر سیستم
- تنظیم کننده جریان گاز در سیستم
- خط لوله انعطاف پذیر سوختدر سیستم
- خط لوله انعطاف ناپذیر سوختدر سیستم
- پرکندر سیستم
- شیر یک طرفه یا برگشت ناپذیر در سیستم
- شیر اطمینان تخلیه فشار در سیستم
- وسیله اطمینان تخلیه فشاردر سیستم
- سنسور فشار یا دمادر سیستم
- شیر کنترل جریان اضافیدر سیستم
- شیر سرویسدر سیستم
- واحد کنترل الکترونیکیدر سیستم
- محفظه گاز بندیدر سیستم
- اتصالات در سیستم
- شیلنگ تهویه در سیستم
بسیاری از قطعات بالا می توانند بصورت یک قطعه چند کاره به یکدیگر مونتاژ و وظیفه خاصی را بر عهده بگیرند.
