کاربرد سوخت های جایگزین در خودروها

LPG و CNG

پرکاربردترین سوخت جایگزین در ایران، گاز طبیعی فشرده (ترکیبی از مقدار زیادی متان و مقدار کمتری اتان) است. این گاز در شرایط محیطی معمولی، به صورت گاز بوده و برای استفاده در خودروها با فشاری بیش از «200 بار» در مخازن مخصوص ذخیره می شود. ماده اصلی تشکیل دهندۀ گاز LPG بوتان و پروپان است ولی شامل سایر گازهای هیدروکربنی هم می شود. LPG به علت مایع بودن، تراکم انرژی بالایی داشته و برای جایگزینی بنزین در خودروها مناسب است. و کمترین تغییرات را در ساختار موتور نیاز دارد. LPG در دما و فشار معمولی به صورت گاز است. آن را با فشاری در حدود 6 تا 8 بار، به مایع تبدیل می کنند و سپس در مخازن تحت فشار کمتر از 13 بار ذخیره می کنند. برای ذخیره مقدار مشخصی انرژی، حجم مخزن LPG تقریبا دو برابر و وزن آن 5/ 1 برابر مخزن بنزین است. روش استفاده و نصب آن همانند CNG می باشد.

CNG نسبت به LPG ،بیشتر در دسترس است. چون CNG را به راحتی و فقط با یک مرحله تصفیه توجه می توان استفاده کرد درصورتی که LPG گاز تولیدي در پالایشگاه است و هزینه تولید آن بیشتر است.

آلودگی مواد منتشر شده از احتراق این سوخت ها به مراتب کمتر از مقادیر مشابه برای سوخت های بنزینو گازوئیل می باشد. با توجه به مشکلات ناشی از قیمت، چگونگی تأمین سوخت و تجهیزات سوخت رسانی بنزین و گازوئیل، سوخت های جایگزین را می توان به کار برد. برای استفاده از سوخت های جایگزین باید شرایط مختلفی را در نظر گرفت. ماهیت متفاوت احتراق سوخت های جایگزین، مستلزم تغییر در سیستم سوخت رسانی و زمان بندی احتراق است.

مزایای CNG و LPG نسبت به بنزین

  • عدد اکتان بالاتر از بنزین و تحمل نسبت تراکم بیشتر
  • آلایندگی کمتر
  • ارزش حرارتی بیشتر
  • گاز CNG از هوا سبک تر است

معایب CNG و LPG نسبت به بنزین

  • وزن و فضای بیشتر برای مخزن LPG و CNG
  • احتراق کند تر
  • گاز LPG از هوا سنگین تراست

کاربرد سوخت زیستی (بایوفیول) جایگزین بنزین در خودرو

همان طور که می دانید سوخت های تجدید پذیر و زیستی مناسب بسیاری برای جایگزینی سوخت خودروهای بنزینی و دیزلی وجود دارند و بسیاری از آنها در حال استفاده بوده و برخی دیگر درحال توسعه هستند.

اتانول

اتانول یک سوخت جایگزین تجدیدپذیر بوده و کاربرد آن در حال گسترش است. اتانول اغلب برای کاهش آلودگیبه بنزین و گازوئیل افزوده می شود. برخی خودروسازان موتورهایی ارائه می کنند که می توانند هم از بنزین معمولیو هم از اتانول و یا ترکیبی از این دو استفاده کنند. اتانول مانند نفت منبع پایانپذیری نیست؛ و نیز برای ساختاتانول انرژی زیادی مورد نیاز است.
به طور کلی براي تولید سوخت های الکلي میتوان از محصوالت مختلفي نظیر چغندرقند، سیب زمینی، آفتابگردان،اکالیپتوس، نیشکر، جو و ذرت و… استفاده کرد.

اتانول و گازوئیل

اتانول در ساختار شیمیایی خود اکسیژن دارد و باعث کاهش کربن مونواکسید، ازت دی اکسید و ذرات معلق می شود. البته اتانول در دماهای پایین به راحتی با گازوئیل مخلوط نمی شود و باید با کمک حالا، قطرات اتانول را درون سوخت معلق نگه داشت. همچنین اتانول عدد ستان پایینی دارد و موجب افت عدد ستان مخلوط اتانول ـ گازوئیل و کاهش توان موتور می شود

متانول

متانول یا الکل چوب، همانند اتانول یک سوخت مایع با ارزش حرارتی بالا است. همچنین قیمت آن با قیمت بنزین تقریبا یکسان بوده و می تواند از زغالسنگ و چوب نیز به دست آید. بیشتر کارخانه های بزرگ خودروهایی تولید می کنند که دارای شاخص M85 هستند؛ بدین معنی که 85 درصد سوخت مصرفی آنها متانول و 15 درصد بنزین است. البته خودروهایی که متانول خالص مصرف می کنند یا به عبارتی دارای شاخص M100 باشند، از لحاظ زیست محیطی ایدئال به نظر می آیند. برخی از کارخانه ها توانسته اند خودرویی با این قابلیت را ارائه دهند.

مزایای اتانول و متانول نسبت به بنزین

  • وجود اتم اکسیژن در ترکیبات شیمیایی سوخت های اتانول و متانول که باعث بهبود فرایند احتراق و کاهش آلایندگی می شود.
  • سوخت های اتانول و متانول از مواد تجدیدپذیر و از تخمیر کاه ، چوب ، ذرت ، پوشال ، ساقه های کشت شده یا مواد دورریز اشتعالپذیر به وجود می آیند.
  • آلایندگی سوخت اتانول و متانول در ترکیب با بنزین کمتر از بنزین خالص است.
  • عدد اکتان اتانول و متانول بالاست و می توان نسبت تراکم و توان موتور را افزایش داد.
  • برای استفاده از سوخت های تجدیدپذیر الکلی نیاز به تغییرات خاصی در ساختار و طراحی های موتور بنزینی نیست.
  • سرعت بالای شعله در اتانول ترکیب شده با بنزین، به کامل شدن احتراق در سرعت و بارهای زیاد موتور کمک می کند

معایب اتانول و متانول نسبت به بنزین

  • اتانول جاذب رطوبت است و باعث خورندگی سیستم سوخت رسانی می گردد.
  • در سوخت اتانول و متانول دامنه ارتعاشی موتور نسبت به بنزین بالاتر است. این موضوع به علت سرعت بالای شعله در سوخت های الکلی است.
  • متانول نسبت به اتانول سمی می باشد.
  • ارزش حرارتی سوخت اتانول و متانول کمتر از بنزین است این موضوع باعث افت توان موتور می شود.
  • قیمت این محصول بالاست.(هزینه تهیه اتانول 3 تا 5برابر بنزین است)

هیدروژن

هیدروژن به عنوان انرژی پاک و پایدار به حساب می آید و گزینه ای مناسب برای جایگزینی کامل سوخت های فسیلی است. محصول سوختن هیدروژن تنها آب است و هیچ دودی بر جای نمی گذارد. آب خارج شده از موتور قابل مصرف است. با تولید هیدروژن از روش های پاک، خودروهای هیدروژنی در مقایسه با نمونه های الکتریکی بسیار پاک تر هستند.

سوخت زیستی

سوخت زیستی یا Biofuel از منابع زیست توده یا (Biomass )به دست می آید و شامل بیودیزل، اتانول، متانول و سوخت های دیزل گازی (نظیر بیوگاز و گاز سنتزی یا گاز سنتزی بیو که از منابع زیست توده تولید می شود) است. در نمودار صفحه بعد روش های تولید سوخت زیستی آورده شده است.
آلاینده های منتشر شده از موتورهای دیزلی یکی از منابع مهم آلودگی محیط زیست است. یکی از راه های کاهش این آلایندگی ها استفاده از سوخت های افزودنی به گازوئیل یا استفاده از سوخت های جایگزین به جای گازوئیل است.

بیو دیزل یکی از انواع سوخت های زیستی است که از روغن های گیاهی، چربی های حیوانی، روغن آشپزی و روغن های سنگین به دست می آید. ویژگی این مواد اولیه بازیافت و بازگشت آسان آنها به چرخه طبیعت است. این روغن ها از طریق کشت و فرآوری به دست آمده و به بیودیزل تبدیل می شوند؛ و هر خودرویی با موتور دیزل می تواند از آن استفاده کند.

بعضی از منابع اولیه سوخت های زیستی

  • ضایعات چوبی
  • درختان شکسته
  • پسماندهای گیاهی
  • دور ریز های کشت مثل ساقه نیشکر، سبوس
  • باقی مانده های بعد از درو
  • تبدیل زمین های بایر به زمین های قابل کشت
  • روغن گیاهان
  • تفاله های محصولات کشاورزی (نیشکر، غالت)

موتورهای دوگانه سوز (Bifuel)

خودروهای دوگانه سوز، به آن دسته از خودروهایی گفته می شود که با استفاده از کیت تبدیل، می توانند دو نوع سوخت متفاوت(مانند بنزین و گاز طبیعی) استفاده کنند. در واقع طراحی اولیه این خودروها برمبنای سوخت بنزین بوده است. روش عملکرد این خودروها بدین گونه است که با استفاده از کیت گازسوز می توان به هنگام نیاز، سوخت مصرفی را از بنزین به گاز تغییر داد.

2 دیدگاه دربارهٔ «کاربرد سوخت های جایگزین در خودروها»

  1. بازتاب: استانداردهای آلایندگی در وسایل نقلیه بنزینی و دیزلی - moto1 راهنما و آموزش

  2. بازتاب: دانستنی‌های نگهداری از اتومبیل در فصل تابستان - moto1 راهنما و آموزش

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *