انواع نسل های سیستم گازسوز خودرو
انواع نسل سیستم گازسوز
هر چند تحقیقات در زمینه گازسوز کردن موتورهای احتراق داخلی امروزه در بعضی از کشورهای دنیا با موفقیت به انجام رسیده است، اما کار نظری و تحقیقاتی در این زمینه هم چنان ادامه دارد. به منظور استفاده از سوخت گاز و بنزین، چهار نسل از کیت های گاز سوز تاکنون مورد استفاده قرار گرفته است. اولین نسل از کیت سیستم گازسوز دارای قطعاتی همچون امولاتور (شبیه ساز پاشش انژکتور برای ECU)، ادوانسر (اوانس کننده جرقه در حالت گاز)، میکسر (مخلوط کننده سوخت و هوا) و سایر متعلقات بود؛ این کیت سوخت رسانی دارای کنترل کمتر و همچنین OPEN LOOP بوده است (از خروجی اطلاعات دریافت نمی‌کند). کیت نسل دوم برای برطرف کردن معایب نسل یک تولید شده و دارای قطعاتی همچون موتور پله ای (شیر تنظیم مقدار گاز ورودی به موتور)، ECU (تنظیم کننده شیر مقدار گاز ورودی به موتور بنا به اطلاعات ورودی)، میکسر (مخلوط کننده سوخت و هوا) و سایر متعلقات بوده است؛ تفاوت عمده با کیت نسل یک CLOSE LOOP بودن آن است. کیت نسل سوم یک کیت جامع تر بوده و دارای قطعاتی همچون ECU (تنظیم کننده مقدار سوخت و آلایندگی)، انژکتور (پاشش سوخت) و سایر متعلقات است و دارای مدار CLOSE LOOP برای تنظیم آلایندگی است. کیت نسل چهارم جامع ترین کیت موجود در بازار بوده که دارای آلایندگی خیلی پایین نسبت به بنسل های گذشته کیت ها و دارای قطعاتی همچونECU (تنظیم‌کننده وضعیت های مختلف پاشش بنا به اطلاعات ورودی)، انژکتور (با قابلیت پاشش چند نقطه‌ای در زمان کم) می‌باشد.
ابداع کیت‌های نسل جدید عمدتاً با هدف برطرف کردن مشکلات مصرف سوخت و آلایندگی زیاد خودرو ها صورت گرفته است. اگر چه نسل یک خودرو های گازسوز، مصرف سوخت و آلایندگی بیشتری به همراه داشته اند، اما مزیت اصلی آنها عدم وجود سیستم های کنترلی و قطعات الکترونیکی پیچیده و ارزانی قطعات و بالطبع طول عمر بیشتر قطعات آنها در مقایسه با نسل‌های بالاتر است. با این حال، با توجه به ابداع نسل‌های جدیدتر اقدامی برای کاهش مصرف سوخت گاز و آلایندگی خودروهای نسل یک انجام نشده است. به دلیل وجود تعداد زیادی خودرو نسل اول سوخت رسانی گازی در ناوگان حمل و نقل، ایده اصلی این مقاله بر رفع مشکلات مصرف سوخت و آلایندگی زیاد خودروهای گازسوز نسل اول بنا نهاده شده است و تلاش شده است تا بر مبنای فرضیات علمی برای ساخت و تست سیستمی جدید بر مبنای سیستم نسل یک مورد استفاده در خودرو های قدیمی که هزینه اجرای آن کمتر و عمر آن طولانی تر است، اقدام شود. مزیت اصلی کیت های نسل 2 و 3 و 4 در CLOSE LOOP بودن آنها است که در این طرح با استفاده از ECU بنزین برای ایفای نقش ECU گاز و کنترل تزریق گاز و همینطور استفاده از خروجی انژکتور بنزین و داده های خروجی این ECU، یک مدار CLOSE LOOP به وجود آمده که آلایندگی های احتراق آن نیز قابل تصحیح است. بعلاوه، در نسل چهارم برای کاهش آلایندگی ها از سیستم پاشش چند نقطه ای استفاده شده است که با استفاده از ECU بنزین که برای کنترل تزریق گاز، خودرو در حالت گازسوز نیز پاشش به صورت چند نقطه ای انجام شده و در نتیجه، از مصرف سوخت و آلایندگی کاسته می‌شود.
مراجع:
1. Jahirul, M. I., Masjuki, H. H., Saidur, R., Kalam, M. A., Jayed, M. H., & Wazed, M. A. (2010). Comparative engine performance and emission analysis of CNG and gasoline in a retrofitted car engine. Applied Thermal Engineering, 30(14–15), 2219–2226. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2010.05.037
2. Song, J., Choi, M., & Park, S. (2017). Comparisons of the volumetric efficiency and combustion characteristics between CNG-DI and CNG-PFI engines. Applied Thermal Engineering, 121, 595–603. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2017.04.110
3. Tabar, A. R., Hamidi, A. A., & Ghadamian, H. (2017). Experimental investigation of CNG and gasoline fuels combination on a 1.7 L bi-fuel turbocharged engine. International Journal of Energy and Environmental Engineering, 8(1), 37–45. https://doi.org/10.1007/s40095-016-0223-3
4. Bag, L. (2008). A Technical Review of Compressed Natural Gas as an Alternative Fuel for Internal Combustion Engines Semin , Rosli Abu Bakar Automotive Excellent Center , Faculty of Mechanical Engineering , 1(4), 302–311.
5. Sankesh, D., Edsell, J., Mazlan, S., & Lappas, P. (2017). Comparative Study between Early and Late Injection in a Natural-gas Fuelled Spark-ignited Direct-injection Engine. Energy Procedia, 110(December 2016), 275–280. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.03.139