مقدمه ای بر نحوه کارکرد خودرو های با سوخت گاز طبیعی:

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.

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.

طراحی خودرو های گازسوز :

اصول کلی خودرو های گاز سوز همان قواعد خودروهای بنزینی است . به عبارت دیگر سوخت ( در اینجا گاز طبیعی ) با هوا در یک موتور چهار زمانه مخلوط شده و با جرقه شمع مشتعل

می شود تا پیستون را به بالا و پایین حرکت دهد. هر چند تفاوت هایی بین بنزین و گاز از نظر اشتعال پذیری و دمای احتراق وجود دارد (جدول زیر ) ، ولی اساس طرز کار خودروهای گاز

سوز مشابه خودروهای بنزینی است.

 البته هنوز تغییراتی برای بهبود عملکرد خودروهای گاز سوز احتیاج است. به طور کلی این تغییرات در تانک ذخیره سوخت ، موتور و بدنه خودرو اعمال می شود.

ذخیره سازی سوخت :

بیشتر خودرو های گاز سوز از گاز طبیعی فشرده شده CNG (compressed natural gas) استفاده میکنند تا مخزن حجم کمتری را اشغال کند.در یک جایگاه سوخت رسانی  ، گاز

با فشار 3500-3000 پوند بر اینچ مربع متراکم شده و درون مخزن استوانه ای شکل با فشار بالا پمپ می شود. مخزن معمولا در صندوق عقب یا جلو و یا در زیر بدنه خودرو قرار می

گیرد. مخازن ذخیره در ابتدا بزرگ بوده و بیشتر فضای مربوط به بار را در خودرو اشغال میکردند. اما بعدها استوانه های سبکتر موسوم به مخازن یک پارچه تولید شدند. مخازن یک پارچه

استوانه هایی از مواد مختلط ( کامپوزیت ها ) هستند که در داخل، شامل یک صفحه پشم شیشه و اسفنج ضربه گیر برای محافظت در تصادفات است. همچنین قطر استوانه ها کمتر شده ، به گونه

ای که فضای اشغال شده توسط سه مخزن گاز معادل فضایی است که باک یک خودرو بنزینی به طور معمول اشغال می کند.

اصلاحات در موتور :

وقتی که موتور یک خودرو گاز سوز شروع به کار می کند ، جریان گاز از مخزن استوانه ای به ریل سوخت حرکت می کند . نزدیک موتور ، برا ی کاهش فشار،  گاز وارد یک شیر تنظیم

فشار می شود. سپس سیستم تزریق سوخت چند نقطه ای ، سوخت را به درون سیلندرها هدایت می کند. حسگرها و کامپیوترها نسبت هوا به سوخت را در مخلوط تنظیم می کنند تا در هنگام جرقه

شمع، کارکرد گاز بهتر باشد. یک موتور گاز طبیعی علاوه بر این ، پیستون هایی متراکم و از آلومینیوم ریخته گری دارد. نشیمنگاه سوپاپ دود از جنس سخت آلیاژ نیکل- تنگستن بوده و دارای

مبدل کاتالیزوری مخصوص متان است.

  تغییرات در شاسی و بدنه :

ممکن است اصلاحاتی در یک خودرو گاز سوز مورد نیاز باشد تا فضای کافی برای مخزن سوخت وجود داشته باشد. در عقب خودرو ممکن است سیستم تعلیق نیمه دنباله جایگزین حلقه ی عرضی

سیستم شود که این در بسیاری ازخودرهای گازسوز به عنوان  استاندارد شناخته شده است. این کار فضای بیشتری در صندوق عقب خودرو باز می کند و در عین حال سواری راحت وهمواری را

ارائه می دهد. در این نوع از خودرو های گازسوز همچنین لاستیک زاپاس و جک که برای یک پنچری پیش بینی می شود، حذف شده است.به همین منظور لاستیک هایی استفاده می شود که با

وجود پنچری میتوان مدتی را با آنها رانندگی نمودRun-flat به این تایر ها . می گویند.

  تفاوت ها در سوخت گیری :

سوخت گیری یک خودرو گاز سوز کمی متفاوت است. دریچه سوخت گیری آن معمولا در جلو خودرو است. البته در بعضی از مدل ها همچون Honda Civic GX این دریچه در عقب

قرار دارد . مدت زمان سوخت گیری گاز  با یک پمپ سریع تقریبا مشابه زمان سوخت گیری بنزین یا گازوئیل است.اما در صورت به کار گیری یک پمپ کند، گاز بین 5 تا 8 ساعت پر کردن

مخزن زمان می برد. روش دیگر، استفاده از گاز خانگی برای سوخت اتوموبیل است که توسط شرکت هوندا ارائه می شود و سوخت گیری تمام شب طول می کشد.

در قسمت بعدی به بررسی مزایا و معایب خودرو های گازسوز نسبت به خودروهای بنزینی می پردازیم.

مزایا و معایب :

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.

 سیلندرهای جا سازی شده در قسمت زیرین خودرو

 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.