بدائل اختبار القيادة: الجزء 2 - السيارات
إذا أتيحت لك الفرصة للتحليق فوق غرب سيبيريا ليلاً ، فسترى من خلال النافذة مشهدًا غريبًا ، يذكرنا بصحراء الكويت بعد انسحاب قوات صدام خلال الحرب الأولى في العراق. المناظر الطبيعية مليئة بـ "المشاعل" الضخمة المحترقة ، وهو دليل واضح على أن العديد من منتجي النفط الروس لا يزالون يعتبرون الغاز الطبيعي منتجًا ثانويًا ومنتجًا غير ضروري في عملية العثور على حقول النفط ...
يعتقد الخبراء أنه سيتم إيقاف هذه النفايات في المستقبل القريب. لسنوات عديدة ، كان الغاز الطبيعي يُعتبر منتجًا فائضًا وتم حرقه أو إطلاقه ببساطة في الغلاف الجوي. تشير التقديرات إلى أن المملكة العربية السعودية وحدها قامت حتى الآن بإلقاء أو حرق أكثر من 450 مليون متر مكعب من الغاز الطبيعي أثناء إنتاج النفط ...
في الوقت نفسه ، يتم عكس العملية - معظم شركات النفط الحديثة كانت تستهلك الغاز الطبيعي لفترة طويلة ، مدركةً قيمة هذا المنتج وأهميته ، والتي لا يمكن أن تزداد إلا في المستقبل. هذه النظرة للأشياء هي سمة خاصة للولايات المتحدة ، حيث ، على عكس احتياطيات النفط المستنفدة بالفعل ، لا تزال هناك احتياطيات كبيرة من الغاز. ينعكس الظرف الأخير تلقائيًا في البنية التحتية الصناعية لبلد ضخم ، لا يمكن تصوّر عمله بدون سيارات ، بل وأكثر من ذلك بدون شاحنات وحافلات كبيرة. هناك المزيد والمزيد من شركات النقل في الخارج التي تقوم بتحديث محركات الديزل لأساطيل شاحناتها للعمل مع أنظمة الغاز والديزل المدمجة والوقود الأزرق فقط. المزيد والمزيد من السفن تتحول إلى الغاز الطبيعي.
على خلفية أسعار الوقود السائل ، يبدو سعر الميثان رائعًا ، وبدأ الكثيرون في الشك في وجود مشكلة هنا - ولسبب وجيه. بالنظر إلى أن محتوى الطاقة في كيلوغرام من الميثان أعلى من كيلوغرام من البنزين ، وأن لترًا واحدًا (أي ديسيمتر مكعب واحد) من البنزين يزن أقل من كيلوغرام ، يمكن لأي شخص أن يستنتج أن كيلوغرام واحد من الميثان يحتوي على أكثر من ذلك بكثير. طاقة من لتر البنزين. من الواضح أنه حتى بدون هذا الخليط الواضح من الأرقام والتفاوتات الغامضة ، فإن تشغيل سيارة تعمل بالغاز الطبيعي أو الميثان سيكلفك نقودًا أقل بكثير من تشغيل سيارة تعمل بالبنزين.
ولكن هنا هو "BUT" الكلاسيكي الكبير ... لماذا ، نظرًا لأن "عملية الاحتيال" كبيرة جدًا ، فلا أحد تقريبًا في بلدنا يستخدم الغاز الطبيعي كوقود للسيارة ، والسيارات التي يتم تكييفها لاستخدامه في بلغاريا نادرة. ظاهرة من الكنغر إلى جبال الصنوبر رودوبي؟ الإجابة على هذا السؤال الطبيعي تمامًا لا تُعطى من خلال حقيقة أن صناعة الغاز في جميع أنحاء العالم تتطور بوتيرة محمومة وتعتبر حاليًا البديل الأكثر أمانًا للوقود البترولي السائل. لا يزال مستقبل تكنولوجيا محرك الهيدروجين غير مؤكد ، وإدارة محركات الهيدروجين داخل الأسطوانة صعبة للغاية ، وما هي الطريقة الاقتصادية لاستخراج الهيدروجين النقي لم يتضح بعد. على هذه الخلفية ، فإن مستقبل الميثان ، بعبارة ملطفة ، لامع - خاصة وأن هناك رواسب ضخمة من الغاز الطبيعي في البلدان الآمنة سياسياً ، تلك التقنيات الجديدة (المذكورة في العدد السابق من الإسالة المبردة والتحويل الكيميائي للغاز الطبيعي إلى السوائل) أرخص ، في حين أن سعر المنتجات الهيدروكربونية التقليدية آخذ في الازدياد. ناهيك عن حقيقة أن الميثان لديه كل فرصة ليصبح المصدر الرئيسي للهيدروجين لخلايا الوقود في المستقبل.
لا يزال السبب الحقيقي للتخلي عن الغازات الهيدروكربونية كوقود للسيارات هو انخفاض أسعار النفط على مدى عقود ، مما دفع بتطوير تكنولوجيا السيارات والبنية التحتية للنقل البري ذات الصلة نحو توفير الطاقة لمحركات البنزين والديزل. على خلفية هذا الاتجاه العام ، فإن محاولات استخدام وقود الغاز متفرقة وغير مهمة.
حتى بعد نهاية الحرب العالمية الثانية ، أدى نقص الوقود السائل في ألمانيا إلى ظهور سيارات مجهزة بأبسط أنظمة استخدام الغاز الطبيعي ، والتي ، على الرغم من أنها أكثر بدائية ، إلا أنها تختلف قليلاً عن الأنظمة التي تستخدمها سيارات الأجرة البلغارية اليوم. من اسطوانات الغاز ومخفضات. اكتسب الوقود الغازي أهمية أكبر خلال أزمتي النفط في 1973 و 1979-80 ، ولكن حتى ذلك الحين لا يمكننا التحدث إلا عن ومضات قصيرة مرت تقريبًا دون أن يلاحظها أحد ولم تؤد إلى تطور كبير في هذا المجال. لأكثر من عقدين منذ هذه الأزمة الحادة الأخيرة ، ظلت أسعار الوقود السائل منخفضة باستمرار ، ووصلت إلى أسعار منخفضة بشكل سخيف في عامي 1986 و 1998 عند 10 دولارات للبرميل. من الواضح أن مثل هذا الموقف لا يمكن أن يكون له تأثير محفز على الأنواع البديلة من الوقود الغازي ...
في بداية القرن الحادي عشر ، كان وضع السوق يتحرك تدريجياً ولكن بثبات في اتجاه مختلف. منذ هجمات سبتمبر 11 الإرهابية 2001 ، كان هناك اتجاه تصاعدي تدريجي ولكنه ثابت في أسعار النفط ، والذي استمر في الارتفاع نتيجة لزيادة استهلاك الصين والهند والصعوبات في العثور على ودائع جديدة. ومع ذلك ، فإن شركات السيارات أكثر حرجًا في اتجاه الإنتاج الضخم للسيارات التي يتم تكييفها للعمل على الوقود الغازي. يمكن العثور على أسباب هذا الإرهاق في جمود تفكير غالبية المستهلكين ، الذين اعتادوا على الوقود السائل التقليدي (بالنسبة للأوروبيين ، على سبيل المثال ، يظل وقود الديزل هو البديل الأكثر واقعية للبنزين) ، وفي الحاجة إلى استثمارات ضخمة في البنية التحتية لخطوط الأنابيب. ومحطات الضواغط. عندما يضاف هذا إلى أنظمة تخزين الوقود المعقدة والمكلفة (خاصة الغاز الطبيعي المضغوط) في السيارات نفسها ، تبدأ الصورة الكبيرة في الوضوح.
من ناحية أخرى ، أصبحت محطات توليد الطاقة التي تعمل بالوقود الغازي أكثر تنوعًا وتتبع تكنولوجيا نظيراتها التي تعمل بالبنزين. تستخدم مغذيات الغاز بالفعل نفس المكونات الإلكترونية المتطورة لحقن الوقود في السائل (الذي لا يزال نادرًا) أو في الطور الغازي. هناك أيضًا المزيد والمزيد من طرازات سيارات الإنتاج التي تم تعيينها في المصنع لتزويد الغاز أحادي التكافؤ أو مع إمكانية الإمداد المزدوج بالغاز / البنزين. على نحو متزايد ، يتم تحقيق ميزة أخرى للوقود الغازي - نظرًا لتركيبه الكيميائي ، تتأكسد الغازات بشكل كامل ، ومستوى الانبعاثات الضارة في غازات عادم السيارات التي تستخدمها أقل بكثير.
بداية جديدة
ومع ذلك ، سيتطلب اختراق السوق حوافز مالية موجهة ومباشرة للمستخدمين النهائيين للغاز الطبيعي كوقود للسيارات. لجذب العملاء ، يقوم بائعو الميثان في ألمانيا بالفعل بتزويد مشتري سيارات الغاز الطبيعي بمكافآت خاصة ، تبدو طبيعتها في بعض الأحيان ببساطة غير معقولة - على سبيل المثال ، تقوم شركة توزيع الغاز في هامبورغ بتعويض الأفراد عن شراء الغاز. سيارات من بعض التجار لمدة سنة واحدة. الشرط الوحيد للمستخدم هو لصق ملصق إعلان الكفيل على سيارته ...
يجب البحث عن السبب الذي يجعل الغاز الطبيعي في ألمانيا وبلغاريا (في كلا البلدين يأتي الغالبية العظمى من الغاز الطبيعي من روسيا عبر خط الأنابيب) أرخص بكثير من أنواع الوقود الأخرى ، في عدد من المباني القانونية. يرتبط سعر السوق للغاز منطقيًا بسعر النفط: فكلما زاد سعر النفط ، يرتفع سعر الغاز الطبيعي أيضًا ، لكن الاختلاف في أسعار البنزين والغاز للمستهلك النهائي يرجع أساسًا إلى انخفاض الضرائب على المواد الطبيعية. غاز. في ألمانيا ، على سبيل المثال ، يتم تحديد سعر الغاز بشكل قانوني حتى عام 2020 ، ويكون مخطط هذا "التثبيت" على النحو التالي: خلال هذه الفترة ، يمكن أن يرتفع سعر الغاز الطبيعي جنبًا إلى جنب مع سعر النفط ، ولكن ميزته النسبية يجب الحفاظ على مصادر الطاقة الأخرى عند مستوى ثابت. من الواضح أنه مع مثل هذا الإطار القانوني المنظم ، والأسعار المنخفضة ، وعدم وجود أي مشاكل في بناء "محركات الغاز" ، فإن المشكلة الوحيدة لنمو هذا السوق تظل شبكة غير متطورة من محطات الوقود - في ألمانيا الضخمة ، على سبيل المثال ، هناك 300 نقطة من هذا القبيل فقط ، وفي بلغاريا الكثير ، وأقل من ذلك.
تبدو آفاق سد هذا العجز في البنية التحتية رائعة في الوقت الحالي - في ألمانيا ، تعتزم جمعية Erdgasmobil وشركة النفط الفرنسية العملاقة TotalFinaElf الاستثمار بكثافة في بناء عدة آلاف من محطات الوقود الجديدة ، وفي بلغاريا اتخذت العديد من الشركات نفس الشيء. مهمة. من الممكن أن تستخدم أوروبا بأكملها قريبًا نفس الشبكة المتطورة لمحطات تعبئة الغاز البترولي الطبيعي والمسال مثل المستهلكين في إيطاليا وهولندا - البلدان التي تحدثنا عن تطورها في هذا المجال في الإصدار السابق.
هوندا سيفيك GX
في معرض فرانكفورت للسيارات عام 1997 ، قدمت هوندا سيارة سيفيك جي إكس ، مدعية أنها أكثر السيارات الصديقة للبيئة في العالم. اتضح أن البيان الطموح لليابانيين ليس مجرد حيلة تسويقية أخرى ، بل الحقيقة الخالصة ، التي لا تزال ذات صلة حتى يومنا هذا ، ويمكن رؤيتها عمليًا في أحدث إصدار من Civic GX. السيارة مصممة للعمل بالغاز الطبيعي فقط ، والمحرك مصمم للاستفادة الكاملة من تصنيف الأوكتان العالي للوقود الغازي. ليس من المستغرب أن تقدم المركبات من هذا النوع اليوم مستويات انبعاث عادم أقل من تلك المطلوبة في الاقتصاد الأوروبي المستقبلي Euro 5 ، أو 90٪ أقل من ULEVs الأمريكية (مركبات منخفضة الانبعاثات للغاية). . يعمل محرك هوندا بسلاسة فائقة ، وتعوض نسبة الضغط العالية التي تبلغ 12,5: 1 عن قيمة الطاقة الحجمية المنخفضة للغاز الطبيعي مقارنة بالبنزين. الخزان سعة 120 لترًا مصنوع من مادة مركبة ، ويبلغ استهلاك الغاز المكافئ 6,9 لترًا. يعمل نظام توقيت الصمام المتغير VTEC الشهير من هوندا بشكل جيد مع الخصائص الخاصة للوقود ويحسن من شحن المحرك. نظرًا لانخفاض معدل الاحتراق للغاز الطبيعي وحقيقة أن الوقود "جاف" وليس له خصائص تشحيم ، فإن مقاعد الصمام مصنوعة من سبائك خاصة مقاومة للحرارة. تصنع المكابس أيضًا من مواد أقوى ، حيث لا يمكن للغاز تبريد الأسطوانات عندما يتبخر مثل البنزين.
يتم حقن خراطيم Honda GX في مرحلة الغاز بالغاز الطبيعي ، وهو أكبر 770 مرة من الكمية المكافئة للبنزين. كان التحدي التكنولوجي الأكبر لمهندسي شركة هوندا هو إنشاء الحاقنات المناسبة للعمل في مثل هذه الظروف والمتطلبات الأساسية - من أجل تحقيق الطاقة المثلى ، يجب على الحاقنات التعامل مع المهمة الصعبة المتمثلة في توفير الكمية المطلوبة من الغاز في وقت واحد ، والتي ، من حيث المبدأ ، يتم حقن البنزين السائل. هذه مشكلة لجميع المحركات من هذا النوع ، حيث يحتل الغاز حجمًا أكبر بكثير ، ويزيل بعضًا من الهواء ويتطلب الحقن مباشرة في غرف الاحتراق.
في نفس عام 1997 ، عرضت شركة فيات أيضًا طرازًا مشابهًا لهوندا GX. يمكن للنسخة "ثنائية التكافؤ" من Marea أن تستخدم نوعين من الوقود - البنزين والغاز الطبيعي ، ويتم ضخ الغاز بواسطة نظام وقود ثان مستقل تمامًا. يبدأ المحرك دائمًا بالوقود السائل ثم يتحول تلقائيًا إلى الغاز. محرك 1,6 لتر بقوة 93 حصان. بوقود الغاز و 103 حصان. مع. عند استخدام البنزين. من حيث المبدأ ، يعمل المحرك بشكل أساسي على الغاز ، إلا عندما ينفد الأخير أو يكون لدى السائق رغبة واضحة في استخدام البنزين. لسوء الحظ ، لا تسمح "الطبيعة المزدوجة" للطاقة الثنائية التكافؤ بالاستخدام الكامل لمزايا الغاز الطبيعي عالي الأوكتان. تقوم شركة Fiat حاليًا بإنتاج نسخة Mulipla مع هذا النوع من PSU.
بمرور الوقت ، ظهرت طرز مماثلة في مجموعة أوبل (Astra و Zafira Bi Fuel لإصدارات LPG و CNG) و PSA (Peugeot 406 LPG و Citroen Xantia LPG) و VW (Golf Bifuel). تعتبر فولفو كلاسيكية في هذا المجال ، حيث تنتج أنواع مختلفة من S60 و V70 و S80 ، قادرة على العمل بالغاز الطبيعي وكذلك الغاز الحيوي وغاز البترول المسال. تم تجهيز جميع هذه المركبات بأنظمة حقن الغاز باستخدام فوهات خاصة وعمليات تكنولوجية يتم التحكم فيها إلكترونيًا ومكونات ميكانيكية متوافقة مع الوقود مثل الصمامات والمكابس. تم تصميم خزانات الوقود CNG لتحمل ضغط 700 بار ، على الرغم من تخزين الغاز نفسه هناك عند ضغط لا يزيد عن 200 بار.
بي إم دبليو
BMW هي من المدافعين المعروفين عن أنواع الوقود المستدام ، وقد طورت العديد من مجموعات نقل الحركة للمركبات ذات المصادر البديلة لسنوات عديدة. في أوائل التسعينيات ، ابتكرت الشركة البافارية طرازات من سلسلة 90 جرام و 316 جرام ، والتي تستخدم الغاز الطبيعي كوقود. في أحدث تطوراتها ، قررت الشركة تجربة تقنيات جديدة بشكل أساسي ، وبالتعاون مع مجموعة التبريد الألمانية Linde وشركة النفط Aral وشركة الطاقة E.ON Energy ، طورت الشركة مشروعًا لاستخدام الغازات المسالة. يتطور المشروع في اتجاهين: الأول هو تطوير إمدادات الهيدروجين المسال ، والثاني هو استخدام الغاز الطبيعي المسال. لا يزال استخدام الهيدروجين المسال يعتبر تقنية واعدة ، والتي سنتحدث عنها لاحقًا ، لكن نظام تخزين واستخدام الغاز الطبيعي المسال حقيقي تمامًا ويمكن وضعه موضع التنفيذ في صناعة السيارات في السنوات القليلة القادمة.
في الوقت نفسه ، يتم تبريد الغاز الطبيعي إلى درجة حرارة -161 درجة ويتكثف عند ضغط 6-10 بار ، بينما يمر في الطور السائل. يعتبر الخزان أكثر إحكاما وأخف وزنا مقارنة بأسطوانات الغاز المضغوط وهو عمليًا ترمس مبرد مصنوع من مواد فائقة العزل. بفضل تقنية Linde الحديثة ، على الرغم من جدران الخزان الرقيقة جدًا والخفيفة ، يمكن تخزين الميثان السائل في هذه الحالة لمدة أسبوعين دون مشاكل ، حتى في الطقس الحار ودون الحاجة إلى التبريد. تعمل أول محطة تعبئة للغاز الطبيعي المسال في ميونيخ ، حيث تم استثمار 400 ألف يورو في بنائها.
عمليات الاحتراق في محركات الوقود الغازي
كما ذكرنا سابقًا ، يحتوي الغاز الطبيعي بشكل أساسي على الميثان وغاز البترول المسال - البروبان والبيوتان بنسب تعتمد على الموسم. مع زيادة الوزن الجزيئي ، تقل مقاومة الصدمات لمركبات الهيدروكربون البارافينية (السلسلة المستقيمة) مثل الميثان والإيثان والبروبان ، وتتفكك الجزيئات بسهولة أكبر ، ويتراكم المزيد من البيروكسيدات. وبالتالي ، تستخدم محركات الديزل وقود الديزل بدلاً من البنزين ، نظرًا لأن درجة حرارة الاشتعال الذاتي تكون أقل في الحالة السابقة.
يحتوي الميثان على أعلى نسبة هيدروجين / كربون لجميع الهيدروكربونات ، مما يعني عمليًا أنه بالنسبة لنفس الوزن ، يكون للميثان أعلى قيمة للطاقة بين الهيدروكربونات. تفسير هذه الحقيقة معقد ويتطلب معرفة معينة بكيمياء وطاقة العلاقات ، لذلك لن نتعامل مع هذا. يكفي أن نقول أن جزيء الميثان المستقر يوفر رقم أوكتان يبلغ حوالي 130.
لهذا السبب ، فإن معدل احتراق الميثان أقل بكثير من معدل احتراق البنزين ، والجزيئات الصغيرة تسمح للميثان بالاحتراق بشكل كامل ، وتؤدي حالته الغازية إلى تقليل ترشيح الزيت من جدران الأسطوانة في المحركات الباردة مقارنة بمخاليط البنزين. ... البروبان ، بدوره ، لديه تصنيف الأوكتان 112 ، والذي لا يزال أعلى من معظم البنزين. تحترق مخاليط البروبان والهواء السيئة عند درجة حرارة أقل من البنزين ، ولكن يمكن أن تؤدي المخاليط الغنية إلى زيادة الحمل الحراري للمحرك ، نظرًا لأن البروبان لا يمتلك خصائص تبريد البنزين بسبب دخوله في الأسطوانات في شكل غازي.
تم حل هذه المشكلة بالفعل باستخدام أنظمة الحقن المباشر للبروبان السائل. نظرًا لأن البروبان يسيل بسهولة ، فمن السهل بناء نظام لتخزينه في السيارة ، وليس هناك حاجة لتسخين مشعبات السحب لأن البروبان لا يتكثف مثل البنزين. وهذا بدوره يحسن الكفاءة الديناميكية الحرارية للمحرك ، حيث يكون من الآمن استخدام منظمات الحرارة التي تحافظ على درجة حرارة منخفضة لسائل التبريد. العيب الوحيد المهم للوقود الغازي هو حقيقة أن لا الميثان ولا البروبان لهما تأثير تزييت على صمامات العادم ، لذلك يقول الخبراء إنه "وقود جاف" جيد لحلقات المكبس ولكنه سيء للصمامات. لا يمكنك الاعتماد على الغازات لتوصيل معظم المواد المضافة لأسطوانات المحرك ، لكن المحركات التي تعمل على هذه الأنواع من الوقود لا تحتاج إلى العديد من الإضافات مثل محركات البنزين. يعد التحكم في المزيج عاملاً مهمًا للغاية في محركات الغاز ، حيث تؤدي الخلائط الغنية إلى ارتفاع درجات حرارة غاز العادم وزيادة الحمل الزائد للصمام ، بينما تخلق الخلائط الرديئة مشكلة عن طريق خفض معدل الاحتراق المنخفض بالفعل ، وهو أيضًا شرط أساسي للحمل الزائد للصمام الحراري. يمكن بسهولة زيادة نسبة الانضغاط في محركات البروبان بمقدار وحدتين أو ثلاث ، وفي غاز الميثان - أكثر. الزيادة الناتجة في أكاسيد النيتروجين تقابلها انبعاثات أقل بشكل عام. يعتبر خليط البروبان الأمثل "أفقر" قليلاً - 15,5: 1 (هواء إلى وقود) مقابل 14,7: 1 للبنزين ، ويؤخذ ذلك في الاعتبار عند تصميم المبخرات أو أجهزة القياس أو أنظمة الحقن. نظرًا لأن كلا من البروبان والميثان من الغازات ، فلا تحتاج المحركات إلى إثراء المخاليط أثناء بدء التشغيل على البارد أو التسارع.
تُحسب زاوية تجاوز الاشتعال على منحنى مختلف عن محركات البنزين - عند سرعة دوران منخفضة في الدقيقة ، يجب أن يكون تجاوز الاشتعال أعلى بسبب الاحتراق البطيء للميثان والبروبان ، ولكن عند السرعات العالية ، تحتاج محركات البنزين إلى مزيد من الزيادة. الخليط (يتم تقليل معدل احتراق البنزين بسبب قصر وقت تفاعلات ما قبل اللهب - أي تكوين البيروكسيدات). هذا هو السبب في أن أنظمة التحكم في الإشعال الإلكترونية لمحركات الغاز لها خوارزمية مختلفة تمامًا.
يزيد الميثان والبروبان أيضًا من متطلبات إلكترودات شمعات الإشعال ذات الجهد العالي - ويكون اختراق الخليط "الأكثر جفافاً" "أصعب" من ثقب الشرارة لأنه أقل إلكتروليت موصلاً. لذلك ، عادة ما تكون المسافة بين أقطاب شمعات الإشعال المناسبة لمثل هذه المحركات مختلفة ، والجهد أعلى ، وبشكل عام ، تكون مسألة شمعات الإشعال أكثر تعقيدًا ودقة من محركات البنزين. تستخدم مجسات Lambda في أحدث محركات الغاز للحصول على أفضل جرعات للخليط من حيث الجودة. يعد وجود أنظمة إشعال على منحنيين منفصلين أمرًا مهمًا بشكل خاص للمركبات المجهزة بأنظمة ثنائية التكافؤ (للغاز الطبيعي والبنزين) ، نظرًا لأن الشبكة المتناثرة لنقاط تعبئة الغاز الطبيعي تتطلب غالبًا استخدامًا قسريًا للبنزين.
تبلغ نسبة الضغط المثلى للغاز الطبيعي حوالي 16: 1 ، ونسبة الهواء إلى الوقود المثالية هي 16,5: 1 ، وستفقد حوالي 15٪ من طاقتها الكامنة. عند استخدام الغاز الطبيعي ، يتم تقليل كمية أول أكسيد الكربون (CO) والهيدروكربونات (HC) في غازات العادم بنسبة 90٪ ، وأكاسيد النيتروجين (NOx) بحوالي 70٪ مقارنة بانبعاثات محركات البنزين التقليدية. عادة ما يتضاعف الفاصل الزمني لتغيير الزيت لمحركات الغاز.
غاز - ديزل
في السنوات القليلة الماضية ، أصبحت أنظمة توصيل الوقود المزدوج شائعة بشكل متزايد. أسارع إلى الإشارة إلى أننا لا نتحدث عن محركات "ثنائية التكافؤ" تعمل بالتناوب على الغاز أو البنزين ولها شمعات احتراق ، ولكن عن أنظمة غاز ديزل خاصة يتم فيها استبدال جزء من وقود الديزل بالغاز الطبيعي الذي يتم توفيره بواسطة نظام طاقة منفصل. تعتمد هذه التقنية على محركات الديزل القياسية.
يعتمد مبدأ التشغيل على حقيقة أن الميثان لديه درجة حرارة اشتعال ذاتي أعلى من 600 درجة - أي أعلى من درجة حرارة حوالي 400-500 درجة في نهاية دورة ضغط محرك الديزل. وهذا بدوره يعني أن خليط الميثان والهواء لا يشتعل من تلقاء نفسه عند ضغطه في الأسطوانات ، ويستخدم وقود الديزل المحقون ، الذي يشتعل عند حوالي 350 درجة ، كنوع من شمعات الإشعال. يمكن أن يعمل النظام بالكامل على الميثان ، ولكن في هذه الحالة سيكون من الضروري تركيب نظام كهربائي وشمعة شرارة. عادة تزداد نسبة الميثان مع الحمل ، وعند الخمول تعمل السيارة بالديزل ، وعند الحمل العالي تصل نسبة الميثان / الديزل إلى 9/1. يمكن أيضًا تغيير هذه النسب وفقًا للبرنامج الأولي.
تنتج بعض الشركات محركات الديزل مع ما يسمى. أنظمة الطاقة "الطيار الصغير" ، حيث يقتصر دور نظام الديزل على حقن كمية صغيرة من الوقود اللازمة فقط لإشعال غاز الميثان. لذلك ، لا يمكن لهذه المحركات أن تعمل بشكل مستقل على الديزل وعادة ما تستخدم في المركبات الصناعية والسيارات والحافلات والسفن ، حيث تكون إعادة المعدات المكلفة لها ما يبررها اقتصاديًا - بعد تآكلها ، يؤدي هذا إلى توفير كبير وعمر المحرك. بشكل كبير ، وانبعاثات الغازات الضارة تنخفض بشكل كبير. يمكن أن تعمل آلات الطيار الدقيق على كل من الغاز الطبيعي المسال والمضغوط.
أنواع الأنظمة المستخدمة للتثبيت الإضافي
يتزايد باستمرار تنوع أنظمة إمداد الغاز للوقود الغازي. من حيث المبدأ ، يمكن تقسيم الأنواع إلى عدة أنواع. عند استخدام البروبان والميثان ، فإنهما عبارة عن أنظمة ضغط جوي مخلوطة وأنظمة حقن طور غاز وأنظمة حقن طور سائل. من الناحية الفنية ، يمكن تقسيم أنظمة حقن البروبان - البيوتان إلى عدة أجيال:
الجيل الأول عبارة عن أنظمة بدون تحكم إلكتروني ، حيث يتم خلط الغاز في خلاط بسيط. هذه عادة ما تكون مجهزة بمحركات مكربن قديمة.
الجيل الثاني عبارة عن حقنة بفوهة واحدة ومسبار لامدا تناظري ومحفز ثلاثي الاتجاهات.
الجيل الثالث عبارة عن حقنة بفوهة واحدة أو أكثر (واحدة لكل أسطوانة) ، مع التحكم في المعالج الدقيق ووجود كل من برنامج التعلم الذاتي وجدول رمز التشخيص الذاتي.
الجيل الرابع عبارة عن حقن تسلسلي (أسطواني) اعتمادًا على موضع المكبس ، مع عدد الفوهات مساوٍ لعدد الأسطوانات ، ومع التغذية المرتدة من خلال مسبار لامدا.
الجيل الخامس - الحقن المتسلسل متعدد النقاط مع التغذية الراجعة والتواصل مع معالج دقيق للتحكم في حقن البنزين.
في أحدث الأنظمة ، يستفيد الكمبيوتر "الغازي" بالكامل من البيانات الواردة من المعالج الدقيق الرئيسي للتحكم في معلمات محرك البنزين ، بما في ذلك وقت الحقن. يرتبط أيضًا نقل البيانات والتحكم فيها بشكل كامل ببرنامج البنزين الرئيسي ، والذي يتجنب الحاجة إلى إنشاء خرائط حقن غاز ثلاثية الأبعاد كاملة لكل طراز من طرازات السيارات - حيث يقرأ الجهاز الذكي ببساطة البرامج من معالج البنزين. وتكييفها مع حقن الغاز.
