sequential

کیت در خودروهای گازسوز

انواع کیتهای تبدیل:

(Conversion Kits)

به ‌منظور استفاده از سوخت گاز طبیعی در خودروهای بنزینی موجود، می‌بایست تجهیزات مربوط به سیستم سوخت‌رسانی گاز طبیعی بر روی خودرو نصب شود، که به مجموعه این تجهیزات که قابلیت استفاده ازسوخت گاز را به خودرو می‌دهند، کیت تبدیل گفته می‌شود.

کيت هاي تبديل از آغاز تاکنون به دلیل محدوديت هاي زيست محيطي و منابع انرژي، دچار تحولات بسياریشده اند. بطوریکه می توان آنها را به چهار نسل دسته بندی کرد:

کیت نسل اول

– کیت نسل دوم

– کیت نسل سوم

– کیت نسل چهارم

کیتهای نسل اول:

در نسل اول تمامی تجهيزات به‌کار رفته براي سوخت­رساني، مکانيکي و بسيار ساده است. براي اختلاط هوا و گاز از يک میکسر که قبل از کاربراتور و در مجاورت آن تعبيه مي­گردد، استفاده می‌شود. در برخی انواع که خودروي تبديلي، کاربراتوري است از ونتوري کاربراتور براي اين منظور استفاده مي­شود ولي به ‌دليل اين‌ که در روش مذکور کاربراتور دستخوش تغيير مي­شود، استفاده از ميکسر در اين نسل از کيت­ها متداول­تر است. نسبت هوا به سوخت در اين کيت­ها با تنظيم اوليه کیت انجام مي­گردد و هيچ سيستم کنترلی مداربسته­ و بازخوردي از عملکرد وجود ندارد.

برخي از مشخصات و ويژگي­هاي اين نسل از کيت ­ها به اختصار در زير بيان شده ­است:

1)       در اين نسل، ونتوري براساس ميزان گاز ورودي و اندازه­ گيري پايين­ترين فشار رگولاتور، انتخاب مي ­شود.

2)       داراي پيچ تنظيم اصلي و تنظيم سوخت در حالت بي­ بار هستند.

3)       قطعات الکترونيکي و سيستم کنترل نسبت هوا به سوخت ندارند.

4)       به­ دليل سادگي ساختار، از قيمت پاييني برخوردار هستند.

5)       خودروهای تبدیل‌شده با این کیت‌ها نسبت به خودروهاي بنزيني قديمي آلودگي کمتري توليد مي­کنند، اما قادر به گذراندن استانداردهاي جديد آلاينده­ ها نيستند.

6)       وجود ونتوري، به‌علت ايجاد افت فشار سبب کاهش راندمان خودرو مي‌گردد.

7)       از آنجا که نسبت هوا به سوخت در اين نسل از کيت­ها کنترل نمي­گردد، نمي­توان از کاتاليست­ها در خودروهاي تبديلي استفاده مؤثري نمود.

8)       براي تصحيح ميزان آوانس جرقه از پيش­انداز جرقه استفاده مي­شود.

9)       اگر از این کیت در خودروهای انژکتوری استفاده شود، از یک شبيه ­ساز پاشش یا امولاتور که جهت قطع انژکتورهاي بنزينی در حالت استفاده از گاز به ‌کار می­رود، استفاده می گردد.

کیتهای نسل دوم:

از آنجا که کيتها­ی نسل اول، نمی­توانستند، الزامات و نيازمندی­های صنعت خودرو را برآورده سازند، بتدریج جاي خود را به کيت­های نسل دوم دادند.

تفاوت اساسي اين نسل با نسل قبلي مجهزشدن به سيستم کنترلی مداربسته برای تنظیم نسبت هوا به سوخت است. در اين سيستم بازخورد لازم توسط حسگر اکسيژن تأمين مي­گردد. پردازش لازم براي تصحيح مقدار گاز ورودي به ميکسر در ECU گاز انجام مي­گيرد. اين تصحيحات توسط يک موتور پله­ای که در مسير گاز ورودي به ميکسر قرار دارد، اعمال مي­گردد. با اين روش مي­توان نسبت هوا به سوخت را با دقت خوبي کنترل کرد. اين مسأله زمينه مساعدي براي استفاده از کاتاليست­ها در خودروهاي مجهز به اين نسل از کيت­ها را فراهم مي­کند. بنابراين سطح کاهش آلاينده­ها نسبت به خودروهاي مجهز به نسل اول چشمگير است. اين نسل از کيت­ها هم در خودروهاي کاربراتوري و هم در خودروهاي انژکتوري به‌کار مي­روند. شایان ذکر است که براي استفاده از اين کيت­ها روي خودروهاي انژکتوري ملاحظات و تدابير خاصي لازم است. از جمله آنها مي­توان به نصب شبيه­ساز پاشش و نيز شبيه­ساز حسگر اکسيژن اشاره نمود.

بعضي از مشخصه­هاي اين سيستم عبارتند از:

  1. کنترل مدار بسته نسبت سوخت به هوا
  2. تأمين سطح آلودگي کمتر نسبت به کيت­هاي نسل اول
  3. پيکر­بندي ECU گاز نسبت به بنزين مي­تواند به­ صورت اصلی- فرعی يا مستقل باشد.
  4. استفاده از ميکسر براي اختلاط سوخت و هوا
  5. استفاده از قطعات و سخت­افزارهاي الکترونيکي با کيفيت بالا

520dcffed58c6

کیتهای نسل سوم:

قابل توجه ‌ترين پيشرفت در كيت‌هاي نسل سوم نسبت به نسل های قبل، استفاده از انژكتورهاي پاشش گاز به‌ جای ميكسر است. با اين تغيير تمام تجهيزات سيستم سوخت‌رساني، قطعاتي الكترونيكي خواهند بود. اين به معناي دقت بيشتر و قابليت كنترل بهتر است. تفاوت كليدی سوخت‌رساني به ‌وسيله انژكتور باميكسر، منقطع بودن جريان سوخت در انژكتورها و پيوستگي آن در ميكسر يا تجهيزات مشابه است. اين امر كنترل زمان پاشش سوخت و ميزان آن را در اختيار واحد كنترل ‌كننده قرار مي‌دهد، كه منجر به بالا رفتن دقت و كيفيت كنترل در اين كيت‌ها مي‌شود. در اين نسل به‌علت الکترونيکي بودن تمامی قطعات، امکان عيب­يابي خودکار، توسط ECUهاي گاز و بنزين فراهم مي­گردد.

ويژگی­های اين نسل را می توان به‌ صورت زير خلاصه­ نمود:

  1. استفاده از قطعات الکترونيکي پيشرفته براي کنترل جريان گاز
  2. سيستم پاشش گاز در اين نسل از کيت­ها تک‌ نقطه­اي يا چند نقطه­اي است.
  3. زمان پاشش و تنظيم ميزان سوخت در انژکتورها به ‌صورت گروهي است.
  4. دارا بودن قابليت عيب­يابي الکترونيکي
  5. پيکر­بندي ECU گاز نسبت به بنزين مي­تواند به­صورت اصلی- فرعی يا مستقل باشد.
  6. سطح کيفي بالاي قطعات الکترونيکي
  7. کنترل دقيق نسبت هوا به سوخت
  8. قابليت­ بالا در کاهش آلاينده­ها و توليد توان با افت کمتر

کیتهای نسل چهارم:

اين نسل شامل پيشرفته­ترين و پيچيده­ترين کيت­هاي گازسوز ارائه‌شده توسط سازندگان کيت است. براي رسيدن به شرايط سخت­ استانداردهاي جديد آلودگي و نيز توان توليدي قابل رقابت با بنزين، تمامی امکانات موجود در اين نسل از کيت­ها به‌کار گرفته شده­است. مجموعه­اي شامل تجهيزات دقيق الکترونيکي، الگوريتم­هاي کارآمد کنترل و الگوهاي نوين عيب­ يابي زمينه ظهور اين دسته از کيت­ها را فراهم کرده­اند. البته کسب اين مزاياي قابل‌توجه به بهاي افزايش هزينه و قيمت تمام‌شده، در اين نوع از کيت­ها است. ویژگی بارز اين نسل نسبت به نسل سوم استفاده از تکنولوژي سيستم پاشش سوخت نوبتي چند‌نقطه­اي است. در اين سيستم به­جاي استفاده از پاشش گروهي در انژکتورها، هر انژکتور به­طور جداگانه کنترل مي‌شود و زمان پاشش و ميزان آن در هر انژکتور به‌وسيلة ECU گاز تعيين مي­گردد، لذا دقت کنترل نسبت هوا به سوخت در اين موتورها بسيار بالاست.

zsert76

موارد زير را مي­توان به­عنوان مشخصات اصلي اين نسل نام برد:

  1. سيستم پاشش گاز در اين نسل از کيت­ها چندنقطه ­اي است.
  2. سيستم پاشش گاز در اين نسل از کيت­ها چندنقطه­ اي است.
  3. کنترل زمان پاشش و تنظيم ميزان سوخت برای هر انژکتور به صورت جداگانه
  4. استفاده از تجهيزات الکترونيکي دقيق برای کنترل دقیق نسبت هوا به سوخت
  5. قابليت عيب­يابي الکترونيکي پيشرفته
  6. استفاده از انژکتورهای فشار بالا ( bar8)
  7. هزينه و قيمت بالا
  8. پيکر­بندي ECU گاز نسبت به بنزين مي­تواند به ­صورت اصلی- فرعی يا مستقل باشد.
  9. سطح آلاينده­هاي توليدي بسيار پايين بوده و کم­ترين حد افت توان را داراست.

سير تكاملي سيستم هاي گاز سوز:

رشد تكاملي سيسمتهاي گاز سوز را در چهار گروه (يا نسل) طبقه بندي ميكنند

نسل اول:

اين گروه از سيستم هاي گاز سوز از رگلاتورهاي فشار صفر (خروجي رگلاتور فشاري معدل فشار اتمسفر دارد.) استفاده ميكنند. هيچ گونه تجهيزات الكترونيكي و عيب يابي نداشته و بسيار ارزان هستند. اين سيستم هاي مدار باز بوده و سنسور اكسيژن جهت كنترل گازهاي خروجي موتور ندارند. از اين سيستم در خودروهاي كاربراتوري استفاده ميشود و ميزان آلودگي كمتري در مقايسه خودروهاي كاربراتوري توليد ميكنند. تنها آيتم قابل تنظيم در اين سيستم يك پيچ تنظيم موجود بر روي رگلاتور است.

نسل دوم:

اين گروه نيز از رگلاتورهاي فشار صفر استفاده ميكنند. اين گروه داراي موتور پله اي بوده و به كمك يك سنسور اكسيژن (لامبدا سنسور) نسبت هوا و سوخت را كنترل ميكند.

اين مجموعه از يك واحد كنترل الكترونيكي استفاده كرده و در هر دو مدل خودروهاي كاربراتوري و انژكتوري كاربرد دارد. آلودگي آنها كمتر بوده و امكان عيب يابي آنها نيز موجود مي باشد. تنها مشكل استفاده از اين سيستم در خودروهاي داراي چند راهه (منيفولد) غيرفلزي است، چرا كه در صورت پس زدن شعله امكان تركيدن چند راهه ورودي وجود خواهد داشت

نسل سوم و چهارم:

اين نسلها دارای سيستم تزريق چند نقطه اي بوده و از تجهيزات الكترونيكي پيشرفته تري استفاده ميكنند.نسلهاي اول و دوم سيستم هايي با پاشش تك نقطه اي ميباشند و سوخت گاز مورد نياز موتور را در چند راهه ورودي تزريق ميكنند. اما سيستم هاي چند نقطه اي همانند سيستم هاي انژكتوري MPFI از چهار عدد انژكتور استفاده ميكنند

شير سوختگيري:

اين شير يك طرفه در ورودي مسير سيستم قرار دارد، كه نازل پمپ گاز به آن وصل گرديده و از طريق آنسوختگيري انجام ميشود

دقت نمائيد كه پس از انجام سوختگيري به جهت جلوگيري از ورود گرد و غبار به شير مذكور دهانه آن را با درپوش، بپوشانيد. در پوشهاي مختلفي از نوع پيچي يا پلاستيكي وجود دارد.

شير مخزن گاز:
اين شير براي قطع و وصل مسير عبور گازCNG مخزن، بر روي آن بسته م يشود، به طوري كه در و مواقع اضطراري با بستن شير مذكور م يتوان جريان گاز را قطع نمود.

فيوز حساس به فشار:

در شرايطي كه فشار مخزن تحت هر شرايطي از حد مجاز تعريف شده افزايش يابد، اين فيوز عمل كرده و با تخليه گاز مخزن مانع انفجار مخزن ميشود.

لوله فشار قوي:

اين لوله در حد فاصل بين خروجي شير مخزن گاز و رگولاتور نصب م يگردد و با توجه به فشار بالاي گاز خروجي از مخزن گاز، بايد از جنس فولاد يا مواد مناسب ديگر ساخته شده باشد تا بتواند اين فشار را تحمل كند.

به هنگام نصب اين لوله بايد آن را به روشي مناسب در برابر هر گونه آسيب احتمالي ناشي از ضربه محافظت نمود و در مكا ن هايي از مسير لوله فشار قوي كه ارتعاشات بدنه زياد است لوله به شكل حلقوي ميباشد.

سيستم در گردش هوا در مسير لوله ها:
به منظور جلوگيري از انتقال هرگونه نشتي به اتاق خودرو تمامي اتصالات شيرها به مخازن توسط گردش هوا در مسير لول ههاي خرطومي مربوطه و دو عدد چپقي تهويه هوا، به محيط خارج از اتاق خودرو منتقل ميشود (در خودروهايي كه مخازن در صندوق عقب خودرو نصب ميشود).

در برخي خودروها همانند وانت بارها (نيسان وانت) كه مخازن آنها در زير اتاق نصب ميشوند، به دليل قرار گرفتن مخازن در فضاي باز نيازي به استفاده از لوله خرطومي ندارند.

اندازه گير و سنسور فشار گاز:

اندازه گير فشار در ورودي گاز رگولاتور و بر روي آن بسته ميشود و توسط آن فشار گاز موجود در مخزن (ياحجم گاز موجود در آن) نمايش داده ميشود. بر روي اين اندازه گير فشار يك سنسور نصب ميگردد كه توسط آن فشار گاز موجود در مخزن تبديل به يك سيگنال متناسب الكترونيكي گرديده و توسط سيستم الكترونيكي مربوطه بر روي كليد سوخت نمايش داده ميشود.

شير برقي گاز:

در حد فاصل خروجي مرحله دوم و ورودي مرحله سوم رگولاتور، يك عدد شير برقي تعبيه گرديده است كه عبور گاز توسط آن كنترل ميشود اين شير برقي از طريق تحريك يك عدد بوبين مغناطيسي مسير عبور گاز را باز ميكند و در حالت عادي بسته است. بدين ترتيب امكان كنترل عبور گاز از مرحله دوم به مرحله سوم در مواقع مورد نيازفراهم گرديده و در نتيجه ايمني سيستم گاز سوز افزايش خواهد يافت (مانند مواقعي كه موتور ناگهان خاموش ميشود و لازم است عبور گاز به موتور خودرو متوقف گردد).

رگولاتور فشار (كاهنده):

رگولاتور در مسير خط لوله نصب م يشود تا فشار گاز را كه از مخزن بيرون م يآيد كم كند. سوخت بايستي با يك فشار ثابت وارد يك مخلوط كننده شود تا بهترين نسبت هوا به سوخت به دست بيايد.

بسته به نوع كيت، رگولاتور طي ۲ الي ۳ مرحله فشار را كاهش ميدهد.

شيربرقي بنزين:

شير برقي بنزين در مسير عبور بنزين به كاربراتور قرار گرفته و در مواقعي كه موتور از گاز CNG استفاده ميكند مسير بنزين را ميبندد اين شير هنگامي باز است كه موتور از سوخت بنزين استفاده نماند. عمل باز و بست مسير بنزين در اين شير برقي توسط تحريك كردن يك بوبين مغناطيسي با برق ۱۲ ولت انجام ميگيرد

پيچ دستي شير برقي بنزين:
در زير شير برقي يك پيچ دستي به نام پيچ يكسره شير برقي قرار دارد كه به وسيله آن ميتوان به صورت دستي مسير بنزين را باز و بست نمود اين كار در مواقعي انجام ميگردد كه باز و بست كردن مسير بنزين به وسيله تحريك بوبين مغناطيسي امكا نپذير نباشد.

كليد انتخاب سوخت:

كليد سوخت در جلوي داشبورد و در دسترس راننده نصب ميگردد و داراي يك مدار الكترونيكي است كه توسط آن ميتوان نوع سوخت مورد نياز را به دلخواه انتخاب نمود عملكرد اين كليد بدين ترتيب ميباشد كه با قرار دادن كليد جلويي بر روي بنزين يا گاز يك فرمان الكتريكي به بوبين هاي شير برقي بنزين يا گاز ارسال گرديده كه در نتيجه آن مسير بنزين يا گاز براي استفاده موتور براي سوخت انتخابي راننده باز و مسير سوخت ديگر بسته ميشود.

ميكسر:

گاز خروجي از رگلاتور توسط ميكسر با هوا مخلوط ميشود. ميزان گاز مورد نياز باتوجه به ميزان مكش دريچه گاز و پيچ تنظيم گاز تنظيم ميشود.

گرداورنده : مهندس سید محسن حصیرباف

 فیلم آموزش نصب سیستم CNG در یک کارگاه در ایتالیا