سوخت رساني

[2299]

مبدل كاتاليستي يا كاتاليزور

مبدلهاي كاتاليستي از دهه 70 با هدف كاهش آلودگي هوا، بر سر راه خروجي موتورهاي بنزيني نصب شدهاند. جديدترين و مرسومترين نوع آنها، مبدلهاي سه راهه هستند كه اولين نوع آنها در 1976 در امريكا براي موتورهاي بنزيني اجباري شد.
علت انتخاب نام سه راهه براي اين مبدلها آن است كه براي كاهش همزمان سه نوع گاز سمي و آلاينده هوا شامل: مونوكسيدكربن (CO)، هيدروكربنهاي حاصل از احتراق ناقص (HC) و اكسيد نيتروژن (NOX) و تبديل آنها به گازهاي غيرسمي بخار آب (H2O)، نيتروژن (N2) و دياكسيد كربن ((CO2، مورداستفاده قرار ميگيرند (شكل 1).


شكل 1: مبدل كاتاليستي و گازهاي ورودي و خروجي

انواع مبدلهاي كاتاليستي براساس نوع جنس
كاتاليستها براساس نوع جنس به سه نوع عمده: گلوله اي2 ، سراميكي3 و فلزي تقسيم ميشوند. اولين نوع مبدلهاي كاتاليستي، گلولهاي بودند كه از كرههاي پرسوراخ آلومينا (AL2O3) كه فلزات گرانبها (PM) در داخل آنها كاشته شده بود، تشكيل ميشدند (شكل 2). قطر اين گلولهها بين 10/1 تا 8/1 اينچ بود كه درون محفظهاي فلزي، زير خودروها قرار ميگرفتند. اين نوع مبدلها براي موتورهاي با حجم زياد، سرعت پايين و دماي پايين، همچون كاميونها استفاده ميشدند.


شكل 2: مبدلهاي كاتاليستي گلوله اي

كاتاليستهاي نوع دوم، از ديواره هاي نازك سراميكي لانه زنبوري4 تشكيل يافته و مونوليتهاي سراميكي هستند. اين ديواره ها، محل نشستن فلزات گرانبها نيستند (شكل 3). بلكه فلزات گرانبها براي داشتن سطوح تماس بيشتر بر روي لايه خارجي به نام washcoat قرار ميگيرند كه اين لايه، شامل اكسيد فلزات (BMO) همچون آلومينا (Al2o3) و سريا ((CeO2 است (شكل 4).

شكل 3: مبدلهاي كاتاليستي سراميكي

شكل 4: مشخصات لايه washcoat و چگونگي تعامل فلزات گرانبها و اكسيد فلزات

ساختمان اصلي كاتاليستهاي سراميكي معمولا از طريق اكستروژن ماده سراميكي كوردريت5 2.Al2O3-5.SiO2-2.MgO ساخته ميشود.
كاتاليست نوع سوم كه كمتر از نوع دوم مورد استفاده قرار ميگيرد، مونوليتهاي نوع فلزي است كه از آلياژ فلزات با مقاومت حرارتي بالا تشكيل يافته است. مونوليتهاي فلزي نيز مانند سراميكي، از سوراخهاي بسياري تشكيل شده كه از ورق هاي فنري مانند فرم يافته كنار هم ساخته ميشوند (شكل 5).

شكل 5: م كاتاليستي فلزي

مزاياي كاتاليستهاي سراميكي نسبت به فلزي عبارت است از: توليد آسانتر، پوششدهي راحتتر و ارزانتر بودن، قدرت نگهداري دما و بازيافت راحتتر. مزاياي نوع فلزي نسبت به سراميكي، مقاومت بالاتر در برابر ضربه و حرارت، قابليت كاهش ضخامت ديواره (داراي تعداد سوراخ بيشتر يا cpsi بالاتر) و افت فشار كمتر و گرم شدن سريعتر است.
هماكنون، كاتاليست رايج commercial catalyst، كاتاليست سراميكي است كه حدود 85 درصد از كل توليدات مبدل كاتاليست را تشكيل ميدهد.

تكامل تكنيكي مبدلهاي كاتاليستي از ابتدا تاكنون
مبدلهاي كاتاليستي براساس تكامل تكنيكي از ابتدا تاكنون، به صورت زير تقسيمبندي ميشوند (شكل 6):
• مبدلهاي كاتاليستي با عايق حرارتي خارجي6
• مبدلهاي كاتاليستي با عايق حرارتي داخلي مخروطي7
• مبدلهاي كاتاليستي با عايق حرارتي داخلي همراه با مبدل كاتاليستي گرم كننده8 كه نزديكتر به موتور نصب ميشوند
• مبدلهاي كاتاليستي كه بسيار نزديك به موتور بوده، اما با فلانج به مانيفولد وصل ميشوند9
• مبدلهاي كاتاليستي جوششده به مانيفولد10


شكل 6: تكامل تكنيكي مبدلهاي كاتاليستي از ابتدا تا اكنون

عوامل مهم طراحي و ساخت مبدل كاتاليستي
ميزان كارايي و بازده مبدل كاتاليستي، تابعي از مشخصات و عوامل هندسي همچون چگالي سوراخها (cpsi)، نسبت بازي سطح11 و ضخامت ديوارهها ميباشد. همانطور كه در جدول 1 مشخص است، هر چه چگالي سوراخهاي (cpsi) بيشتر باشد، ديوارها نازكتر و در نتيجه سطوح تماس بيشتر خواهد بود. سطوح تماس بيشتر (GSA)، باعث افزايش بازده و كاهش افت فشار در طول كاتاليست خواهد بود. مقايسه مطالعات انجام شده درباره مشخصات حفره هاي كاتاليست، نشان ميدهد كه سوراخهايي با شكل نزديكتر به شكل دايره، داراي بهترين بازده كاتاليست هاست.

جدول 1: مشخصات مهم هندسي مونوليتها

محدوده عوامل مهم تاثيرگذار و متداول در مبدل كاتاليستي، در جدول 2 خلاصه شده است.

جدول 2: محدوده عوامل مهم در مبدل كاتاليستي

چگونگي از بين رفتن كارايي كاتاليست
عوامل از بين رفتن كارايي كاتاليستها عبارتند از:
1. حرارت بالا
2. سمي شدن بهوسيله مواد خروجي از موتور
3. خرابي مكانيكي مبدل
دماي بسيار بالا، باعث چسبيدن فلزات گرانبها به هم و كاهش سطوح محل اثر آنها در كاتاليستها و در نتيجه، كاهش اثردهي آنها ميشود. معمولاً دماي 800 تا 1000 درجه سانتيگراد به بالا، باعث تهنشيني و چسبيدن فلزات گرانبها ميشود. عامل اصلي در افزايش دما عدم جرقهزني شمعهاست.
سموم رايج در كاتاليستها، عبارتند از: سرب، فسفر و سولفور كه معمولا جزئي از افزودنيهاي معمولي به بنزين و روغن هستند. سرب، معمولا به عنوان عامل ضدصدا، فسفر به عنوان ماده افزودني در روغن و سولفور بهعنوان عامل موجود در بنزين و روغن شناخته شده اند. دو عامل اول، اثر منفي بيشتري بر فلزات گرانبها و عامل سوم، اثر منفي بيشتري بر اكسيد فلزات دارند.
ضربه هاي مكانيكي خارجي وارده بر مبدلهاي كاتاليستي، بويژه كاتاليستهاي كاركردهاي كه حالت تردي پيدا ميكنند، باعث شكستن، گرفتگي و ... در كاتاليستها ميشوند.
هر يك از سه عامل ياد شده، باعث پايين آمدن كارايي كاتاليست در خودروها ميشوند.

چگونگي اثر سوخت در بازده مبدلهاي كاتاليستي و كنترل آن
نمايي كلي از موقعيت كاتاليست و سيستم كنترل آن در شكل 7 ارائه شده است. براي اينكه بتوان نسبتي مناسب از تركيب هوا به سوخت را به منظور تبديل مناسب گازهاي سمي به غير سمي داشته باشيم، سيستم كنترل نسبت هوا به سوخت ميبايستي در خودرو نصب شود. هدف اين است كه نسبت هوا به سوخت را در محدودهاي باريك به نام «پنجره

» نگاه داريم. اين همان محدودهاي است كه در آن، همزمان سه گاز، HC، CO و NOX قابل تبديل با بازده مناسب ميباشند. پهناي اين پنجره باريك (محدود) بوده و حدود 3 درصد نسبت هوا به سوخت است. اين پهنا به فرمولاسيون كاتاليست و شرايط كاري موتور بستگي دارد (شكل 8).

شكل 7: نماي كلي موقعيت كاتاليست و سيستم كنترل آن

شكل 8: محدوده نسبت هوا به سوخت براي بازده بالاي تبديل HC، CO و NOX، نسبت هوا به سوخت 6/14 به معني عملكرد استوكيومتري است.

چگونگي كنترل نسبت سوخت به هوا در شكل 1 نشان داده شده است. معمولا اين كنترل توسط ECUا12 انجام ميشود.

معيارهاي تست آلودگي
براي اينكه كاتاليستي از نظر آلودگي بتواند شرايط لازم را احراز كند، آن را براساس معيارهايي ارزيابي ميكنند كه يكي از مهمترين آنها، استاندارد اروپايي يورو 1 تا 5 است. اين معيارها در جدول شماره 3 ارائه شده اند.

جدول 3: معيارهاي استاندارد آلودگي اروپايي يورو 1 تا 5

هماكنون، استاندارد رايج در ايران، استاندارد يورو 2 است.
قبل از انجام تست آلودگي، كاتاليست را بر اين اساس كه Fresh، Degreened (3000كيلومتر) و يا Aged (80 يا 100 هزار كيلومتر) باشد، آماده ميكنند. اين آمادهسازي براي كاتاليستهاي degreened و aged، ميتواند براساس نوع كوره، مدلسازي با موتور و يا خودروي اصلي، انجام پذيرد كه براساس نياز مشتري و اعلام چرخه و زمان موردنياز آنها انجام ميشود. روش مرسوم براي انجام Aging معمولا مدلسازي با موتور است. بعد از آمادهسازي كاتاليست، آن را بر روي دينو13 توسط ماشين و مطابق چرخههاي اروپايي، تست ميكنند. نتايج چرخه تست آن در نمودار شكل 9 ارائه شده است. بعد از جمع آوري گازهاي آلاينده خروجي در زمان تست، ميزان آن را با معيار موجود در جدول 3 مقايسه و بررسي ميكنند.

شكل 9: نمودار چرخه تست اروپايي در دو بخش 1 (شهري) و 2 (برون شهري)

مشكلات موجود
با توجه به افزايش آلودگيهاي شهرها بويژه شهرهاي بزرگ، به نظر ميرسد كه براي حل اين معضل، بايد مشكلات را هر چه زودتر از ميان برداشت، اين مشكلات عبارتند از:
1. مشكل عدم آگاهي كه ناشي از عدم آشنايي مردم با مبدل كاتاليست و تاثير آن بر بهبود آلودگي هواست و نيازمند كار فرهنگي در سطح جامعه است. برخي افراد از كاهش قدرت موتور به دليل عملكرد مبدل كاتاليست گله دارند كه بايد به آنها گفت، در صورتي كه موتور و سيستمها تنظيم باشند، مبدل كاتاليست فقط مقدار كمي بر شتاب اثر ميگذارد كه اين بها را ميبايستي همگان براي بهبود و پاكيزگي هوا پرداخت كنند.
2. نبود الزام استفاده از كاتاليست در خدمات پس از فروش و خودروهاي قديمي. با توجه به تعداد بسيار زياد خودروهاي قديمي اكثر آلودگيهاي شهرها ناشي از عملكرد اين نوع خودروهاست. سازمان محيطزيست بايد طرح اجباري شدن استفاده از مبدل كاتاليست را براي تمام خودروهاي قديمي اجرا كند تا هزينههاي دولت در اجباري كردن خودروهاي توليدي جديد، هدر نرود.
3. نبود افراد متخصص و عدم دقت در ايستگاههاي تست معاينه فني. باتوجه به اينكه خودروها، مجبور به گذراندن مراحل معاينه فني سالانه شدهاند، سازمان حفاظت از محيطزيست بايد نظارت خود را در اين ايستگاهها افزايش دهد تا احيانا تخلفي (عمدي يا سهوي) صورت نپذيرد. براي مثال، مشاهده شده است كه خودروهاي قديمي قبل از تست معاينه فني، توسط مكانيك كاملا هواخور (Lean) شدهاند، به طوريكه اگر گاز داده نشود، خاموش ميشوند. اين خودروها به معاينه فني مراجعه كرده و تست آلودگي را پاس ميكنند. سپس، با مراجعه به مكانيك به حالت معمولي تنظيم ميشوند. با توجه به اينكه كاتاليستها در محدودهاي خاص از نسبت هوا به سوخت، كار ميكنند (معمولا بين 03,0±1 شكل 8) اگر تستكننده به اين مسئله دقت كند و در زمان تست، نسبت هوا به سوخت در اين محدوده باشد، نتيجه تست هر چه كه باشد، واقعي بوده و در غير اين صورت، كاملا غلط است. براي دقت بيشتر در تستها، پيشنهاد ميشود تست معاينه فني حداقل هر 6 ماه يكبار، انجام پذيرد.
ناگفته پيداست كه براي رفع معضل آلودگيهاي هوا كه همگي در آن نقش داشتهايم، بايد دست در دست يكديگر گذاشته و از تندرستي افراد جامعه بويژه كودكان و سالخوردگان، حفاظت كنيم
نویسنده : دکتر تورج خصوصی
منبع : ماهنامه صنعت خودرو

[2299]

انواع گاز طبيعي موجود:
الف :گاز ساختگي (SUBSTITUTE NATURAL)
گاز ساختگي را مي توان مانند گاز سنتز از گازسازي زغال سنگ و يا گازرساني مواد نفتي بدست اورد ارزش گرمايي اين گاز در مقايسه با گاز سنتز بسيار بالاتر است چون مانند گاز طبيعي بخش عمده آن را گاز متان تشكيل مي دهد. گاز ساختگي را مي توان با روش لورگي نيز بدست آورد ( همچنين نگاه كنيد به لورگي - رهرگس فرايند) .
ب: گاز سنتز (SYNTHESIS GAS)
گاز سنتز گازي است بي بو ، بي رنگ و سمي كه در حضور هوا و دماي 574 درجه سانتيگراد بدون شعله مي سوزد. وزن مخصوص گاز سنتز بستگي به ميزان درصد هيدروژن و كربن منواكسيد دارد از گاز سنتز مي توان به عنوان منبع هيدروژن براي توليد آمونياك ،متانول و هيدروژن دهي در عمليات پالايش و حتي به عنوان سوخت استفاده كرد گاز سنتز از گاز طبيعي ، نفتا، مواد سنگين و زغال سنگ بدست مي آيد . معمولا براي توليد هر يك تن گاز سنتز كه در آن نسبت مولي H2/CO=1 باشد ، به 0/55 تن متان نياز است . در صورتي كه اين نسبت 3 باشد 0/49 تن متان لازم خواهد بود. تهيه گاز سنتز از منابع هيدروكربورها امكان پذير است كه به شرح زير خلاصه مي شود:
1- تهيه گاز سنتز از زغال سنگ در فرايند تهيه گاز سنتز از زغال سنگ و يا گازي كردن زغال سنگ بخار آب و اكسيژن در دماي 870 درجه سانتيگراد و فشار 27 اتمسفر با زغال سنگ تركيب مي شود محصول حاوي 22.9 درصد هيدروژن 46.2 درصد كربن منو اكسيد ،7.8 درصد كربن دي اكسيد ، 22.5 درصد آب و 0.6 درصد كربن متان و نيتروژن است پس از جداسازي گاز كربن دي اكيد ، محصول براي فروش از طريق خطوط لوله عرضه مي شود. در نمودار زير فرايند توليد گاز سنتز از زغال سنگ نشان داده شده است.
2- تهيه گاز سنتز از مواد سنگين نفتي مواد سنگين نفتي با اكسيژن ( نه هوا) در دماي 1370 درجه سانتيگراد و فشار 102 اتمسفر تركيب شده و گاز سنتز توليد مي كند.
3- تهيه گاز سنتز از نفتا نفتا با بخار آب در مجاورت كاتاليست نيكل در دماي 885 درجه سانتيگراد و فشار 25 اتمسفر تركيب وگاز سنتز حاصل مي شود.
4- تهيه گاز سنتز از گاز طبيعي اين روش كه در جهان متداول تر است در در دو مرحله كراكينگ و خالص سازي ، گاز طبيعي به گاز سنتز تبديل مي گردد.در اين روش از كبالت ، موليبديم و اكسيد روي به عنوان كاتاليست استفاده مي شود.
محصول نهايي حاوي 83.8 درصد هيدروژن ، 14.8 درصد كربن منواكسيد 0.1 درصد كربن دي اكسيد و مقداري متان نيتروژن و بخار آب است. فرايند تهيه گاز سنتز از زغال سنگ در شكل نشان داده شده است.
ج: گاز شهري (TOWN GAS)
اصطلاحا به گازي گفته مي شود كه از طريق خط لوله از يك مجتمع توليد گاز به مصرف كنندگان تحويل مي شود . گاز شهري يا از زغال سنگ و يا از نفتا توليد و در مناطقي مصرف مي شود كه يا گاز طبيعي در دسترس نباشد و يا زغال سنگ ارزان به وفور يافت شود تركيب گاز شهري هيدروژن %50، متان%20 تا %30، كربن منواكسيد %7 تا %17، كربن دي اكسيد%3، نيتروژن %8، هيدروكربورها %8
علاوه بر اين ناخالصي هاي ديگري مانند بخار آب ، امونيال ، گوگرد، اسيد سيانيدريك نيز در گاز شهري وجود دارد. به گاز شهري گاز زغال سنگ و يا گاز سنتز نيز مي گويند. در ايران گازي كه از طريق خط لوله به مشتركين در شهرها عرضه مي گردد گاز طبيعي است و تركيب آن مشابه گاز شهري نيست.
د: گاز شيرين (SWEET GAS)
گازشيرين گازي است كه هيدروژن سولفيد و كربن دي اكسيد آن گرفته شده باشد.
س: گاز طبيعي (NATURAL GAS)
گاز طبيعي عمدتا از هيدروكربوها همراه با گازهايي مانند كربن دي اكسيد ، نيتروژن و در بعضي از مواقع هيدروژن سولفيد تشكيل شده است بخش عمده هيدروكربورها را گاز متان تشكيل مي دهد و هيدروكربورهاي ديگر به ترتيب عبارتند از اتان ، پروپان ، بوتان، پنتان و هيدروكربورهاي سنگين تر ناخالصي هاي غيرهيدروكربوري نيز مانند آب ، كربن دي اكسيد ، هيدروژن سولفيد و نيتروژن در گاز طبيعي وجود دارد. گاز چنانچه در نفت خام حل شده باشد گاز محلول (SOLUTION GAS ) نام دارد و اگر در تماس مستقيم با نفت از گاز اشباع شده باشد گاز همراه (ASSOCIATED GAS) ناميده مي شود.
گاز غير همراه ( NON-ASSOCIATED GAS)از ذخايري كه فقط قادر به توليد گاز به صورت تجاري باشد استخراج مي شود در بعضي موارد گاز غير همراه حاوي بنزين طبيعي و يا چكيده نفتي ( CONDENSATE) استخراج مي شود كه حجم قابل توجهي از گاز را از هر بشكه هيدروكربور بسيار سبك آزاد مي كند.
ش: گاز طبيعي فشرده ( COMPRESSED NATURAL GAS)
گاز طبيعي عمدتا از متان تشكيل شده است و دراكثر نقاط جهان يافت مي شود. (نگاه كنيد به گاز بيعي ) گاز طبيعي را مي توان از طريق خط لوله و يا به صورت گاز طبيعي مايع شده (LNG) با نفتكش حمل نمود. از گاز طبيعي فشرده و يا به اختصار سي ان جي مي توان در اتومبيل هاي احتراقي به عنوان سوخت استفاده كرد در حال حاضر حدود يك ميليون وسيله نقليه در جهان با گاز فشرده حركت مي كنند. در ايتاليا در مقياس وسيعي از سي ان جي استفاده مي شود و در زلاندنو و آمريكاي شمالي نيز استفاده از گاز طبيعي فشرده رواج دارد.
تركيبات گاز طبيعي متفاوت است و بستگي به نوع ميدان گازي دارد كه از ان بدست امده است ناخالصي ها شامل هيدروكربورهاي سنگين ، نيتروژن ، دي اكسيد، اكسيژن و هيدروژن سولفيد مي باشد. در اتومبيل گاز طبيعي فشرده بايد در مخزن سنگين و بزرگ و در فشاري برابر 220 اتمسفر ذخيره گردد. البته از لحاظ ميزان ذخيره و ارزش حرارتي سي ان جي كه حدود 8/8 ه ژول /ليتر است ( در مقايسه بنزين حدود 32 هزار ژول مي باشد مسافتي كه اتومبيل مي پيمايد محدود خواهد بود. علاوه بر اين به علت محدوديت تعداد ايستگاه اي سوخت گيري اتومبيل بايد به نحوي طراحي شود كه علاوه بر سي ان جي بتواند ز بنزن هم استفاده نمايد.
مزاياي سي ان جي به شرح زير است:
1- موتور در هواي سرد به راحتي روشن مي شود.
2-سي ان جي اكتان بسيار بالايي دارد.
3- تميز مي سوزد و ته نشين كمتري در موتور ايجاد مي كند.
4- هزينه تعميراتي موتور كمتر است.
5- مواد آلاينده ناچيزي از اگزوز خارج مي گردد.
معايت سي ان جي به شرح زير است:
1- چون به صورت گاز وارد موتور مي شود هواي بيشتري در مقايسه با بنزين جايگزين مي كند و در نتيجه كارايي حجمي پايين تري دارد.
2- مسافت كوتاه تري در مقايسه با اتومبيل هاي بنزين طي مي كند مگر انكه موتور بتواند علاوه بر گاز از بنزين هم استفاده نمايد.
3- قدرت موتور اتومبيل هاي گاز سوز رويهمرفته 15 درصد كمتر از اتومبيل هاي بنزين سوز است.
4- ساييدگي نشيمنگاه شير كه بستگي به ميزان رانندگي دارد بيشتر است.
5- خطر بيشتر آتش سوزي در هنگام تصادف در مقايسه با اتومبيل هاي بنزيني ( البته تاكنون در سوابق ايمني خطر بيشتر ثابت نشده است)
در ايران طرح گاز سوز كردن خودروها يا استفاده از گاز طبيعي فشرده يكي از برنامه هاي اساسي شركت ملي گاز ايران است در حال حاضر در اكثرشهرهاي ايران جايگاه هاي سوختگيري با تاسيسات و دستگاه هاي جانبي و كارگاه تبديل سيستم خودروها از بنزين سوز به گاز سوز احداث شده و مورد بهره برداري قرار گرفته است و عمليات اجرايي براي ساخت پي در پي آن در دست اجرا ميباشد.
الف:مايعات گاز طبيعي (NATURAL GAS LIQUIDS)
مايعات گاز طبيعي معمولا همراه با توليد گاز طبيعي حاصل مي شود. مايعات گازي (Gas liquids) نيز مترادف مايعات گاز طبيعي مي باشد. مايعات گاز طبيعي را نبايد با گاز طبيعي مايع و يا ال ان جي اشتباه كرد مواد متشكله در مايعات گاز طبيعي عبارت است از اتان ، گاز مايع ( پروپان و بوتان ) و بنزين طبيعي (natural gasoline) و يا كاندنسيت ( condensate) كه درصد هر كدام بستگي به نوع گاز طبيعي و امكانات بهره برداري دارد.
در سال 1996 كل توليد مايعات گاز طبيعي در جهان بالغ بر روزانه 5.7 ميليون بشكه بوده كه از اين مقدار توليد اوپك در حدود 2.6 ميليون بشكه در روز گزارش شده است.
ب: گاز طبيعي مايع ( Liquefied natural gas LNG)
گاز طبيعي عمدتا از متان تشكيل شده است و چنانچه تا منهاي 161 درجه سانتيگراد در فشار اتمسفر سرد شود به مايع تبديل مي شود و حجم ان به يك ششصدم حجم گاز اوليه كاهش مي يابد در نتيجه حمل آن در كشتي هاي ويژه به مراكز مصرف امكان پذير مي شود براي مايع كردن گاز متان مي توان آن را تا 2/5 درجه سانتيگراد زير صفر خنك نمود و تحت زير صفر خنك نمود و تحت فشار 45 اتمسفر به مايع تبديل كرد اين روش از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه است ولي از طرف ديگر حمل ان تحت فشار زياد احتياج به مخازن بسيار سنگين با جدار ضخيم دارد كه امكان پذير نيست و از نظر ايمني توصيه نمي شود در نتيجه در فرايند توليد گاز طبيعي مايع ، فشار آن رابه اندكي بيش از يك اتمسفر كاهش مي دهند تا حمل آن آسان باشد.
اولين محموله گاز طبيعي مايع يا به اختصار ال ان جي به صورت تجاري در سال 1964 از الجزاير به بريتانيا حمل شد و از ان هنگام تجارت گاكردن امكانات بندري و ذخيره سازي در بنادر بارگيري و تخليه و همچنين ساخت كشتي هاي ويژه حمل ال ان جي احتياج به سرمايه گذاري هنگفتي دارد در حالي كه قيمت فروش گاز طبيعي مايع در حال حاضر در سطح نازلي است لذا فروشنده و خريدار بايد قبلاً نسبت به انعقاد يك قرارداد طولاني 15 الي 20 ساله نحوه قيمت گذاري و ساير شرايط توافق لازم را به عمل آورند.
در توليد گاز مايع چهار مرحله عمده وجود دارد:
1- جداسازي ناخالصي ها كه عمدتا از كربن دي اكسيد و در برخي از موارد تركيبات گوگردي تشكيل شده است.
2- جداسازي آب كه اگر در سيستم وجود داشته باشد به كريستالهاي يخ تبديل شده و موجب انسداد لوله ها مي گردد.
3- تمام هيدروكربورهاي سنگين جدا شده و تنها متان و اتان باقي مي ماند.
4- گاز باقي مانده تا 160 درجه سانتگراد سرد شده و به حالت مابع در فشار اتمسفر تبديل مي شود.
گاز طبيعي مايع در مخازن ويژه عايق كاري شده نگهداري و سپس براي حمل به كشور مقصد تحويل كشتي هاي ويژه سرمازا( CRYOGENIC TANKERS) مي گردد. در حين حمل معمولا بخشي از گاز تبخير شده به مصرف سوخت موتور كشتي مي رسد. در بندر مقصد گاز طبيعي مايع تخليه مي گردد تا هنگام نياز به مصرف برسد قبل از مصرف گاز طبيعي مايع مجدداً به گاز تبديل مي شود. در فرايند تبديل مجدد به گاز سرماي زيادي آزاد مي شود كه مي توان از اين سرما مثلا براي انجماد موادغذايي و يا مصارف ديگر تجاري استفاده كرد .
ج:گاز غير همراه (NON-ASSOCIATED GAS)
گاز غير همراه از مياديني كه تنها توليد گاز از انها به صورت اقتصادي امكان دارد استخراج مي شود به گاز استخراج شده از ميادين نفت ميعاني كه درصد گاز حاصله از هر بشكه هيدروكربورهاي مايع سبكه خيلي زياد است نيز گاز غير همراه مي گويند.
چ: كلاهك( CAG CAP)
) حجمي از لايه مخزن در اعماق زمين را كلاهك گاز و يا گنبد گاز (GAS DOME) ناميده اند كه در آن گاز در بالاي نفت جمع شود. معمولا مرتفع ترين ، يا يكي از مرتفع ترين مناطق لايه مخزن محسوب مي گردد.
د:گاز كلاهك گاز (GAS CAP GAS)
گاز كلاهك به گازي گفته مي شود كه در كلاهك گاز محبوس شده باشد.
ذ: گاز مايع (LPG)
مايع و يا به اختصار ال پي جي از پروپان و بوتان تشكيل شده است گازي كه در سيلندر نگهداري مي شود و در منازل مورد استفاده قرار مي گيرد همان گاز مايع و يا مخلوط پروپان و بوتان است. گاز مايع را مي توان از سه منبع بدست آورد:
1- گاز طبيعي غير همراه
گاز ترو ترش از ميدان گاز طبيعي را پس از خشك كردن و گوگردزدايي مي توان تفكيك كرد و پروپان و بوتان را بدست آورد.
2- گاز طبيعي همراه
پس از تفكيك و پالايش گاز طبيعي همراه با نفت خام نيز مي توان پروپان و بوتان آن را جدا نمود.
3- نفت خام
بخشي از پروپان و بوتان در نفت خام باقي مي ماند كه مي توان آن را با پالايش نفت خام بدست آورد همچنين در فرايند شكستن ملكولي و يا فرايند افزايش اكتان بنزين نيز ، پروپان و بوتان به صورت محصول جانبي حاصل مي شود.
در آميزه گاز مايع درصد پروپان و بوتان بسيار مهم است در تابستانها كه هوا گرم است درصد بوتان را اضافه مي كنند ولي در زمستان با افزايش ميزان پروپان در حقيقت به تبخير بهتر آن كمك مي نمايند معمولا درصد پروپان در گاز مايع بين 10 الي 50 درصد متغير است .
در جهان روزانه بيش از 5 ميليون بشكه گاز مايع مصرف مي شود مصارف گاز مايع در كشورهاي مختلف متفاوت است متوسط درصد مصرف آن طي دهه 1990 در جهان در بخش هاي مختلف به شرح زير است:
تجاري و خانگي %60، صنايع شيميايي %15، صنعتي %15، خدماتي %5، توليد بنزين%5
هر تن متر يك پروپان معادل 12.8 بشكه و بوتان برابر 11.1 بشكه است.
گاز مايع را با كاميون هاي مخصوص خط لوله و يا كشتي هاي ويژه اي كه براي همين منظور ساخته شده است حمل مي نمايند.
الف: گاز مشعل (FLARE GAS)
هيدروكبرا سبك ممكن است به صورت گاز از شيرهاي ايمني در دستگاه هاي بهره برداري ، پالايشگاه ها و يا مجتمع هاي پتروشيمي ، گذشته و از طريق مشعل سوزانده شود چنانچه يكي از واحدهاي پالايشگاه به علت بروز اشكالاتي در سيستم برق آب سر كننده از كار بيفتد لازم است كه مقادير خوراك مجتمع و يا محصولات پالايشگاه از طريق دودكش به مشعل هدايت و سوزانده شود تا از خطرات احتمالي جلوگيري شود.
در مجتمع هاي بزرگتر و مجهزتر معمولا دستگاه هاي بازياب نصب شده كه مي توان در مواقع اضطراري بخشي از مايعات و يا گازها را به انجا هدايت كرد و از وسوختن آنها جلوگيري نمود.
ب:گاز همراه (ASSOCIATED GAS)
گاز همراه يا به صورت محلول در نفت خام است كه در مراحل بهره برداري از نفت خام جدا مي شود و يا به صورت جداگانه از نفت خام اشباع شده حاصل مي شود

منبع : [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

[2299]

سوخت رسانی گاز طبیعی فشرده یا CNG

سیستم سوخت رسانی گاز طبیعی یا CNG یکی از سیستمهایی است که در کاهش الودگی

محیط زیست تاثیر فراوانی دارد CNG هم اکنون در ایران کاربرد زیادی دارد سیستم CNG با LPG

تفاوتهایی دارد که ان را بررسی مینمایم

برای استفاده از سوخت گاز طبیعی فشرده نیاز به تجهیزات و قطعات زیر داریم

1- مخزن گاز طبیعی فشرده در سیستم

2 – متعلقات نصب شده بر روی مخزن در سیستم

3-رگولاتور فشار در سیستم

4- شیر خودکار در سیستم

5- شیر دستی در سیستم

6- وسیله تامین گاز در سیستم

7- تنظیم کننده جریان گاز در سیستم

8- خط لوله انعطاف پذیر سوخت در سیستم

9- خط لوله انعطاف ناپذیر سوخت در سیستم

10 – پرکن در سیستم

11- شیر یک طرفه یا برگشت ناپذیر در سیستم

12 – شیر اطمینان تخلیه فشار در سیستم

13 – وسیله اطمینان تخلیه فشار در سیستم

14 – فیلتر در سیستم

15- سنسور فشار یا دما در سیستم

16- شیر کنترل جریان اضافی در سیستم

17- شیر سرویس در سیستم

18- واحد کنترل الکترونیکی در سیستم

19- محفظه گاز بندی در سیستم

20 – اتصالات در سیستم

21- شیلنگ تهویه در سیستم

بسیاری از قطعات بالا می توانند بصورت یک قطعه چند کاره به یکدیگر مونتاژ و وظیفه خاصی را بر عهده

بگیرند

مخزن گاز طبیعی فشرده (CNG)

چهار نوع مخزن نگهداری گاز طبیعی فشرده به شرح زیر وجود دارد

این مخزن تماما از فلز تهیه شده است CNG-1

لایه دخلی ای مخزن فلزی بوده و لایه خارجی از جنس الیاف بهم پیوسته اغشته به رزینCNG-2

به صورت محیطی دور لایه داخلی فلزی (قسمت استوانه مخزن) پیچیده شده است

لایه داخلی این مخزن فلزی بوده و لایه خارجی از جنس الیاف بهم پیوسته اغشته به رزین کاملا CNG-3

دور لایه فلزی داخلی پیچیده شده است

در ساخت این مخزن از فلز استفاده نشده و تماما از جنس الیاف بهم پیوسته اغشته به رزین CNG-4

می باشد

قطعات زیر بصورت ترکیبی یا مجزا بر روی مخزن گاز مایع نصب می شوند

شیر دستی این شیر بطور ثابت بر روی مخزن گاز مایع نصب شده و بصورت دستی کنترل شد

نشانگر فشار بوسیله این قطعه می توانیم از فشار گاز درون مخزن مطلع بشویم

شیر اطمینان تخلیه فشار شیری است که از بالا رفتن فشار بالا دست از مقدار طراحی شده

جلوگیری می کند

وسیله اطمینان تخلیه فشار (سوپاپ حرارتی) وسیله یکبار مصرفی است که برای جلوگیری از

ترکیدن مخزن در اثر عواملی مانند دمایا افزایش فشار به موقع عمل کرده و یکباره گاز را به بیرون تهویه

می کند

شیر خودکار مخزن این شیر بطور ثابت بر روی مخزن نصب شده و جریان گاز به سیستم سوخت

رسانی را کنترل می کند این شیر را شیر سرویس کنترل از راه دور نیز می نامند

شیر کنترل جریان اضافی این شیر در زمانی که جریان گاز از مقدار طراحی شده برای سیستم گاز

سوز خودرو فراتر رود عمل کرده و جریان گاز را متوقف می کند

محفظه گاز بندی این وسیله شامل شیلنگی بوده که گاز نشتی را به خارج خودرو تخلیه می کند

شیر یک طرفه شیری است که بصورت خودرکار تنها اجازه عبور در یک جهت را به گاز می دهد

شیر سرویس یک شیر جداسازی است که فقط در هنگام تعمیر خودرو بسته می شود

فیلتر فیلتر یا صافی وسیله ای است که ناخالصی و اجسام خارجی موجود در گاز را جدا کرده و

از ورود انها به سیستم سوخت جلوگیری می کند

اتصالات در سیستم لوله کشی خودروی گاز سوز برای اتصال لوله های گاز به قطعات و غیره

استفاده می شود

خط لوله انعطاف پذیر سوخت از این لوله برای انتقال گاز استفاده می شود

خط لوله انعطاف ناپذیر سوخت از این خط لوله برای انتقال گاز استفاده می شود ولی برای

انعطاف در شرایط معمول طراحی نشده است

مخلوط کننده از این وسیله برای بدست اوردن مخلوط مناسب قابل احتراق گاز – هوا در موتور

استفاده می شود

انژکتور گاز این وسیله سوخت گاز را وارد محفظه احتراق یا مسیر ورودی سوخت موتور می کند

تنظیم کننده جریان گاز این وسیله در پایین دست رگولاتور نصب گردیده و جریان گاز به موتور را

تحت کنترل دارد

رگولاتور فشار این وسیله فشار گاز مخزن را برای استفاده در موتور در دو مرحله کاهش می دهد

پرکن این قطعه برای تزریق سوخت به مخزن بکار می رود این قطعه ممکن است بر روی گلگیر و یا

داخل محفظه موتور نصب شود در قسمت خارجی این شیر درپوشی برای جلوگیری از ورود گرد غبار و

اب وجود دارد

واحد کنترل الکترونیکی این واحدسیگنالهایی را که از سنسور های مختلف دریافت می کند با (ECU)

با اطلاعات ثبت شده در حافظه سیستم تطبیق داده و در صورت نیاز به تنظیمات جدید سیگنالهای را به

کار اندازهامی دهد بعبارتی وسیله ایست که گاز مورد نیاز موتور و سایر پارامترهای ان را کنترل نموده

و می تواند در موارد ضروری برای ایمنی بطور اتوماتیک شیر خودکار را قطع نماید

سیگنالهای ورودی (ECU)

●سیگنال فعالیت انژکتور های بنزین گاز سوز خودرو زمان پاشش انژکتورها ی بنزین را به عنوان مبنا در

نظر گرفته و از روی ان زمان پاشش انژکتور های گاز را تعیین می کند

●سیگنال دور موتور : علاوه بر سیگنال بنزین سیگنال دور موتور از اهمیت خاصی برای سیستم گاز سوز

برخوردار است این سیگنال همچنین برای تعیین روشن یا خاموش بودن خودرو به کار می رود

●دمای مایع سیستم خنک کننده : این دما برای کنترل تبدیل بنزین به گاز و تصحیح زمان پاشش انژکتور

گاز مورد استفاده قرار می گیرد

●سیگنال دمای گاز : این دما که بر غلظت و انرژی حجمی گاز تاثیر گذار است برای تنظیم زمان پاشش

مورد استفاده قرار می گیرد

●سیگنال فشار گاز : همزمان با کاهش فشار گاز و حجم و انرژی حجمی ان نیز کاهش می یابد ضمنا این

سیگنال اتمام گاز مسدود شدن مسیر و زمان بازگشت به بنزین را تعیین می کند

●مبدل فشار : این سنسور نشاندهنده میزان گاز موجود در مخزن می باشد همچنین میزان گاز موجود در

مخزن توسط این سنسور به نمایشگر میزان سوخت (که در کلید تعبیه شده )ارسال می گردد

سیگنالهای خروجی (ECU)

●سیگنال انژکتورها ی گاز : زمان این سیگنالها همانطور که پیش از این ذکر شد از زمان انژکتورها ی بنزین

محاسبه شده و برای فعالیت انژکتورهای گاز بکار می رود

●سیگنال شیر برقی : این سیگنال برای فعال و غیر فعال کردن شیر برقی روی رگولاتور ارسال می شود

و قطع و وصل گاز فشار قوی را بر عهده دارد

●کلید تبدیل : این کلید نوع سوخت مصرفی میزان گاز موجود در مخزن و علائم هشدار دهنده برای راننده

را نشان می دهد

●سیگنالهای عیب یابی : دستگاه یا نرم افزار عیب یاب برای برنامه ریزی ای سی یو و گاز و عیب یابی

خودرو بکار می رود

منبع : سیستم های سوخت رسانی جامع خودرو (مهندس حسین رمضانی)

[2299]

سیستم سوخت رسانی گازی نفتی مایع

سیستم LPG یکی دیگر از سیستمهای می باشد که در کاهش الودگی تاثیر بسزایی دارد LPG و CNG

در کلیات با هم مشابه می باشند اما LPG و CNG در بعضی موارد با هم تفاوت های دارند

مخزن گاز مایع : از مخزن گاز مایع برای نگهداری گاز مصرفی خودرو استفاده می شود و با توجه به نوع

خودرو و حجم موتور ان در ابعاد و اندازهای متفاوتی طراحی و تولید می شود بر روی بدنه مخزن گاز مایع

پلاک مشخصات مخزن و نیز یک عدد فلانچ برای نصب شیر مرکب تعبیه شده است مخازن گاز مایع در

ظرفیتهای 45 و 60 و 80 و 116 لیتری موجود می باشد که معمولا به شکل استوانه یا چنبره ای ساخته

می شود

مخزن های 60 لیتری که بیشتر مورد مصرف دارند دارای وزن خالی 26 کیلو گرم بوده و وزن انها در هنگام

که پر از مایع هستند در حدود 54 کیلو گرم می باشد ساختمان انها که بشکل استوانه ای می باشد دارای

ابعاد 840 در 315 میلیمتر می باشد مخازن گاز مایع را معمولا در صندوق عقب خودرو با دو عدد پایه و دو

عدد بست کمر بندی و قلاب محکم می نمایند

● طول مخزن گاز مایع باید در حدود 20 میلیمتر کوتاهتر از فاصله بین سطوح جانبی بدنه خودرو در محل

نصب مخزن باشد

● محل نصب گاز مایع باید دارای استحکام لازم باشد روی شاسی و یا نزدیک ان از محلهای مناسب نصب

مخزن گاز مایع می باشد

●سطوح تماس مخزن با بستهای کمربندی باید بوسیله عایقهای ضربه گیر محافظت شود

● مجرای تهویه مخزن باید حداقل 150 میلیمتر از سیستم تخلیه گازهای خروجی فاصله داشته باشد

● بستهای کمربندی باید مجزا و با فاصله مناسب از هم نصب گردند

●روش نصب مخزن نباید بگونه ای باشد که باعث بوجود امدن تنش اضافی در پوسته مخزن شود

● محل نصب مخزن نباید در مجاورت مناطق با حرارت بالا و منابع تولید جرقه باشد

●اگر از مخزن گاز مایع در فضای باز مانند قسمت بار وانت بارها استفاده می شود باید از پوشش فلزی

برای محافظت از ان استفاده شود

●مخزن گاز مایع باید طوی نصب شود که محور طولی ان عمود بر محور طولی خودرو باشد

●بهتر است کف مخزن مایع با بدنه خودرو تماس نداشته باشد و در صورت لزوم می توان از صفحات

لاستیکی استفاده نمود

● اتال زمین سیستم گاز خودرو نباید در مجاورت مخزن و متعلقات ان قرار داشته باشد

●محل نصب مخزن بایستی بگونه ای باشد که از جمع شدن رطوبت و ایجاد خوردگی جلوگیری شود

●کلیه پیچها و بستهای محکم کننده مخزن بایستی در مقابل ارتعاشات خودرو مقاوم بوده و شل نشوند

● محکم کردن بیش از اندازه تسمه های مخزن منجر به خم شدن پایه های تلسکوپی می شود که باید

از این کار اجتناب کرده و در بازرسی های دوره ای از عدم وجود ان مطمئن شوی

شیر مرکبmulti valve (LPG)

این شیر بر روی گاز مایع نصب گردیده و دارای اجزا مختلفی است که هر یک دارای وظایف جداگانه ای

می باشد

شیر اطمینان safety valve1

در صورتی که فشار داخل مخزن از 25 بار فراتر رود این شیر عمل کرده و گاز را با جریان مناسبی به

بیرون هدایت می کند

2شیر یک طرفه

در هنگام سوخت گیری گاز مایع این شیر اجازه ورود گاز را به داخل مخزن داده و از خروج گاز از داخل

مخزن به بیرون جلوگیری می کند این کار بوسیله یک ساچمه و فنر انجام می شود هنگامی که لوله پرکن

جایگاه سوخت گیری را وارد مجرای سوخت گیری خودروی خود می نماییم فشار گاز ورودی بر نیروی فنر

پشت ساچمه غلبه کرده و گاز وارد مخزن می شود و پس از خروج لوله پرکن فشار فنر ساچمه را به جلو

رانده و راه خروج گاز بسته می شود

3- شیر دستی قطع جریان گاز

دو عدد شیر دستی جهت باز و بسته کردن مسیر ورودی و خروجی گاز در نظر گرفته شده است که در

مواقع ضروری مانند عملیات تعمیر یا تست دوره ای می توان انها را بصورت دستی باز وبسته کرد

شیر قطع جریان ناگهانی excess flow valve 4 -

در مواردی که جریان گاز مایع خروجی از مخزن بطور ناگهانی افزایش یابد این شیر مسیر خروج گاز از

مخزن را می بندد این عمل در تصادفات ناحیه عقب خودرو که محل نگهداری مخزن گاز مایع می باشد از

خروج گاز مخزن جلوگیری می کند و ایمنی را افزایش می دهد این شیر تا زمانی که فشار دو طرف ان به

حد معینی رسد همچنان بسته می ماند به همین دلیل به هنگام عمل کردن ان یک جریان ضعیف گاز

خروجی شیر مرکب وجود دارد که برای ایجاد تعادل فشار دو طرف شیر طراحی شده است

5شیر خروجی گاز مخزن

این شیر در مسیر خروجی گاز مخزن قرار گرفته و بوسیله ان گاز مایع از مخزن خارج می شود

شناور float 6-

این شناور که دارای یک استوانه از جنس فوم و یک بازوی فلزی است درون مخزن گاز مایع قرار گرفته

است و همراه با افزایش یا کاهش سطح گاز درون مخزن حرکت نموده و بوسیله یک اهن ربای دائمی که

بر روی ان تعبیه شده است عقربه نشاند هنده سطح میزان گاز درون مخزن را حرکت می دهد

7شیر قطع جریان 80 درصد

بدلایل ایمنی هرگز نباید بیشتر از 80 درصد حجم مخزن را پر کرده به همین دلیل تجهیزاتی را قرار داده اند

که پس از پر شدن 80 درصد حجم مخزن بطور خودکار مسیر گاز مایع به درون مخزن را ببندد

عقربه نشاندهنده سطح گاز درون مخزن level pointer 8-

این عقربه از طریق اهنربای شناور حرکت کرده و میزان گاز درون مخزن را نشان می دهد

سنسور سطح گاز درون مخزن level gauge sensor 9-

در این مدار با حرکت عقربه نشاندهنده سطح گاز میان دو سنسور سیگنالی به مدار کلید انتخاب سوخت

ارسال می شود که با روشن و خاموش کردن پنج دیود نوری سطح گاز درون مخزن را به اطلاع راننده

می رساند

در پوش شیر مرکب یا محفظه ضد گاز gas-tight cover (LPG)

این درپوش از جنس پلاستیک بوده و محفظه شیر مرکب را گاز بندی می نماید تا در صورت بروز نشتی

احتمالی مانع خروج گاز از شیر مرکب شود این درپوش دارای دو مجراع گردش هوا می باشد که بوسیله

لوله خرطومی به دو عدد چپقی پلاستیکی متصل است این چپقی ها در سورخهایی که کف صندوق عقب

خودرو ایجاد می شود نصب گردیده و از طریق گردش هوا به درون خرطومی و درپوش شیر مرکب امکان

تهویه هوا تخلیه هرگونه نشتی احتمالی گاز را بوجود می اورد

رگولاتور یا فشار شکن یا تبخیر کننده (LPG)

رگولاتور وظیفه دارد گاز درون مخزن را برای استفاده در موتور از حالت مایع به گاز تبدیل کرده و فشار ان

را تا حد فشار اتمسفر کاهش دهد . رگولاتور در مسیر گاز خروجی مخزن گاز مایع پس از شیر برقی قرار

گرفته است شیر برقی گاز بین مسیر خروج گاز از مخزن و رگلاتور قرارگرفته و در حالت عادی بسته است

و راه ورود گاز به رگولاتور را می بندد در حالتی که راننده کلید انتخاب را در وضعیت استفاده از گاز مایع

قرار دهد این شیر برقی فعال شده و مسیر گاز بدون رگولاتور را باز می کند درون این شیر برقی یک فیلتر

کاغذی وود دارد که از ورود ناخالصی ها بدرون رگولاتور جلوگیری می کند

1ورودی گاز مایع -

از این دریچه برنجی گاز مایع وارد اتاقک اول رگولاتور می شود

اطاقک مرحله اول frist stage room 2-

در این اتاقک یک دیافراگم و شیطانک و شیطانک متصل به ان وجود دارد که توسط یک فنر فشار گاز

ورودی به این اتاقک به میزان مناسبی کاهش یافته و تبخیر می شود در تبخیر کننده های 100 کیلو وات

فشار خروجی در حدود 0.7 تا 0.8 واحد فشار بار می باشد

3شیر برقی رگولاتور

این شیر برقی در مسیر بین اتاقک مرحله اول و دوم قرار گرفته است به عبارت دیگر به هنگامی که شیر

برقی گاز بسته یا باز است این شیر نیز بسته یا باز می باشد این شیر برقی جهت افزایش ضریب ایمنی

سیستم گاز سوز بکار برده شده است و از ورود ناخواسته گاز به موتور جلوگیری می نماید

اتاقک مرحله دوم SECOND STAGE ROOM - 4

گاز مایع پس از تبخیر شدن و کاهش فشار در مرحله اول از طریق شیر برقی رگولاتور وارد اتاقک مرحله

دوم می شود فضا و دیافراگم این اتاقک از اتاقک مرحله اول بزرگتر بوده و فشار گاز داخل ان در حدود

فشار اتمسفر می باشد متناسب با مکش ایجاد شده توسط موتور دیافراگم مرحله دوم مجرای ورودی گاز

به این اتاقک را توسط شیطانک متصل به دیافراگم باز و بسته نموده و گاز نیاز موتور را فراهم می کند

اتاقک گردش اب گرم hot water room 5-

برای تبخیر شدن گاز مایع در اتاقک مرحله اول از گرمای اب خنک کننده موتور استفاده می شود اب گرم از

طریق دو عدد شیلنگ و چپقی به اتاقک گردش اب گرم و رگولاتور وارد و خارج شده و گرمای مورد نیاز

برای تبخیر شدن گاز را از طریق تبادل حرارتی با اتاقک مرحله اول فراهم می کند

پیچ تنظیم دور ارام IDLE ADJUSTMENT 6-

توسط این پیچ میزان گاز مورد نیاز موتور در حالت دور ارام تنظیم می شود

7پیچ تنظیم حالت شتاب گیری خودرو

سرعت حرکت دیافراگم اتاقک مرحله دوم باید متناسب با فشردن پدال گاز و مکش موتور به همین منظور

بر روی شیطانک مرحله دوم یک فنر تعبیه شده است که بوسیله پیچ النی سرعت حرکت دیافراگم مرحله

دوم قابل تنظیم خواهد بود

8خروجی گاز مایع

از این دریچه برنجی گاز مایع برای مصرف در وتور از رگولاتور خارج می شود

شیر برقی بنزین (LPG)

این شیر در مسیر لوله بنزین بین پمپ بنزین و کاربراتور خودرو قرار گرفت و در حالت عادی بسته است و

زمانی این مسیر را باز می کند که راننده کلید انتخاب سوخت را در وضعیت بنزین قرار دهد

زیرا این شیر برقی یک شیر دستی بنام شیر یکسره بای پس وجود دارد که در موارد ضروری مانند

مواقعی که امکان فعال کردن هیچیک از شیرهای برقی گاز و بنزین توسط کلید انتخاب سوخت وجود

نداشته باشد مسیر بنزین با بستن این شیر یکسره باز خواهد شد

مخلوط کننده یا میکسر (LPG)

وظیفه میکسر مخلوط کردن نسبت مناسبی از هوا و گاز برای مصرف در وموتور می باشد این قطعه بر

روی کاربراتور نصب می شود و بر حسب شکل دهانه کاربراتور و نوع عملکرد میکسر و حجم موتور در

انواع مختلف طراحی می شود

پیچ حداکثر جریان (LPG)

توسط این پیچ حداکثر جریان گاز مورد نیاز در دورهای بالا پیش از ورود به میکسر تنظیم می شود

پر کن refueling point(LPG)

پر کن وسیله ایست که از طریق اتصال تلمبه گاز به ان گاز مایع به درون مخزن جریان یافته و عمل

سوختگیری انجام می شود این وسیله یک شیر یک طرفه بوده و تنها امکان ورود گاز به داخل مخزن را

می دهد

کلید انتخاب سوخت change – over switch (LPG)

توسط این کلید می توان نوع سوخت مصرفی خودرو را از گاز به سوخت دوم خودرو یا بلعکس تغییر و از

میزان گاز موجود در مخزن اطلاع یافت این کلید دارای یک مدار الکترونیکی بوده و از بخشهای زیر تشکیل

گردیده است

1کلید انتخاب سوخت

با استفاده از این کلید می توان نوع سوخت مصرفی خودرو را انتخاب کرد این کلید با فرمان دادن به شیر

برقی گاز شیر برقی بنزین و شیر برقی رگولاتور انها را متناسب با سوخت انتخابی مورد نظر راننده باز و

بسته می نماید

به هنگام تغییر سوخت از گاز به بنزین و یا بلعکس فرمانهای ارسالی به شیر برقی متفاوت می باشد

بدین ترتیب که فرض می کنیم خودرو در حال استفاده از سوخت گاز است و می خواهیم از سوخت بنزین

استفاده نماییم در این حالت چنانچه مستقیماشیر برقی گاز را ببندیم و شیر برقی بنزین را باز کنیم خودرو

خاموش خواهد شد زیرا پیاله بنزین کاربراتور خالی از سوخت بوده و برای پر شدن ان نیاز به زمان کوتا

می باشد لذا در این حالت کلید انتخاب سوخت چند لحظه هر دو شیر گاز و بنزین را فعال کرده و سپس

بطور خودکار شیر برقی گاز را می بندد با این نوع تغییر سوخت از خاموش شدن خودرو جلوگیری خواهد

شد اگر بخواهیم سوخت مصرفی را از بنزین به گاز تغییر دهیم در این حالت چنانچه مستقیما شیر برقی

بنزین را ببندیم و شیر گاز را باز کنیم موتور به حالت لرزش می افتد (خفه کردن موتور ) زیرا خودرو از

سوخت بنزین استفاده می کرده و به همین دلیل پیاله کاربراتور مقداری بنزین خواهد داشت که پس از

فعال شدن شیر برقی گاز در واقع موتور از هر دو سوخت بنزین و گاز استفاده خواهد کرد لذا موتور خفه

کرده و خاموش خواهد شد

برای جلوگیری از این مشکل باید اجازه دهیم سوخت درون پیاله کاربراتور کاملا خالی شده و سپس از

سوخت گاز استفاده کنیم بنابراین به هنگام تغییر سوخت از بنزین به گاز کلید انتخاب سوخت فرمان بسته

شدن هر دو شیر برقی بنزین و گاز را می دهد و تا که بنزین کاربراتور مصرف شود این حالت ادامه

خواهد داشت پس از ان شرایط جهت استفاده موتور از سوخت گاز فراهم می شود

نشانگر سطح گاز مخزن level indicator 2-

این نشانگر تعدادی دیود نوری سبز و قرمز دارد که هر یک از چراغهای سبز رنگ نشان دهنده سطح

معینی از گاز درون مخزن می باشد چراغ قرمز رنگ تنها زمانی روشن می شود که گاز درون مخزن رو به

اتمام باشد به هنگام پر بودن مخزن تمام چراغهای سبز رنگ روشن شده و هر بار که حجم گاز به نسبت

معینی کاهش می یابد یکی از چراغهای سبز رنگ خاموش می شود

3مدار ساسات -

زمانی که خودرو از سوخت گاز مایع استفاده می کند و با باز کردن کلید استارت خودرو شیر برقی گاز

بطور خودکار باز می شود و برای چند ثانیه گاز بدون میکسر و کاربراتور جریان می یابد و سپس مدار

فرمان الکتریکی بستن گاز را ادامه داده و شیر برقی گار را غیر فعال می کند بدین ترتیب پیش از استارت

زدن مقداری گاز جهت روشن شدن اولیه موتور فراهم می شود

4مدار قطع گاز

در حالتی که موتور با سوخت گاز کار می کند ممکن است به هر دلیل خودرو خاموش شود و بدلیل انکه

کلید مصرف سوخت باز است برق داخل سیستم شده و باز بودن شیر برقی گاز می تواند موجب نشت

گاز در محوطه موتور و بروز حادثه شود به همین دلیل در مدار الکترونیکی کلید سوخت یک مدار حفاظتی

طراحی شده است که به محض خاموش شدن موتور شیر برقی گاز را غیر فعال نموده و مسیر جریان گاز

را می بندد

منبع : سیستم های سوخت رسانی جامع خودرو (مهندس حسین رمضانی)

[2299]

سوخت رسانی انژکتوری بنزینی با کنترل الکترونیکی(

مقدمه

بعد از سیستم های کاربراتوری جدیدترین سیستمها سیستم انژکتوری بنزینی می باشد بهترین نسبت

تئوری برای اختلاط سوخت و هوا نسبت 7/14 به 1 می باشد که به ان نسبت استوشیو متریک گویند که

حتی المقدور در شرایط مختلف کارکرد موتور تغییرات این نسبت باید حداقل باشد

اگر در مخلوط مقدار هوا کاهش پیدا کند مصرف سوخت بالا می رود و احتراق کامل صورت نمی گیرد و

فرایند ان گازهای خروجی اگزوز که الودگی محیط زیست را به وجود می اورند خواهد بود گازهای خارج

شده از اگزوز شامل ازت و گاز دی اکسید کربن و بخار اب و گازهای الوده کننده خطرناک از قبیل مونو

اکسید کربن و هیدرو کربنهای نسوخته و اکسید ازت و سولفورها می باشد بخصوص مونواکسید کربن

که یک گاز سمی و بی رنگ و بی بو و بسیار خطر ناک است اگر در مخلوط هوا افزایش یابد و سوخت کم

شود درجه حرارت موتور بالا می رود و این عمل باعث جوش امدن موتور و سوختن واشر سر سیلندر و

سوختن سوپاپها می شود و باعث افت قدرت کششی موتور می گردد به هر حال کارخانجات خودرو ساز

به این نتیجه رسیده اند که کاربراتر ها نمی توانند راندمانی را که موتورها نیاز دارند به وجود اورند نتیجتا

سیستم های سوخت رسانی انژکتوری بنزینی طراحی و مورد استفاده قرار گرفتند در این سیستم ها به

خاطر وجود کنترل کننده های مختلف مخلوط سوخت و هوا هر چه دقیق تر به نسبت ایدال نزدیک شده اند

به این ترتیب

1- مصرف سوخت کاهش یافته 2- حداکثر راندمان و شتاب وقدرت در موتور ایجاد می گردد 3- با

تنظیم صحیح و دقیق موتور در تمام دورها و با صدای کمتری کار خواهد کرد 4- توزیع سوخت به طور

یکنواخت در کلیه سیلندرها صورت می پذیرد

در سیستم های انژکتوری بنزینی با اندازه گیری دقیق مقدار هوای ورودی و ارسال سوخت متناسب

شرایط کاری موتور (دورهای مختلف و بارهای مختلف) به خوبی تامین می شود در این سیستم به جهت

ثابت نگه داشتن کمترین الودگی خروجی از اگزوز مخلوط سوخت و هوا توسط قطعات بکار رفته در

سیستم و دستگاه کنترل الکترونیکی ای سی یو به صورت کاملا دقیق کنترل می شود

شیر برقی کنسیتر : کنترل گازهای الاینده ناشی از تبخیر سوخت

با استفاده از شیر برقی کنسیتر که به وسیله ای سی یو کنترل می شود امکان باز یافت بخارات بنزین

جذب شده از باک توسط کربن فعال داخل کنسیتر فراهم می شود

با باز شدن شیر برقی کنسیتر و توسط خلائی که از طریق شیر به کنسیتر اثر گذاشته بخارات بنزین

موجود در کنسیتر از طریق هوای ورودی به موتور وارد شده و در داخل سیلندر مصرف می شود

مبدلهای کاتالیزور سه راهه

مبدلهای کاتالیزور سه راهه ترکیبی از کاتالیزور های به کار رفته که دو واکنش شیمیایی متفاوت تولید

می کنند یکی اکسید کردن و دیگری احیا کردن با اضافه کردن هوای تازه به هیدروکربنهای نسوخته و

مونواکسید کربن در داخل مبدل عمل اکسید کنندگی روی فرایند احتراق انجام می گیرد برای کاهش

الودگی اکسید های ازت فرایند کاملا معکوسی لازم خواهد بود اکسیدهای ازت دارای اکسیژن اضافی

است و فرایند جدا کردن اکسیژن اضافی از ازت واکنش احیا نامیده می شود

این احیا کردن یا واکنش احیا در قسمت جلوی مبدل انجام می گیرد در حالی که فرایند اکسید شدن در

قسمت عقب ان صورت می گیرد در قسمت وسط پوسته مبدل یک لوله هوای تازه نصب شده است

تا در صورت لزوم مقداری هوای تازه به دستگاه اضافه نماید

در کاتالیزور های سه راهه درصد کمی پلاتین و درصد بیشتری رادیوم در قسمت جلو مبدل برای کاهش

اکسید های ازت دارند در حالی که در قسمت عقب ان از پلادیوم و پلاتین برای اکسید کردن هیدروکربونها

و مونواکسید کربن استفاده می شود در موتورهای که مجهز به دستگاه ای سی یو هستند کاتالیزورها

گازهایی را دریافت می کنند که حاصل سوختن مخلوط سوخت و هوا با نسبت 14.7 به 1 هستند بنابراین

ضد الایندگی بهتری دارند در اتومبیل های مجهز به مبدل کاتالیزوری باید از بنزین بدون سرب استفاده نمود

کاربراتورهای مدار بسته(سی ال سی) مانند پراید سیستمی است که سوخت کاربراتور را با هوای مورد

نیاز مخلوط نموده و فرایند احتراق را بدون خطر می کند در واقع سی ال سی باعث ایجاد احتراق کامل در

موتور می شود در این احتراق لاندا برابر 1 می باشد اگر لاندا کوچکتر از یک باشد سوخت غلیظ و اگر لاندا

بزرگتر از یک باشد سوخت رقیق می باشد در کاربراتورهای معمولی لاندا بین 0.9 تا 1.25 می باشد ولی

در سی ال سی برابر 1 می باشد در سیستم سی ال سی از 1- واحد کنترل ای سی یو 2- موتور پله ای

3- مبدل کاتالیزور 4- سنسور اکسیژن 5- سنسور درجه حرارت اب 6- میکسر هوا 7- لامپ عیب یاب

یک واحد کنترل الکترونیکی کوچک است که داخل ان دارای نرم افزارهای برنامه ریزی شده است ECU

اطلاعات مورد نیاز خود را از سنسور درجه حرارت و سنسور اکسیژن و سیگنال منفی کویل دریافت ECU

کرده و بهد از پردازش فرمان مورد نیاز را به موتور پله ای و لامپ عیب یاب می دهد

سنسور اکسیژن

همان سنسور لاندا است که بر روی مانی فولد دود بسته می شود این قطعه از دو نوع با پوشش های

اکسید سیل کونیوم و اکسید تیتانیوم ساخته می شود این روکش ها به ضخامت 10 میکرون بر روی

سطح سنسور قرار گرفته و مانند دو الکترود باطری عمل می کند قسمت اصلی مانند لوله ای است که

به یک طرف ان دود اگزوز و طرف دیگرش هوای جو تاثیر می کند و دمای هوای 250تا 800 درجه را وقتی

های موجود در دود درCO2 موجود در هوا یونیزه شده و با O2دود خروجی حاصل از سوختن غنی باشد

تبدیل می شود بنابراین اکسیژن در لایه خارجی کاهش می یابد CO2مجاورت اکسید سیل کونیوم به

بر عکس در لایه داخلی که در معرض هوا قرار دارد اکسیژن فراوان است بنابراین اتم های اکسیژن در

کنار لایه داخلی یونیزه می شود و شارژ منفی ایجاد می شود در اثر اختلاف این شارژ ولتاژی 0.3 تا 0.8

به موتورECU سیگنال می فرستد و ECUولت نسبت به غنی یا رقیق بودن سوخت تولید می شود و برای

پله ای دستور می دهد

میکسر هوا

میکسر قطعه ای الومینیومی به ضخامت 15 میلیمتر که زیر کاربراتور روی مانی فولد هوا قرار دارد و با

مجاری ریز محیطی خود هوای ارسالی توسط موتور پله ای را در مسیر عبور مخلوط ارسالی از کاربراتور

تزریق می کنذ

موتور پله ای (استپ موتور)

سوپاپ ان به صورت مرحله ای به عقب حرکت کرده وECU موتوری است که با دریافت فرمان الکتریکی از

هوای میانگذار از سوپاپ ان که به صورت مخروطی می باشد عبور می کند محور موتور دارای پیچی است

که با چرخش ان سوپاپ مخروطی از محل خود دور یا نزدیک می شود هرگاه موتور در جهت راست حرت

کند سوپاپ بسته و ان سوپاپ مخروطی از محل خود دور یا نزدیک می شود هرگاه موتور در جهت راست

حرکت کند سوپاپ و مجرا میان گذار تنگ تر می شود و هرگاه موتور در جهت چپ حرکت کند مجرا باز شده

انقدر مجرای ECUو هوای زیادتری عبور می کند و وارد موتور می شود موتور پله ای با دریافت فرمان از

میانگذار را باز نگه می دارد تا نسبت مخلوط سوخت با لاندا (لاندا از 0.97 بزرکتر و از 1.03 کوچکتر شود)

یعنی در حدود نسبت استوشیو متریک تنظیم شود موتور پله ای دارای 150 مرحله و ارزش هر مرحله

0.04 میلیمتر است موتور پله ای دارای 4 سیم پیچ است که روی 2 استاتور پیچیده شده است

کاتالیست سه راهه

مبدلی است از بدنه فولادی که در مسیر لوله اگزوز قرار گرفته و به صورت سلول پوشیده شده از فلزات

گرانبها مانند پلاتین برای عمل اکسید داسیون و رودیوم برای عمل احیا کردن دود خروجی اگزوز تشکیل

موجود در دود خروجی اگزوز را بهH2 و CO شده است پلاتین موجود در کاتالیست وظیفه اکسید داسیون

عهده دارد 5 گرم از فلز پلاتین به صورت گسترده در سطح کاتالیست در دمای 500 درجه باعث کاستن

تبدیل به H2 و CO2 تبدیل به CO می شود و برای همین H2 و CO انرژی پیوندی مولوکولی اکسیژن در

اکسیژن اضافی را به N2 و تبدیل ان به NOX می گردد البته رودیوم سطح کاتالیست در عمل احیا H2O

می دهد لازم بذکر است کاتالیست در دمای 500 دارای کارایی حداکثر بوده و در 250 کار ان با راندمانCO

50 درصد شروع می شود در صورتی که بنزین سرب دار داخل باک ریخته شود عملا باعث خرابی کاتالیست

می گردد

سنسور درجه اب

گزارش می دهد شروع کار ان بسته به دمای ECU بوده که دمای اب موتور را به NTC این سنسور از نوع

ان به دمای اب است تا موقعی که دمای اب به 80 نرسیده باشد سوخت غلیظ تری به موتور ارسال

می شود با گرم شدن اب افت ولت در مدار الکتریکی سنسور ایجاد می شود که در اثر کاهش مقاوم

می باشد NTC الکتریکی سنسور

انواع سنسور ها

1- سنسور جریان هوا 2- سنسور موقعیت دریچه گاز 3- سنسور اکسژن 4- سنسور درجه حرارت مایع

خنک کننده 5- سنسور خود سوزی 6- سنسور سرعت اتومبیل 7- سنسور فشار هوای مانی فولد و

فشار جو 8- سنسور دمای هوای ورودی 9- سنسور موقعیت میل لنگ و دور موتور 10- سنسور

موقعیت میل لنگ

پس به طور کلی

بعد از روشن شدن موتور و رسیدن به دمای مشخص جهت راه اندازی سیستم سنسور اکسیژن سنسور

ECU ارسال می کند بعد از ورود این سه دسته اطلاعات ECU اب و سیگنال منفی کویل اطلاعات خود را به

اطلاعات فوق را پردازش کرده و به موتور پله ای فرمان می دهد که به چه میزان اجازه ورود هوا را بدهد

موتور پله ای اکسیژن مورد نیاز خود را از هوای محیط و زیر هواکش تامین کرده و به میکسر زیر کاربراتور

ارسال می کند تا از این طریق لاندا را به سمت یک نزدیک کرده و احتراق کاملی را برای موتور ایجاد نماید

و از این طریق گازهای خروجی اگزوز را به حداقل الایندگی برساند از طرفی دود خروجی از کاتالیزور عبور

EURO1کرده و مابقی الایندها از این طریق در کاتالیزور از بین میروند و خروجی اگزوز طبق استاندارد های

می شود این سیستم در تعداد زیادی از موتورهای پراید مورد استفاده قرار گرفته است

منبع : اتومکانیک به زبان ساده (مهندس احمد امیر تیموری)

[2299]

عملکرد واحد کنترل الکترونیکی (ecu)


بحث کلی
واحد ECU دارای دو کارکرد عمده شامل کنترل زمان بندی یا تایمینگ و کنترل حجم تزریق سوخت می باشد سیستم کنترل زمانبندی تزریق یا تایمینگ و زمان تزریق سوخت انژکتور به داخل سیلندر را تعیین میکند که توسط سیگنال اولیه جرقه تعیین می شود سیستم کنترل حجم تزریق مقدار سوختی را که باید به داخل سیلندرها تزریق شود تعیین می کند و بر اساس موارد زیر مشخص می گردد
1- سیگنال تزریق پایه که با سیگنال دور موتور و سیگنال حجم هوای مکش مشخص می شود
2- سیگنالهای تصحیح حجم تزریق
علاوه بر این مدار تقویت کننده برای عملکرد انژکتورها باید در نظر گرفته شود
کنترل زمان بندی تزریق
تزریق سوخت به هر سیلندر به ازای هر سیکل کارکرد موتور دو مرتبه اتفاق می افتد بدین ترتیب که به ازای هر دور میل لنگ یک تزریق انجام می گیرد تزریق به گونه ای زمان بندی می گردد که با جرقه هماهنگی داشته باشد در موتور چهار سیلندر برای هر دو مرتبه جرقه زدن یک تزریق انجام می گیرد و در موتور شش سیلندر برای هر سه سیگنال جرقه یک عمل تزریق انجام می شود
به علاوه سیگنال اولیه جرقه برای تعیین زمان بندی تزریق مورد استفاده قرار می گیرد واحد ECU سیگنال اولیه جرقه را مشخص نموده و سپس یک پالس خروجی ایجاد می کند در مورد موتور چهار سیلندر برای هر دو سیگنال جرقه یک سیگنال تزریق و در موتور شش سیلندر برای هر سه سیگنال جرقه یک سیگنال تزریق ایجاد می گردد
کنترل حجم تزریق
واحد ECU یک سیگنال از دور موتور را با استفاده از سیگنال اولیه جرقه از ترمینال اولیه کوئل جرقه تولید می کند بر اساس این سیگنال و سیگنالهای VC و VS از فلومتر جریان هوا یا همان سیگنال حجم هوای مکش واحد ECU سیگنال تزریق پایه را تولید می کند سپس با استفاده از مدارهای مختلف برای تصحیح تزریق سیگنال تزریق پایه در واحد ECU بر اساس سیگنالهای وارده از هر سنسور اصلاح شده وحجم تزریق برای عملکرد انژکتورها تقویت می شود
حجم تزریق پایه
این حجم توسط حجم هوای مکش و دور موتور تعیین می شود در صورتی که دور موتور ثابت باشد حجم تزریق پایه با افزایش حجم هوای مکش افزایش می یابد به عبارت دیگر در صورتی که حجم هوای مکش ثابت باشد حجم تزریق پایه با کاهش دور موتور افزایش می یابد
ولتاژ یا سیگنال اعمال شده به طرف واحد ECU شامل موارد زیر می باشد
از فلومتر هوا : حجم هوای مکش را مشخص می کند
از کویل جرقه : دور موتور را مشخص میکند
نکته مهم :
هنگامی که ولتاژ ترمینال منفی کویل جرقه تا بیش از 150ولت افزایش یابد واحد ECU سیگنال اولیه جرقه را مشخص می کند وان را به سیگنال دور موتور تبدیل می کند این سیگنال دور موتور نه تنها واحد ECU را از مقدار دور موتور مطلع می کند بلکه زمان بندی تزریق سوخت را مشخص می کند حداقل دوره زمانی تزریق به عنوان سیگنال تزریق پایه برای اطمینان از پایین نیامدن زمان فوق از حداقل زمان تنظیم شده در نظر گرفته می شود حداکثر دوره زمانی تزریق برای جلوگیری از تزریق سوخت کنترل نشده به هنگام بد کار کردن موتور باید در نظر گرفته شود
تصحیحات تزریق
1- غنی سازی در حین استارت و بعد از استارت موتور
مکانیسم غنی سازی حجم تزریق را بر اساس دمای اب رادیاتور و برای بهبود استارت شدن موتور و پایداری عملکرد موتور در دوره زمانی معین بعد از استارت شدن موتور افزایش میدهد حجم تزریق بتدریج تا حجم تزریق پایه کاهش می یابد
ولتاژ یا سیگنال به طرف ECU
از ترمینال سویچ جرقه : چرخش میل لنگ موتور را مشخص می کند
از سنسور درجه حرارت اب : درجه حرارت اب رادیاتور را مشخص می کند
2- غنی سازی طی گرم شدن موتور
برا بهبود قابلیت رانندگی در حالت سرد بودن موتور که دمای اب رادیاتور پایین تر از 60 درجه می باشد حجم تزریق بر اساس سیگنال ورودی از سنسور دمای اب افزایش می یابد به علاوه برای کاهش مصرف سوخت در طی گرم شدن موتور و در صورتی ک نقاط کنتاکت دور هرزگرد در سنسور موقعیت دریچه گاز بسته باشند که دریچه گاز کاملا بسته باشد نسبت غنی سازی کاهش می یابد
ولتاژ سیگنال به طرف ECU
از سنسور درجه حرارت اب : درجه حرارت اب رادیاتور مشخص می گردد
3- تصحیح درجه حرارت هوای مکش
مطابق موارد توضیح داده شده در قسمت سنسور دمای هوای مکش هنگام پایین رفتن دمای هوا هوا متراکم تر می شود هر چند تغییر در حجم هوا ایجاد نمیشود ولی هوا سنگین تر می باشد و در نتیجه نسبت سوخت و هوا افزایش می یابد و بلعکس به هنگام بالا رفتن دمای هوا هوا منبسط شده و در حجم یکسان هوا از نظر وزنی سبک تر بوده و در نتیجه نسبت سوخت وهوا کاهش می یابد
واحد ECU این تغییرات در نسبت سوخت وهوا را توسط سیگنالهای وارده از سنسور درجه حرارت هوای مکش اصلاح می کند
با توجه به اینکه درجه حرارت 20 درجه به عنوان مقدار استاندارد در نظر گرفته شده است در صورتی که درجه حرارت هوای مکش پایین تر از این مقدار باشد حجم تزریق افزایش می یابد و در صورت افزایش درجه حرارت تا بیش از این مقدار حجم تزریق کاهش می یابد
4- غنی سازی و شتاب گیری طی گرم شدن موتور
برای بهبود قابلیت رانندگی و به هنگام سرد بودن موتور در طی گرم شدن موتور سیستم غنی سازی در حین شتاب گیری در نظر گرفته می شود هنگامی که نقطه کنتاکت IDL در دور هرزگرد در سنسور موقعیت دریچه گاز باز می شود غنی سازی انجام می گیرد شدت غنی سازی و دوره زمانی تزریق با توجه به درجه حرارت اب رادیاتور تغییر می کند هنگامی که درجه حرارت اب پایین می باشد افزایش غنی سازی و دوره زمانی بیشتر تزریق برای غنی سازی باید در نظر گرفته شود
ولتاژ یا سیگنالها به طرف واحد ECU
از سنسور موقعیت دریچه گاز : باز شدن دریچه گاز تا زاویه کمتر از 1.5 درجه از موقعیت بسته را مشخص می کند
از سنسور درجه حرارت اب : درجه حرارت اب رادیاتور موتور را مشخص می کند
5 – غنی سازی دور قدرت
هنگامی که دریچه گاز از وضعیت بسته تا بیش از 50 تا 60 درجه باز می شود حجم تزریق افزایش می یابد نسبت غنی سازی تحت مقدار 1.13 یا 1.19 حجم تزریق پایه ثابت می ماند
سیگنال یا ولتاژ به طرف واحد ECU
ازسنسور موقعیت دریچه گاز PSW : در صورتی که دریچه گاز بیش از 50 تا 60 درجه از وضعیت بسته باز شود سیگنال اشکار می گردد
6- قطع سوخت
هنگامی که سرعت موتور بالاتر از سطح تعیین شده قرار می گیرد ونقطه کنتاکت دور هرزگرد در سنسور موقعیت دریچه گاز بسته است که در طی ترمز کردن خودرو می باشد تزریق سوخت برای فراهم نمودن الودگی کمتر و مصرف سوخت اقتصادی تر خاتمه می یابد هر چند در صورتی که درجه حرارت اب رادیاتور پایین باشد دور موتور در هنگام قطع سوخت جهت جلوگیری از پدیده وسانات دور و یا قدرت موتور افزایش می یابد
ولتاژ یا سیگنال به طرف واحد ECU:
از کویل جرقه : دور موتور را مشخص میکند
از سنسور موقعیت دریچه گاز : میزان باز شدن دریچه گاز تا زاویه کمتر از 1.5 درجه از موقعیت بسته را مشخص می کند
از سنسور درجه حرارت اب: درجه حرارت اب رادیاتور را مشخص می کند
7- تصحیح ولتاژ
دوره زمانی واقعی تزریق و عدم تزریق
واحد ECU دوره زمانی تزریق سوخت را برای ایجاد مخلوط سوخت و هوای مورد نیاز موتور محاسبه نموده و به عنوان یک سیگنال تزریق به طرف انژکتورها می فرستد
دوره زمانی تصحیح ولتاژ
دوره زمانی تاخیر در عملکرد انژکتور بر اساس ولتاژ باتری تغییر می کند بدین ترتیب که در نگام بالا رقتن ولتاژ زمان فوق کوتاهتر و در صورت پایین بودن ولتاژ زمان ان بیشتر می گردد و در نتیجه تصحیح ان ضروری است دوره زمانی استاندارد تاخیر بر اساس ولتاژ 14 ولت می باشد و در صورت کاهش ولتاژ تا کمتر از 14 ولت سیگنال تزریق طولانی تر می شود
ولتاژ یا سیگنال به طرف واحد ECU
از باطری: ولتاژ باتری را مشخص می کند
8- غنی سازی در طی شتاب گیری
برای بهبود قابلیت رانندگی در طی شتاب گیری ناگهانی و به هنگام بسته بودن دریچه گاز سوخت فقط به ازای یک دوره زمانی از قبل تعیین شده یک بار تزریق می شود هر چند در صورت هم زمان شدن این زمان با زمان تزریق معمولی در هنگام باز بودن کنتاکت دور هرزگرد عمل غنی سازی انجام نمی گیرد
9- تصحیح باز خورد نسبت سوخت و هوا (در بعضی مدلها)
واحد ECU دوره زمانی تزریق را بر اساس سیگنالهای وارده از سنسور اکسیژن و برای حفظ نسبت سوخت وهوا در مانه نزدیک به نسبت سوخت و هوای تئوریکی اصلاح می کند که این عملیات به نام عملیات مدار بسته نامیده می شود و برای جلوگیری از گرم شدن زیاد کاتالیست و اطمینان از عملکرد خوب موتور عملیات بازخورد نسبت سوخت وهوا تحت شرایط زیر نباید انجام گیرد که این عملیات به نام عملیات مدا باز خوانده می شود
- طی استارت شدن موتور
- طی غنی سازی بعد از اتارت شدن موتور
- طی غنی سازی سیکل قدرت
- هنگام پایین بودن دما تا پایین تر از سطح قبل تعیین شده
- هنگام قطع سوخت
واحد ECU ولتاژ سیگنالهای فرستاده شده از سنسور اکسیژن را با ولتاژ از قبل تعیین شده مقایسه می کند در صورتی که ولتاژ یک سیگنال بیشتر از این ولتاژ باشد واحد کنترل تشخیص میدهد که نسبت سوخت وهوا غنی تر از نسبت سوخت و هوای تئوریکی می باشد و با شدت ثابت مقدار سوخت تزریق شده را کاهش میدهد در صورتی که ولتاژ سیگنال کمتر از مقدار مشخص شده باشد واحد ECU تشخیص میدهد که نسبت سوخت وهوا رقیق تر از نسبت سوخت و هوای تئوریکی می باشد و مقدار سوخت تزریق شده را افزایشمیدهد
ثابت تصحیح تحت دامنه 0.8 تا 1.2 تغییر میکند و در طی عملیات مدار باز برابر 1 می باشد


منبع : کتاب اصول کارکرد موتورهای بنزینی انژکتوری(مترجم مهندس سید هادی ریاضی)