سوخت LPG از نظر توان موتور، پيمايش خودرو و آلودگي چه مقدار از سوخت CNG بهتر است؟ در اين مقاله به بررسي سوخت LPG نسبت به سوخت هاي ديگر مي پردازيم.

بيت ران – اميرحسين اسماعيل بيگي: سوخت هاي جايگزين براي گازوئيل و بنزين يكي از دغدغه خودروسازان در دهه هاي اخير بوده است.

موتورهاي زيادي با سوخت هايي مثل CNG، LPG، هيدروژن، اتانول و… ساخته شده‌اند.

هر كشور متناسب با ظرفيت‌ها و منابع طبيعي خود شروع به توسعه برخي از اين موتورها كرده‌ است.

اما با توجه به دسترسي فراوان برخي كشور ها به گاز دو سوخت CNG و LPG بيشتر در دنيا رواج پيدا كرده‌اند.

به طور مثال در كشور ما سوخت CNG انتخاب شد و موتورهايي بر پايه اين گاز توسعه پيدا كردند.

هر دو اين سوخت ها، جز سوخت هاي پاك و ارزان قيمت محسوب مي‌شوند.

در جدول زير مي توانيد سوخت ها را براساس ميزان مصرف در دنيا ببينيد.

نام ديگر سوخت LPG كه در برخي كشور ها رواج دارد AUTOGAS است.

سوخت LPG

LPG سوخت پر مصرف بعد از گازوئيل و بنزين براي خودرو در دنيا محسوب مي شود.

در كل دنيا تا سال 2020 حدود 30 ميليون خودرو داريم كه با سوخت گاز كار مي كنند.

حدود ده ميليون از اين مقدار خودرو در اتحاديه اروپا است و از كشور هاي اروپايي كه بيشترين تعداد خودرو LPG سوز را دارند مي توان به لهستان و ايتاليا اشاره كرد.

خودروهاي گاز سوز در اتحاديه اروپا از سال 2005 نيز روند كاملا رو به رشدي داشته اند.

در دنيا نيز اين روند رشد داشته است به صورتي كه در سال 2015 تا 2020 حدود 10.5 درصد تعداد خودروهاي گاز سوز افزايش يافته است.

ميزان انتشار كربن دي اكسيد 15 درصد كمتر از بنزين است. به طور مثال يك ليتر بنزين حدود 2.4 كيلوگرم  و يك ليتر LPG تنها دو كيلوگرم كربن دي اكسيد توليد مي كند.

سوخت LPG ، سي درصد مونواكسيد كربن و 50 درصد نيتروژن اكسيد كمتر توليد مي كند.

پنج كشور تركيه، كره جنوبي، لهستان، ايتاليا و استراليا كشور هايي كه بيشترين خودروهاي LPG سوز را دارند.

سوخت CNG

در جدول زير مي توانيد تفاوت سه سوخت رايج را ببينيد.

CNG از متان تشكيل شده است و كاملا به صورت گاز است.

اين سوخت يكي از پاك ترين سوخت هاي موجود در ايران است زيرا كربن دي اكسيد اندكي پس از سوختن توليد مي كند.

از نظر هزينه نيز در كشور ما به علت منابع زياد از اين گاز سوخت ارزان قيمتي محسوب مي شود.

واقعا CNG بهتر است؟

مطالب و بحث هاي زيادي در مورد اين دو سوخت انجام شده است كه كدام مزاياي بيشتري دارد اما ما در اين گزارش مي‌خواهيم با توجه به پژوهش و تحقيق هاي علمي كه انجام شده است اين دو سوخت را مقايسه كنيم.

اين مقاله كه در سال 2011 در كشور كره جنوبي به عنوان يكي از بزرگترين دارندگان ناوگان خودروهاي گازسوز انجام شده است.

ما نتايج آن را با زباني ساده در اختيار شما مي گذاريم تا آسان تر بتوانيد تصميم بگيريد كه كدام سوخت براي شرايط خودرو شما بهتر است.

براي انجام اين آزمايش از يك موتور چهار سيلندر با حجم يك ليتر و توان 60 اسب بخار استفاده شده است.

اين موتور از نوع پاشش درگاهي است، يعني انژكتورها روي مانيفولد هوا قرار گرفته اند.

مانند موتورهاي دوگانه كارخانه اي كه در كشور وجود دارد.

مشخصات دقيق موتور را در تصوير زير مي توانيد مشاهده كنيد.

ابتدا در اين موتور ميزان مصرف سوخت ويژه (Brake Specific Fuel Consumption) بررسي شده است كه مي تواند معياري از بازدهي سوخت در هر موتوري باشد.

اين نمودار نشان مي دهد با 300 گرم CNG، اين موتور مي تواند 37 كيلووات قدرت ايجاد كند اما براي ايجاد همين مقدار توان بايد  315گرم  ال پي جي  يا 370 گرم بنزين بسوزاند.

با LPG مسافت بيشتري را نسبت به CNG مي توان پيمود

اكنون اين سوال پيش مي آيد پس اگر CNG توان بيشتري نسبت به بنزين دارد چرا در واقعيت خودرو هاي بنزين سوز مسافت بيشتري را طي مي كنند؟

در پاسخ بايد بگوييم كه اين نمودار بر اساس كيلوگرم است و ما در واقعيت بر اساس ليتر مصرف را مي سنجيم و چگالي CNG بسيار پايين تر از بنزين است.

حال اگر اگر اين نمودار را بر اساس ليتر بسنجيم به همان واقعيت نيز مي رسيم.

به طوري كه براي توليد 37 كيلووات توان به 0.5 ليتر بنزين يا 0.57 ليتر LPG يا 2.14 ليتر CNG نياز داريم.

پس در شرايط برابر با بنزين مسافت بسيار بيشتر مي توان طي كرد.

اما همانطور كه مي بينيد سوخت LPG نيز بسيار به بنزين نزديك است.

اگر حجم مخزن LPG و CNG يكسان باشد با سوخت LPG حدود چهار برابر مسافت بيشتر مي توان طي كرد.

در قسمت بعد مي پردازيم به توان موتور، كه با كدام سوخت موتور توان بيشتري دارد؟

اكثر ما تجربه رانندگي با خودروهاي CNG سوز را داشته ايم و افت توان آن را نسبت به حالت بنزين سوز حس كرده‌ايم.

اين خودروها به اين علت كه موتور آن‌ها براي بنزين طراحي شده و بعدا سوخت گاز به آن اضافه شده است و همچنين قرار است با دو سوخت بنزين و گاز كار بكند، روي سوخت گاز توان چنان بالايي ندارند.

به صورتي كه خودرو با سوخت گاز يك سراشيبي را اگر سرنشين داشته باشد نمي تواند بالا برود.

عدد اكتان يك پارامتر مهم براي سوخت است كه ميزان مقاومت آن دربرابر خودسوزي را نشان مي دهد.

سوخت بنزين بخاطر عدد اكتان پايين(حدود 85) در نسبت تراكم هاي بالا يا به عبارتي تحت فشار زياد دچار خودسوزي و ضربه (ناك) مي شود كه براي موتور بسيار مضر است.

اما سوخت CNG برعكس بنزين است و عدد اكتان بالايي دارد(حدود 120)، همچنين نياز به نسبت تراكم بالا دارد تا بتوان تمام توان خود را آزاد كند.

زماني كه اين دو سوخت قرار است در يك موتور استفاده شود بايد حد بالاي نسبت تراكم براي بنزين و حد پايين نسبت تراكم براي CNG را در نظر گرفت تا به يك مقدار مطلوب رسيد ولي در اين جنگ اعداد مقداري به سوخت CNG ظلم مي شود.

درواقع مقداري از توان موتور روي سوخت گاز CNG در زمان طراحي فدا شده است تا موتور بتواند با هر دو سوخت كار كند.

 CNG به شكل گاز و LPG مانند بنزين به شكل ذرات مايع وارد سيلندر مي شود پس راندمان حجمي CNG پايين تر است

همچنين بخاطر حالت گازي بودن CNG راندمان حجمي براي اين سوخت پايينتر است.

يعني در يك سيلندر با حجم مشخص اگر خودرو روي CNG باشد تعداد مولكول هاي CNG كمتر وارد سيلندر مي شود چون به صورت گاز است.

اما در LPG بخاطر حالت مايع داشتن و متراكم بودن سوخت مولكول هاي بيشتري با هوا وارد سيلندر مي شود.

سوخت LPG نسبت به CNG از نظر خواص فيزيكي به بنزين نزديك تر است.

مزايا سوخت LPG

خودرو CNG سوز بايد با سوخت بنزين شروع به كار كند. در حالي كه خودرد LPG سوز چنين الزامي ندارد (خصوصا در فصول گرم سال و مناطق گرمسير).

شتاب ايجاد شده توسط CNG كمتر از نصف LPG است و به اين ترتيب خودرو CNG سوز عملا امكان حركت در شيب ها را ندارد و بايد به سوخت اوليه خود رجوع كند.

وزن مخزن CNG بيش از 60 كيلو گرم است در حالي كه مخزن LPG پر وزني به مراتب كمتر دارد (حدود يك پنجم).

ميزان خوردگي ناشي از گاز CNG به مراتب نسبت به LPG براي خودرو هاي بنزين سوزي كه دوگانه سوز مي شوند بيشتر است.

نكته بسيار مهم تر در مقايسه اين دو نوع گاز اين كه تمام تجهيزات مورد نياز براي دوگانه سوز كردن خودروها با LPG در داخل توليد مي شود ولي براي CNG، حداقل مخزن آن وارداتي است.

هزينه دوگانه سوز كردن خودرو بنزين سوز با CNG نسبت به LPG بيش از دو برابر خواهد بود.

در حال حاضر(بهمن ماه 99) هزينه CNG سوز كردن خودرو بين 7 تا 8 ميليون تومان است و اگر وسايل را دست دوم پيدا كنيد ممكن است اين هزينه اين كار تا 5 ميليون تومان كاهش پيدا كند.

اما هزينه LPG سوز كردن بين 2 تا 3 ميليون تومان است كه در صورت استفاده از لوازم دست دوم به يك و نيم تا دو ميليون كاهش پيدا مي كند.

هزينه تعميرات و آسيب هاي وارده به موتور در سوخت LPG كمتر است.

خطرات سوخت LPG

سوخت LPG چون به صورت مايع است و تمايل آن به پراكندگي كمتر است در صورت نشتي سيستم، گاز كمتر پخش شده و در يكجا مي ماند و احتمال انفجار آن بيشتر از CNG است.

اما خطر انفجار و اتش سوزي هر دو سوخت گاز به مرتب از بنزين كمتر است.

اما يك دليل بسيار مهم در كشور كه خطر استفاده از اين نوع سوخت را بيشتر مي كند استفاده از لوازم هاي غير استاندارد و نصب غير اصولي است.

در صورت استفاده از وسايل استاندارد و نصب درست سيستم خطرات آن به مراتب از CNG مي‌شود.

زيرا فشار درون مخزن گاز CNG حدود 200 بار است در صورتي كه فشار مخزن LPG حدود 10 بار است.

نتيجه گيري

در نهايت سوخت LPG به مراتب از سوخت CNG بهتر است.

در زمينه هاي شباهت به بنزين و تطبيق با موتور هاي بنزين سوز، قدرت موتور، ميزان پيمايش با هر باك و هزينه هاي نصب و تعميرات سيستم LPG مزاياي بيشتري دارد.

اما در برخي پارامتر هاي آلايندگي و ميزان ايمني و دسترسي راحت به سوخت LPG كمي نسبت به CNG داراي معايب و ضعف است.

منبع