سوخت LPG از نظر توان موتور، پیمایش خودرو و آلودگی چه مقدار از سوخت CNG بهتر است؟ در این مقاله به بررسی سوخت LPG نسبت به سوخت های دیگر می پردازیم.

بیت ران – امیرحسین اسماعیل بیگی: سوخت های جایگزین برای گازوئیل و بنزین یکی از دغدغه خودروسازان در دهه های اخیر بوده است.

موتورهای زیادی با سوخت هایی مثل CNG، LPG، هیدروژن، اتانول و… ساخته شده‌اند.

هر کشور متناسب با ظرفیت‌ها و منابع طبیعی خود شروع به توسعه برخی از این موتورها کرده‌ است.

اما با توجه به دسترسی فراوان برخی کشور ها به گاز دو سوخت CNG و LPG بیشتر در دنیا رواج پیدا کرده‌اند.

به طور مثال در کشور ما سوخت CNG انتخاب شد و موتورهایی بر پایه این گاز توسعه پیدا کردند.

هر دو این سوخت ها، جز سوخت های پاک و ارزان قیمت محسوب می‌شوند.

در جدول زیر می توانید سوخت ها را براساس میزان مصرف در دنیا ببینید.

نام دیگر سوخت LPG که در برخی کشور ها رواج دارد AUTOGAS است.

سوخت LPG

LPG سوخت پر مصرف بعد از گازوئیل و بنزین برای خودرو در دنیا محسوب می شود.

در کل دنیا تا سال 2020 حدود 30 میلیون خودرو داریم که با سوخت گاز کار می کنند.

حدود ده میلیون از این مقدار خودرو در اتحادیه اروپا است و از کشور های اروپایی که بیشترین تعداد خودرو LPG سوز را دارند می توان به لهستان و ایتالیا اشاره کرد.

خودروهای گاز سوز در اتحادیه اروپا از سال 2005 نیز روند کاملا رو به رشدی داشته اند.

در دنیا نیز این روند رشد داشته است به صورتی که در سال 2015 تا 2020 حدود 10.5 درصد تعداد خودروهای گاز سوز افزایش یافته است.

میزان انتشار کربن دی اکسید 15 درصد کمتر از بنزین است. به طور مثال یک لیتر بنزین حدود 2.4 کیلوگرم  و یک لیتر LPG تنها دو کیلوگرم کربن دی اکسید تولید می کند.

سوخت LPG ، سی درصد مونواکسید کربن و 50 درصد نیتروژن اکسید کمتر تولید می کند.

پنج کشور ترکیه، کره جنوبی، لهستان، ایتالیا و استرالیا کشور هایی که بیشترین خودروهای LPG سوز را دارند.

سوخت CNG

در جدول زیر می توانید تفاوت سه سوخت رایج را ببینید.

CNG از متان تشکیل شده است و کاملا به صورت گاز است.

این سوخت یکی از پاک ترین سوخت های موجود در ایران است زیرا کربن دی اکسید اندکی پس از سوختن تولید می کند.

از نظر هزینه نیز در کشور ما به علت منابع زیاد از این گاز سوخت ارزان قیمتی محسوب می شود.

واقعا CNG بهتر است؟

مطالب و بحث های زیادی در مورد این دو سوخت انجام شده است که کدام مزایای بیشتری دارد اما ما در این گزارش می‌خواهیم با توجه به پژوهش و تحقیق های علمی که انجام شده است این دو سوخت را مقایسه کنیم.

این مقاله که در سال 2011 در کشور کره جنوبی به عنوان یکی از بزرگترین دارندگان ناوگان خودروهای گازسوز انجام شده است.

ما نتایج آن را با زبانی ساده در اختیار شما می گذاریم تا آسان تر بتوانید تصمیم بگیرید که کدام سوخت برای شرایط خودرو شما بهتر است.

برای انجام این آزمایش از یک موتور چهار سیلندر با حجم یک لیتر و توان 60 اسب بخار استفاده شده است.

این موتور از نوع پاشش درگاهی است، یعنی انژکتورها روی مانیفولد هوا قرار گرفته اند.

مانند موتورهای دوگانه کارخانه ای که در کشور وجود دارد.

مشخصات دقیق موتور را در تصویر زیر می توانید مشاهده کنید.

ابتدا در این موتور میزان مصرف سوخت ویژه (Brake Specific Fuel Consumption) بررسی شده است که می تواند معیاری از بازدهی سوخت در هر موتوری باشد.

این نمودار نشان می دهد با 300 گرم CNG، این موتور می تواند 37 کیلووات قدرت ایجاد کند اما برای ایجاد همین مقدار توان باید  315گرم  ال پی جی  یا 370 گرم بنزین بسوزاند.

با LPG مسافت بیشتری را نسبت به CNG می توان پیمود

اکنون این سوال پیش می آید پس اگر CNG توان بیشتری نسبت به بنزین دارد چرا در واقعیت خودرو های بنزین سوز مسافت بیشتری را طی می کنند؟

در پاسخ باید بگوییم که این نمودار بر اساس کیلوگرم است و ما در واقعیت بر اساس لیتر مصرف را می سنجیم و چگالی CNG بسیار پایین تر از بنزین است.

حال اگر اگر این نمودار را بر اساس لیتر بسنجیم به همان واقعیت نیز می رسیم.

به طوری که برای تولید 37 کیلووات توان به 0.5 لیتر بنزین یا 0.57 لیتر LPG یا 2.14 لیتر CNG نیاز داریم.

پس در شرایط برابر با بنزین مسافت بسیار بیشتر می توان طی کرد.

اما همانطور که می بینید سوخت LPG نیز بسیار به بنزین نزدیک است.

اگر حجم مخزن LPG و CNG یکسان باشد با سوخت LPG حدود چهار برابر مسافت بیشتر می توان طی کرد.

در قسمت بعد می پردازیم به توان موتور، که با کدام سوخت موتور توان بیشتری دارد؟

اکثر ما تجربه رانندگی با خودروهای CNG سوز را داشته ایم و افت توان آن را نسبت به حالت بنزین سوز حس کرده‌ایم.

این خودروها به این علت که موتور آن‌ها برای بنزین طراحی شده و بعدا سوخت گاز به آن اضافه شده است و همچنین قرار است با دو سوخت بنزین و گاز کار بکند، روی سوخت گاز توان چنان بالایی ندارند.

به صورتی که خودرو با سوخت گاز یک سراشیبی را اگر سرنشین داشته باشد نمی تواند بالا برود.

عدد اکتان یک پارامتر مهم برای سوخت است که میزان مقاومت آن دربرابر خودسوزی را نشان می دهد.

سوخت بنزین بخاطر عدد اکتان پایین(حدود 85) در نسبت تراکم های بالا یا به عبارتی تحت فشار زیاد دچار خودسوزی و ضربه (ناک) می شود که برای موتور بسیار مضر است.

اما سوخت CNG برعکس بنزین است و عدد اکتان بالایی دارد(حدود 120)، همچنین نیاز به نسبت تراکم بالا دارد تا بتوان تمام توان خود را آزاد کند.

زمانی که این دو سوخت قرار است در یک موتور استفاده شود باید حد بالای نسبت تراکم برای بنزین و حد پایین نسبت تراکم برای CNG را در نظر گرفت تا به یک مقدار مطلوب رسید ولی در این جنگ اعداد مقداری به سوخت CNG ظلم می شود.

درواقع مقداری از توان موتور روی سوخت گاز CNG در زمان طراحی فدا شده است تا موتور بتواند با هر دو سوخت کار کند.

 CNG به شکل گاز و LPG مانند بنزین به شکل ذرات مایع وارد سیلندر می شود پس راندمان حجمی CNG پایین تر است

همچنین بخاطر حالت گازی بودن CNG راندمان حجمی برای این سوخت پایینتر است.

یعنی در یک سیلندر با حجم مشخص اگر خودرو روی CNG باشد تعداد مولکول های CNG کمتر وارد سیلندر می شود چون به صورت گاز است.

اما در LPG بخاطر حالت مایع داشتن و متراکم بودن سوخت مولکول های بیشتری با هوا وارد سیلندر می شود.

سوخت LPG نسبت به CNG از نظر خواص فیزیکی به بنزین نزدیک تر است.

مزایا سوخت LPG

خودرو CNG سوز باید با سوخت بنزین شروع به کار کند. در حالی که خودرد LPG سوز چنین الزامی ندارد (خصوصا در فصول گرم سال و مناطق گرمسیر).

شتاب ایجاد شده توسط CNG کمتر از نصف LPG است و به این ترتیب خودرو CNG سوز عملا امکان حرکت در شیب ها را ندارد و باید به سوخت اولیه خود رجوع کند.

وزن مخزن CNG بیش از 60 کیلو گرم است در حالی که مخزن LPG پر وزنی به مراتب کمتر دارد (حدود یک پنجم).

میزان خوردگی ناشی از گاز CNG به مراتب نسبت به LPG برای خودرو های بنزین سوزی که دوگانه سوز می شوند بیشتر است.

نکته بسیار مهم تر در مقایسه این دو نوع گاز این که تمام تجهیزات مورد نیاز برای دوگانه سوز کردن خودروها با LPG در داخل تولید می شود ولی برای CNG، حداقل مخزن آن وارداتی است.

هزینه دوگانه سوز کردن خودرو بنزین سوز با CNG نسبت به LPG بیش از دو برابر خواهد بود.

در حال حاضر(بهمن ماه 99) هزینه CNG سوز کردن خودرو بین 7 تا 8 میلیون تومان است و اگر وسایل را دست دوم پیدا کنید ممکن است این هزینه این کار تا 5 میلیون تومان کاهش پیدا کند.

اما هزینه LPG سوز کردن بین 2 تا 3 میلیون تومان است که در صورت استفاده از لوازم دست دوم به یک و نیم تا دو میلیون کاهش پیدا می کند.

هزینه تعمیرات و آسیب های وارده به موتور در سوخت LPG کمتر است.

خطرات سوخت LPG

سوخت LPG چون به صورت مایع است و تمایل آن به پراکندگی کمتر است در صورت نشتی سیستم، گاز کمتر پخش شده و در یکجا می ماند و احتمال انفجار آن بیشتر از CNG است.

اما خطر انفجار و اتش سوزی هر دو سوخت گاز به مرتب از بنزین کمتر است.

اما یک دلیل بسیار مهم در کشور که خطر استفاده از این نوع سوخت را بیشتر می کند استفاده از لوازم های غیر استاندارد و نصب غیر اصولی است.

در صورت استفاده از وسایل استاندارد و نصب درست سیستم خطرات آن به مراتب از CNG می‌شود.

زیرا فشار درون مخزن گاز CNG حدود 200 بار است در صورتی که فشار مخزن LPG حدود 10 بار است.

نتیجه گیری

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

در زمینه های شباهت به بنزین و تطبیق با موتور های بنزین سوز، قدرت موتور، میزان پیمایش با هر باک و هزینه های نصب و تعمیرات سیستم LPG مزایای بیشتری دارد.

اما در برخی پارامتر های آلایندگی و میزان ایمنی و دسترسی راحت به سوخت LPG کمی نسبت به CNG دارای معایب و ضعف است.

منبع