CNG & LPG

تكنولوژي خودروهاي گازسوز - نوشته حسين رمضاني

بخش اول – گاز مايع (LPG)

گاز مايع (Liquified Petrolume Gas) كه به اختصار LPG ناميده مي‌شود، مخلوطي از گازهاي پروپان، بوتان، پروپيلن، بوتيلن و گازهاي ديگري مي‌باشد كه با افزايش فشار و كاهش دما به حالت مايع در مي‌آيد.

گاز مايع به عنوان يك سوخت جهت مصارف خانگي و تجاري و توليد حرارت و نيز به عنوان سوخت پالايشگاهها مورد استفاده قرار مي‌گيرد؛ البته در دهه‌هاي اخير در بسياري از كشورها بعنوان سوخت مورد نياز خودروها نيز به كار برده شده است.

گاز مايع خالص بي‌رنگ و بي‌بو بوده و هيچ مزه‌اي ندارد؛ البته گاز مايع معمولاً مقادير ناچيزي ناخالصي مانند گوگردهاي آلي، نيتروژن و تركيبات اكسيژن دارد، كه همين امر باعث استشمام بوي مخصوصي از آن مي‌شود. در بيشتر كشورها به گاز مايع مواد بودار اضافه مي‌گردد تا در صورت نشت بتوانند از طريق حس بويايي آنرا تشخيص دهند.

گاز مايع در حالت گاز و مايع داراي دو وزن مخصوص متفاوت مي‌باشد. به همين دليل وزن مخصوص آنرا در حالت مايع نسبت به آب و در حالت گازي نسبت به هوا مي‌سنجند. گاز مايع در حالت مايع از آب سبكتر و در حالت گازي 5/1 تا 2 برابر از هوا سنگين‌تر است؛ كه اين ويژگي يكي از بزرگترين معايب آنرا موجب شده است؛ بطوريكه در صورت نشت در محيط مي‌تواند در سطح زمين تجمع كرده، و باعث بروز حوادث ناشي از انفجار ‌گردد.

نقطه جوش همه مواد با افزايش فشار افزايش مي‌يابد. از اينرو براي تبخير گاز مايع لازم است فشار آنرا به ميزان معيني كاهش دهيم يا اينكه دماي آنرا به ميزان معيني افزايش دهيم. به همين ترتيب براي مايع كردن آن نيز بايد فشار را افزايش داده و يا دماي آنرا كاهش دهيم، كه معمولاً از روش اول يعني افزايش فشار استفاده مي‌گردد.

ارزش حرارتي پروپان 080/11 (Kcal/Kg) و بوتان 920/10 (Kcal/Kg) مي‌باشد؛ كه اين مقادير كمي بيشتر از ارزش حرارتي بنزين كه 500/10 (Kcal/Kg) است، مي‌باشد. بعبارتي براي كسب انرژي گرمايي يكسان از گاز مايع و بنزين به مقدار كمتري از گاز مايع نسبت به بنزين نيازمنديم.

مزاياي استفاده از گاز مايع در خودروها:

1.        با كاهش هزينة سوخت مورد نياز خودروها از جنبه‌هاي اقتصادي مورد توجه است.

2.       از آنجا كه گاز مايع داراي فشار مناسبي است، ديگر نيازي به استفاده از پمپ سوخت نمي‌باشد.

3.      بدليل آنكه گاز مايع به حالت تبخير شده درون موتور تزريق مي‌گردد، عمل احتراق كاملتر بوده و دودة كمتري درون سيلندر توليد مي‌شود.

4.       بالا بودن عدد اكتان و ارزش حرارتي گاز مايع، بازده موتور را افزايش و اثر كوبش آنرا كاهش مي‌دهد.

در ادامه قطعاتي معرفي مي‌گردد كه با نصب آنها بر روي خودروهاي بنزيني مي‌توان قابليت استفاده از گاز مايع را در آنها ايجاد كرد.

مخزن گاز مايع: از اين مخزن كه متناسب با نوع خودرو و حجم موتور به شكل استوانه‌اي يا چنبره‌اي و در ظرفيت‌هاي مختلفي تهيه مي‌گردد، براي ذخيره گاز مايع مورد مصرف در خودرو استفاده مي‌شود.

شير مركب: اين شير بر روي مخزن گاز مايع نصب گرديده و داراي اجزاي مختلفي است، كه هر يك وظيفة جداگانه‌اي به شرح زير دارند:

1-     شير اطمينان: اين شير در مواردي كه فشار درون مخزن از 25 (bar) فراتر رود، وارد عمل شده و گاز را با جريان مناسبي به بيرون هدايت مي‌كند؛ تا زمانيكه فشار درون مخزن به حد مناسب خود برسد.

2-    شير ورود گاز مايع: اين شير يكطرفه‌اي مي‌باشد كه در هنگام سوختگيري مسير ورود گاز به درون مخزن را باز مي‌كند، در حاليكه اجازة بازگشت گاز مايع به طرف بيرون را نمي‌دهد.

3-    شير خروج گاز مايع: اين شير در مسير خروجي گاز از مخزن قرار گرفته و بوسيلة آن گاز مايع از مخزن خارج مي‌گردد.

4-    شير دستي قطع جريان گاز مايع: دو عدد شير كه در موارد تعمير يا تست دوره‌اي مي‌توان آنها را بصورت دستي باز و بسته نمود.

5-    شير قطع جريان ناگهاني: اين شير در مسير خروج گاز قرار گرفته و در مواردي كه جريان گاز مايع خروجي از مخزن بطور ناگهاني افزايش يابد، عمل كرده و مسير خروج گاز از مخزن را مي‌بندد. اين عمل در هنگام تصادفات و يا هنگام شكسته شدن لولة مسي خروج گاز بسيار حائز اهميت است.

6-    شناور: اين شناور كه درون مخزن گاز مايع قرار مي‌گيرد، داراي يك استوانه از جنس فوم و يك بازوي فلزي است كه همراه با افزايش يا كاهش گاز درون مخزن حركت كرده و بوسيلة يك آهنرباي دائمي كه بر روي آن تعبيه شده است، عقربه‌اي را به حركت در مي‌آورد كه سطح گاز درون مخزن را نشان مي‌دهد.

7-    شير قطع جريان 80% : بدليل آنكه به هنگام سوخت‌گيري گاز مايع نبايد بيش از 80 درصد حجم مخزن را پُر كرد، بر روي شناور تجهيزاتي تعبيه شده است كه پس از پُر شدن 80 درصد حجم مخزن، بطور خودكار مسير ورود گاز مايع به درون مخزن را مي‌بندد.

8-    سنسور سطح گاز مايع: با حركت عقربة نشانگر بين دو سنسور، موقعيت عقربه به يك سيگنال مشابه الكترونيكي تبديل شده، و از طريق سيم مربوطه به مدار كليد انتخاب سوخت ارسال مي‌گردد؛ كه اين مدار نيز از طريق روشن و خاموش كردن پنج ديود نوري، ميزان گاز مايع درون مخزن را نشان مي‌دهد.

رگولاتور: رگولاتور وسيله‌ايست كه در مسير گاز خروجي از مخزن گاز مايع و پس از شير برقي گاز قرار گرفته و سه وظيفة مهم را بر عهده دارد:

1-     تبديل گاز مايع از حالت مايع به حالت بخار بوسيله حرارت حاصل از آب سيستم خنك كاري (ويژگي تبخيركنندگي رگولاتور)

2-    كاهش و تنظيم فشار بخار گاز در حد فشار اتمسفر (ويژگي فشارشكني رگولاتور)

3-    تنظيم گاز ارسالي و مصرفي موتور در حالات مختلف

رگولاتور شامل بخشهاي زير مي‌باشد:

1-     ورودي گاز مايع: از طريق اين دريچة برنجي، گاز مايع وارد اتاقك مرحلة اول رگولاتور مي‌گردد.

2-    خروجي گاز: بوسيلة اين قطعة برنجي، گاز مايع تبخير شده و با فشار مناسب كه آمادة مصرف در موتور مي‌باشد از رگولاتور خارج مي‌گردد.

3-    اتاقك مرحله اول: در اين اتاقك يك ديافراگم و شيطانك متصل به آن وجود دارد، كه توسط يك فنر فشار گاز مايع ورودي به اين اتاقك به ميزان مناسبي كاهش يافته و تبخير مي‌گردد.

4-    اتاقك مرحله دوم: گاز مايعي كه در اتاقك مرحله اول تبخير شده و فشارش كاهش يافته است، از طريق شير برقي رگولاتور وارد اتاقك مرحلة دوم مي‌شود. فضاي اين اتاقك از اتاقك مرحله اول بزرگتر بوده و داراي يك ديافراگم بزرگتر و يك شيطانك متصل به آن مي‌باشد.متناسب با مكش ايجاد شده توسط موتور، ديافراگم مرحله دوم مجراي ورودي گاز به اين مرحله را توسط شيطانك متصل به آن باز و بسته نموده و گاز مورد نياز موتور را فراهم مي‌كند.

5-    شير برقي رگولاتور: اين شير برقي كه در مسير بين اتاقك مرحله اول و دوم رگولاتور قرار گرفته، جهت افزايش ضريب ايمني سيستم گازسوز بكار برده شده است، تا از ورود ناخواستة گاز به موتور جلوگيري گردد.

6-    اتاقك گردش آب گرم: اين اتاقك گرماي مورد نياز تبخير شدن گاز مايع را از طريق تبادل حرارتي با اتاقك مرحله اول تأمين مي‌نمايد؛ كه براي اين منظور از حرارت موجود در آبگرم بخاري خودرو استفاده مي‌شود.

7-    پيچ تنظيم دور آرام: بوسيلة اين پيچ ميزان گاز مورد نياز موتور در حالت دور آرام تنظيم مي‌شود.

8-    پيچ تنظيم حساسيت: از آنجايي كه سرعت حركت ديافراگم مرحله دوم بايد متناسب با سرعت مكش موتور باشد، به همين منظور بر روي شيطانك مرحله دوم يك فنر تعبيه شده است، كه از طريق پيچ آلني، سرعت حركت ديافراگم مرحله دوم را قابل تنظيم خواهد كرد. با تنظيم مناسب اين پيچ، موتور در حالت شتاب گرفتن با كمبود گاز مواجه نشده و كارآيي بهتري خواهد داشت.

ميكسر(مخلوط‌كننده): ميكسر وسيله‌ايست كه بر روي كاربراتور نصب گرديده، و وظيفة مخلوط كردن حجم مناسبي از گاز مورد نياز موتور با هوا را دارد.

كليد انتخاب سوخت: توسط اين كليد نوع سوخت مصرفي موتور (گاز مايع يا بنزين) قابل انتخاب خواهد بود. همچنين ما را از ميزان گاز مايع موجود در مخزن آگاه مي‌كند.

بخش دوم – گاز طبيعي فشرده (CNG)

با توجه به منابع غني گاز در كشور عزيزمان و با توجه به اين امر كه استفاده از گاز به شكل گازي بسيار راحت‌تر و كم هزينه‌تر مي‌باشد، در سالهاي اخير توجه همگان به سمت سوخت پاك و فراوان گاز طبيعي فشرده كه به اختصار سي ان جي ناميده مي‌شود، معطوف گرديده است.

برای استفاده ازسوخت گازطبيعی فشرده (CNG) نيازبه تجهيزات وقطعات زيرداريم:

مخزن گاز طبيعي فشرده: چهار نوع مخزن نگهداری گازطبيعی فشرده به شرح زير وجود دارد:

مخزنCNG-1: اين مخزن تماماً از فلزتهيه شده است.

مخزنCNG-2: لايه داخلی اين مخزن از فلز و لايه خارجی از جنس الياف بهم پيوسته آغشته  به رزين است كه بصورت محيطی دور لايه داخلی فلزی(قسمت استوانه‌ای مخزن) پيچيده شده است.

 مخزنCNG-3: لايه داخلی اين مخزن از فلز و لايه خارجی ازجنس الياف بهم پيوسته آغشته به رزين است كه كاملاً دور لايه فلزی داخلی پيچيده شده است.

مخزنCNG-4: درساخت اين مخزن ازفلز استفاده نشده، وتماماً ازجنس الياف بهم پيوسته آغشته به  رزين می باشد.

شير سر مخزن: اين قطعه يك شير دستي سه‌طرفه است كه يك طرف آن به مخزن، يك طرف به لولة پركن و طرف ديگر آن به لولة فشار قوي (براي ارسال گاز به محفظة موتور) متصل است. در حقيقت اين شير مخزن را از ساير قسمتهاي سيستم جدا مي‌كند. همچنين در سمت پركن يك شير يكطرفه بر روي آن نصب گرديده تا از خروج گاز از مخزن به سمت پركن جلوگيري نمايد.

پركن: اين قطعه براي تزريق سوخت به مخزن گاز طبيعي فشرده به كار مي‌رود. در قسمت خارجي اين شير درپوشي براي جلوگيري از ورود گرد و غبار و آب وجود دارد.

رگولاتورفشار: اين وسيله فشار گاز مخزن CNG را برای استفاده در موتوردر دو مرحله كاهش می‌دهد.

خط لوله انعطاف‌پذيرسوخت: از اين خط لوله برای انتقال گاز استفاده می‌شود.

خط لوله انعطاف‌ناپذيرسوخت:  از اين خط لوله برای انتقال گاز استفاده می شود، ولی برای انعطاف در شرايط معمول طراحی نشده است.

فيلتر: فيلتر يا صافی وسيله‌ای است كه ناخالصی و اجسام خارجی موجود درگاز را جداكرده، و از ورود آنها به سيستم سوخت‌رسانی جلوگيری می‌كند.

شير كنترل جريان اضافی: اين شير در زمانی كه جريان گاز از مقدار طراحی شده برای سيستم گازسوز خودرو فراتر رود، وارد عمل شده و جريان گاز را متوقف می‌كند.

سوخت هیدروژن

هيدروژن فراوان‌ترين عنصر طبيعت محسوب می‌شود؛ بنابراين دانشمندان در تلاش‌اند تا راهی بيابند كه بتوان از هيدروژن به عنوان سوخت در خودروها استفاده كرد. آزمايشات انجام گرفته در ايستگاه فضايی بين المللی می‌تواند حركت به سوی اقتصاد مبتنی بر هيدروژن را تسريع كند. تصور كنيد براي سوخت‌گيری خودرویتان به سمت جايگاه سوخت رسانی حركت می‌كنيد، دهانه لوله سوخت‌رسانی را وارد مخزن سوخت خودرو می‌كنيد، اما سوختی كه مصرف می‌كنيد، از نوع سوخت‌های متداول نيست، بلكه هيدروژن است. هيدروژن گازی بی‌رنگ و بی‌بو است كه از سوختن آن فقط بخار آب حاصل می‌شود كه سريع و بدون هيچ خطری توسط محيط اطراف جذب می‌شود. يك كيلوگرم از هيدروژن تقريباً سه برابر همين ميزان بنزين انرژی آزاد می‌كند. و اين در حالی است كه هيدروژن فراوان‌ترين عنصر طبيعت محسوب می‌شود! پس جای تعجب نيست كه چرا دانشمندان در تلاش‌اند تا راهی بيابند كه بتوان از هيدروژن به عنوان سوخت در خودروها استفاده كنند. ال ساكو مدير مركز توليد مواد پيشرفته تحت جاذبه ضعيف (CAMMP) در دانشگاه بوستون كه زير نظر ناسا مشغول فعاليت است، در اين زمينه می‌گويد: «ده‌ها شركت از جمله بزرگ‌ترين شركت های سازنده خودرو، موتورهايی را طراحی كرده‌اند كه از هيدروژن به عنوان سوخت استفاده می‌كند. اين موتورها بسيار شبيه به موتورهای احتراق داخلی هستند كه ما امروزه به طور گسترده‌ای از آنها استفاده می‌كنيم. سلول‌های سوختی – يكی ديگر از منابع ممكن براي توليد نيرو در خودروها - نيز از هيدروژن استفاده می‌كنند. برای آنكه استفاده از اين فناوری‌ها در زندگی روزمره ممكن شود، لازم است دانشمندان راهی برای ذخيره‌سازی و انتقال ايمن هيدروژن بيابند كه از لحاظ هزينه به صرفه بوده، و با هزينه‌های استفاده از بنزين قابل مقايسه باشد.» اما انجام اين كار چندان هم آسان نيست. گاز هيدروژن سبك و فرار است. مولكول‌های كوچك H2 از طريق روزنه‌ها و شكاف‌ها و همچنين از طريق بست‌ها و شيرها بسيار سريع نشت می‌كنند و هنگامی كه از اين طريق خارج شدند خيلی زود تبخير می‌شوند. هيدروژن چهار برابر سريعتر از متان و ده برابر سريعتر از بخارهای بنزين نفوذ می‌كند. اين مسئله در مورد حفظ ايمنی دستگاه از اهميت بسيار زيادی برخوردار است، چرا كه قطرات هيدروژن بسيار سريع تبخير شده و در محيط پراكنده می‌شوند و می‌توانند ايمنی سيستم را به خطر اندازند. اين مسئله می‌تواند برای هر كسی كه می‌خواهد گاز هيدروژن را ذخيره كند، دردسرساز شود. هر چند كه هيدروژن مايع بسيار متراكمی است و ذخيره‌سازی آن آسان به نظر می‌رسد، اما در عين حال ذخيره كردن آن می‌تواند مشكلاتی را نيز به همراه داشته باشد. هيدروژن حدوداً در دمای 20 درجه كلوين (253 درجه سانتی‌گراد) مايع می‌شود. نگهداری از يك مخزن پر از هيدروژن مايع نيازمند استفاده از يك سيستم خنك‌كننده جانبی سنگين است، فعلاً استفاده از اين سيستم‌ها در خودروهای مسافربری معمولی مقدور نيست. هيدروژن مايع چنان سرد است كه حتی می‌تواند باعث منجمد شدن هوا نيز شود. اين امر می‌تواند به مسدود شدن شيرها و اتصالات منجر شود كه افزايش ناخواسته فشار را به همراه دارد. البته ممكن است گفته شود براي مقابله با انجماد هوا از سيستم‌های عايق‌كاری استفاده شود، اما اين كار نيز مشكلاتی را در پی دارد كه از جمله آنها می‌توان به افزايش وزن سيستم ذخيره‌سازی سوخت اشاره كرد. با اين تفاسير چگونه می‌توان بر مشكلات پيش‌رو غلبه كرد؟ ساده است: چند قطعه سنگ را در داخل مخزن سوخت قرا دهيد. البته در اين مورد نمی‌توان از سنگ‌های معمولی استفاده كرد، بلكه بايد از سنگ‌های ويژه‌ای كه زئوليت (Zeolite) نام دارند استفاده كرد. ساكو در تشريح خواص اين سنگ‌ها می‌گويد: «زئوليت‌ها موادی از جنس سنگ هستندكه بسيار متخلخلند و به همين دليل می‌توانند به عنوان اسفنج‌های مولكولی عمل كنند. زئوليت‌ها در شكل كريستالی خود به صورت شبكه گسترده‌ای از حفره‌ها و شكاف‌های به هم پيوسته در نظر گرفته می‌شوند كه بسيار شبيه كندوی زنبور عسل است. يك مخزن سوخت كه در ساختار آن از اين موارد كريستالی استفاده شده است، می‌تواند گاز هيدروژن را «در حالت شبه مايع و بدون نياز به سيستم‌های خنك‌كننده سنگين» به دام انداخته و در خود ذخيره كند. ساكو و همكارانش در نظر دارند، با استفاده از كمك‌های برنامه توسعه توليدات فضايی ناسا كه در مركز پروازهای فضايی مارشال مستقر است، ايده استفاده از زئوليت‌ها در مخزن سوخت را عملی سازند. نام زئوليت از كلمات يونانی «Zeo » به معنای سنگ و «lithos » به معنای جوشيدن مشتق شده است و معنای تحت اللفظی آن «سنگی كه می‌جوشد» است. اين نام را به اين دليل به اين سنگ‌ها اطلاق می‌كنند كه هنگامی كه تحت تاثير حرارت قرار می‌گيرند، محتويات خود را خارج می‌كنند. ساكو طرز كار مخزن‌های سوخت زئوليت‌دار كه در دما كنترل می‌شود را اين گونه شرح می‌دهد: «در ابتدا بايد مقداری يون‌های با بار منفی را به اين زئوليت‌ها بيافزاييم. اين يون‌ها مثل تشتك عمل می‌كنند، درست مثل درپوش دوات؛ و بدين ترتيب حفره‌های موجود در شبكه كريستالی را مسدود می‌كنند. می‌توان با حرارت دادن زئوليت به ميزان بسيار جزيی يون‌ها را از مقابل اين حفره‌ها به كناری راند. می‌توان زئوليت‌ها را از هيدروژن انباشته كرد و سپس دمای آن را به حالت عادی برگرداند، با اين كار يون‌ها به جای قبلی خود برمی‌گردند و مانع خروج محتويات حفره‌ها می‌شوند.» حدود 50 نوع زئوليت مختلف با تركيب شيميايی و ساختار كريستالی متفاوت در طبيعت يافت می‌شود، گذشته از اين شيميدان‌ها روش ساخت مصنوعی تعداد ديگری از آنها را دريافته‌اند. كسانی كه گربه دارند ممكن است با اين مواد آشنايی داشته باشند. چرا كه از اين مواد به عنوان بوگير در بستر حيوان استفاده می‌شود. ساكو خاطرنشان می‌سازد: «با استفاده از زئوليت‌های موجود می‌توان مقدار كمی از هيدروژن را ذخيره كرد، اما اين مقدار كافی نيست.» پس چه مقدار هيدروژن كافي است؟

تصور كنيد ديواره مخزن سوخت خودروی شما توسط سنگ‌های متخلخل و كريستالی پوشيده شده است و اين سنگ‌ها حدود 40 كيلوگرم وزن دارد. به جايگاه سوخت‌گيری مراجعه می‌كنيد و متصدی جايگاه حدود 5/3 كيلوگرم هيدروژن را به مخزن پوشيده از زئوليت خودروی شما تزريق می‌كند.از لحاظ نظری اين مقدار هيدروژن، هم از لحاظ وزنی و هم از لحاظ مقدار انرژی ذخيره شده در آن برابر مخزنی پر از بنزين است. ساكو خاطر نشان می‌سازد: «اگر بتوان كريستال‌هايی از زئوليت توليد كرد كه بتواند حدود 6 تا 6 درصد از وزن خود را، هيدروژن ذخيره كند، آن وقت يك مخزن زئوليتی پر از هيدروژن می‌تواند با يك مخزن معمولی پر از بنزين رقابت كند.» با اين همه بهترين زئوليت‌های موجود می‌توانند فقط 2 تا 3 درصد از وزن خود را هيدروژن ذخيره كنند. در سال 1995 ساكو به عنوان يكی از متخصصين يك ماموريت به وسيله شاتل فضايي، كلمبيا (sts-73) به فضا مسافرت كرد. هدف وی از اين ماموريت اين بود كه بتواند زئوليت‌هايی با كيفيت بهتر را در فضا توليد كند. «در محيط‌های با گرانش كم، مواد با سرعت بسيار كمتری گرد هم مجتمع می‌شوند و اين اثر باعث می‌شود كه كريستال‌های زئوليت به وجود آمده هم بزرگتر باشند و هم از نظم بيشتری برخوردار شوند.»

كريستال‌های زئوليت توليد شده در زمين بسيار كوچك هستند و ضخامت آنها در حدود 2 تا 8 ميكرون است. اين مقدار حدود يك دهم ضخامت موی انسان است. اما كريستال‌هايی را كه ساكو توانست در فضا تهيه كند هم ده مرتبه بزرگ‌تر بودند و هم ساختار داخلی مناسب‌تری داشتند و اين شروع مسرت بخشی بود. ساكو می‌گويد: «مراحل بعدی كار را بايد در ايستگاه فضايی بين‌المللی انجام داد.» ساكو و همكارانش يك كوره توليد كريستال‌های زئوليت ساخته اند، كه در ابتدای سال 2002 در ايستگاه فضايی بين المللی نصب شده است. كن بوور ساكس فرمانده يكی از ماموريت‌های ايستگاه فضايی بين المللی از اين كوره برای توليد چند نمونه از كريستال‌ها استفاده كرده است. كن در حين كار مجبور بود بعضی از مشكلات غيرمنتظره به وجود آمده هنگام اختلاط محلول‌های بكار رفته در رشد كريستال‌ها را حل كند - اين امر ارزش حضور انسان در هنگام آزمايشات فضايی را نشان می‌دهد - اما از آن پس آزمايشات مربوط به اين گونه كريستال‌ها با سرعت كمتری به پيش می‌رود. ساكو می‌گويد در مرحله بعد بايد كريستال‌های توليد شده در فضا را به زمين منتقل كرد و آزمايشات مربوطه را روی آنها انجام داد. البته وی خاطرنشان می‌سازد كه هدف آنها توليد انبوه كريستال‌های زئوليت در فضا نيست، چرا كه اين كار - حداقل فعلاً - مقرون به صرفه نيست. وی می‌گويد ما فقط می‌خواهيم دريابيم آيا می‌توان زئوليت‌هايی را ساخت كه بتوانند هفت درصد از وزن خود را هيدروژن ذخيره كنند يا خير؟ اگر بتوان اين كار را در فضا انجام داد، آن وقت می‌توان با اتخاذ تدابير ويژه‌ای دريافت كه چگونه همين فرآيند را در زمين به گونه مشابهی انجام داد. در تمام طول دوره انجام اين تحقيقات ساكو در فكر تغيير مصرف سوخت و تحول جهانی از سوخت‌های فسيلی به سمت سوخت هيدروژنی بود. اين ايده رويايی بزرگ است اما می‌توان به آن دست يافت. زئوليت‌ها می‌توانند به عنوان نكته كليدی برای استفاده از سوخت هيدروژن و رد شدن از سد مشكلات فناوری محسوب شوند.  

سیستم سوخت رسانی گاز طبیعی فشرده 1

برای استفاده ازسوخت گازطبيعی فشرده نيازبه تجهيزات وقطعات زيرداريم:

1.مخزن گازطبيعی فشرده(container-cylinder)

2.متعلقات نصب شده برروی مخزن(accessories)

3.رگولاتورفشار(pressure regulator)

4.شيرخودكار(automatic valve)

5.شيردستی(manaual valve)

6.وسيله تأمين گاز(gas supply device)

7.تنظيم كننده جريان گاز(gas flow adjuster)

8.خط لوله انعطاف پذيرسوخت(flexible fuel line)

9.خط لوله انعطاف ناپذير سوخت(rigid fuel line)

10.پركن(filling unite) 

11.شير يك طرفه يابرگشت ناپذير(check valve)

12.شيراطمينان تخليه فشار(شيرتخليه)(pressure relief valve-discharg valve)

13.وسيله اطمينان تخليه فشار(سوپاپ حرارتی)(pressure relief device)

14.فيلتر(filter)

15.سنسورفشاريا دما(pressure or temperature sensor)

16.شيركنترل جريان اضافی(excess flow valve)

17.شيرسرويس(service valve)

18.واحدكنترل الكترونيكی(electronic control unit)

19.محفظه گازبندی(gas-tight housing)

20.اتصالات(fitting)

21.شيلنگ تهويه(ventilation hose)

بسياری ازقطعات بالا می توانند بصورت يك قطعه چندكاره(multi-functional component)  به يكديگرمونتاژشده و وظيفه خاصی رابرعهده بگيرند.

مخزن گازطبيعی فشرده:

چهار نوع مخزن نگهداری گازطبيعی فشرده به شرح زير وجود دارد:

1- مخزنCNG-1:اين مخزن تماماً ازفلزتهيه شده است.

2- مخزنCNG-2: لايه داخلی اين مخزن فلزی بوده و لايه خارجی از جنس الياف بهم پيوسته آغشته  به رزين، بصورت محيطی(hoop) دور لايه داخلی فلزی(قسمت استوانه ای مخزن) پيچيده شده است.

 3- مخزنCNG-3:لايه داخلی اين مخزن فلزی بوده ولايه خارجی ازجنس الياف بهم پيوسته آغشته به رزين، كاملاً(fully) دور لايه فلزی داخلی پيچيده شده است.

4- مخزنCNG-4:درساخت اين مخزن ازفلزاستفاده نشده وتماماً ازجنس الياف بهم پيوسته آغشته به  رزين می باشد.

قطعات زيربصورت مجزّا يا تركيبی برروی مخزن گازمايع نصب می شوند:

1- شيردستی:  اين شير به طور ثابت برروی مخزن گاز مايع نصب شده و بصورت دستی كنترل می­شود.

2- نشانگرفشار:  بوسيله اين قطعه می توانيم از فشار گاز درون مخزن مطلع بشويم.

3- شيراطمينان تخليه فشار:  شيری است كه از بالا رفتن فشاربالادست(upstream) ازمقدارطراحی  شده جلوگيری می كند.

4- وسيله اطمينان تخليه فشار(سوپاپ حرارتی):  وسيله يكبار مصرفی است كه برای جلوگيری از تركيدن مخزن در اثرعواملی مانند دما يا افزايش فشار، به موقع عمل كرده و به يكباره گاز را به  بيرون تهويه می كند.

5- شيرخودكارمخزن:  اين شير بطور ثابت بر روی مخزن نصب شده وجريان گازبه سيستم سوخت رسانی (fuel system) را كنترل می­كند. اين شيررا شير سرويس كنترل از راه دور(remot  controlled) نيزمی نامند.

6- شيركنترل جريان اضافی: اين شيردرزمانی كه جريان گاز ازمقدارطراحی شده برای سيستم گاز سوزخودرو(set design) فراتر رود،عمل كرده وجريان گاز را متوقف می كند.

7- محفظه گازبندی: اين وسيله شامل شيلنگی می باشد كه گاز نشتی را به خارج از خودرو تخليه  می­كند.

8- شير يكطرفه: شیری است كه بصورت خودكار،تنها اجازه عبور در يك جهت رابه گازمی دهد.

9- شيرسرويس: يك شيرجداسازی(isolation) است كه فقط درهنگام تعميرخودروبسته می شود.

10- فيلتر: فيلترياصافی وسيله ای است كه ناخالصی واجسام خارجی موجود درگاز راجداكرده وازورود آنها به سيستم سوخت رسانی جلوگيری می كند.

11- اتصالات: در سيستم لوله­كشی خودروی گازسوز برای اتصال لوله­های گاز به قطعات و غيره استفاده می­شود.

12- خط لوله انعطاف پذيرسوخت: ازاين خط لوله برای انتقال گازاستفاده می شود.

13- خط لوله انعطاف ناپذيرسوخت:  ازاين خط لوله برای انتقال گازاستفاده می شود،ولی برای انعطاف در شرايط معمول طراحی نشده است.

14- مخلوط كننده: از اين وسيله برای بدست آوردن مخلوط مناسب قابل احتراق گاز-هوا در موتور استفاده  می شود.

15- انژكتورگاز: اين وسيله سوخت گاز را وارد محفظه احتراق موتور يا  مسير ورودی سوخت موتور می كند.

16- تنظيم كننده جريان گاز: اين وسيله درپايين دست رگولاتورنصب گرديده وجريان گازبه موتور را  تحت كنترل دارد.

17- رگولاتورفشار: اين وسيله فشارگازمخزنCNG رابرای استفاده درموتوردردومرحله كاهش می دهد.

18- پركن:  اين قطعه برای تزريق سوخت به مخزن CNG بكارمی رود.اين قطعه ممكن است بر روی گلگيرعقب ويا داخل محفظه موتورنصب شود.درقسمت خارجی اين شيردرپوشی برای جلوگيری ازورود گرد وغبار و آب وجود دارد.

واحدكنترل الكترونيكی(ECU):

اين واحد سيگنالهايی را كه ازسنسورهای مختلف دريافت می كند  با اطلاعات ثبت شده درحافظه سيستم تطبيق داده ودرصورت نيازبه تنظيمات جديد، سيگنالهايی را به  كاراندازها می دهد.بعبارتی وسيله ايست كه گازمورد نيازموتور وسايرپارامترهای آن راكنترل نموده ومی تواند درموارد ضروری برای ايمنی، بطوراتوماتيك شيرخودكار را قطع نمايد.

سيگنالهای ورودی ECU :

·  سيگنال فعاليت انژكتورهای بنزين:سيستم گازسوزخودرو زمان پاشش انژكتورهای بنزين را به عنوان مبنا درنظرگرفته واز روی آن زمان پاشش انژكتورهای گاز را تعيين می كند.

·  سيگنال دورموتور:علاوه برسيگنال انژكتورهای بنزين،سيگنال دورموتور ازاهميت خاصی برای سيستم گازسوزبرخوردار است.اين سيگنال همچنين برای تعيين روشن يا خاموش بودن خودرو به كارمی رود.

·  دمای مايع سيستم خنك كننده:اين دما برای كنترل تبديل بنزين به گازوتصحيح زمان پاشش انژكتور گاز مورد استفاده قرار می گيرد.

·  سيگنال دمای گاز:اين دما كه برغلظت وانرژی حجمی گازتاثيرگذاراست، برای تنظيم زمان پاشش مورد استفاده قرارمی گيرد.

·  سيگنال فشارگاز:همزمان با كاهش فشارگاز،حجم وانرژی حجمی آن نيزكاهش می يابد.ضمناً اين سيگنال اتمام گاز،مسدودشدن مسير و زمان بازگشت به بنزين را تعيين می كند.

·  مبدّل فشار:اين سنسورنشاندهنده ميزان گازموجود درمخزن می باشد.همچنين ميزان گازموجود در مخزن توسط اين سنسور به نمايشگر ميزان سوخت(كه دركليد تبديل تعبيه شده) ارسال می گردد.

سيگنالهای خروجی ECU:

·  سيگنال انژكتورهای گاز: زمان اين سيگنالها،همانطوركه پيش ازاين ذكرشد،از زمان انژكتورهای بنزين محاسبه شده وبرای فعاليت انژكتورهای گاز بكارمی رود.

·  سيگنال شيربرقی: اين سيگنال برای فعال و غيرفعال كردن شيربرقی روی رگولاتور ارسال می­شود و قطع و وصل گاز فشار قوی را برعهده دارد.

·  كليدتبديل: اين كليد نوع سوخت مصرفی،ميزان گازموجود درمخزن وعلائم هشداردهنده برای راننده را نشان می دهد.

·  سيگنالهای عيب يابی: دستگاه يا نرم افزار عيب ياب ، برای برنامه ريزی ECUگاز وعيب يابی خودرو بكارمی رود.

توصیه هایی برای کاهش مصرف بنزین

45 توصيه براي كاهش مصرف بنزين ( با اصلاحاتی، برگرفته از روزنامۀ شرق)

1- پیش از آنكه بخواهيد سوار خودروي خود شويد، از خودتان بپرسيدآيا اين سفر من ضروري است ؟

2- مسيرهای كوتاه را پياده برويد و يا از دوچرخه استفاده كنيد. اين امر به سلامتی شما نيز كمك خواهد كرد.

3- با دوستان و همسايگان قرار بگذاريد كه هر روز يكی از شماها ماشين بياورد. به اين ترتيب هم خرج بنزينتان را كاهش می دهيد و هم اينكه كمتر در اثر رانندگی احساس خستگی می نمایید.

4- هميشه كوتاهترين مسير را انتخاب كنيد و از گذرگاههای پُر ترافيك حذر كنيد.

5- كارهايی را كه بايد انجام دهيد سازماندهی كنيد ، تا در هر سفر بتوانيد كارهای بيشتری را انجام دهيد.

6- هر وقت كه ممكن است ، از رانندگی در ساعات پرازدحام پرهيز كنيد.

7- برای كارهايی كه امكان پيگيری اش با تلفن وجود دارد، از وسيلۀ نقليه استفاده ننماييد.

8- هر جا كه سرويس توزيع دارد از آن استفاده كنيد.

9- خريدهايتان را فهرست نموده و همه آنها را بجای خريد هر روزه در دفعات هفته ای انجام دهيد.

10- در صورت امكان از فرزندانتان برای انجام خريدهای منزل كمك بگيريد و در صورت نزديك بودن مدرسه شان آنها را پياده به مدرسه بفرستيد.

11- استفاده از وسايل نقليه عمومی نظير اتوبوس، مترو و تاكسی بسيار از استفادۀ تك نفره از خودروی شخصی به صرفه تر می باشد.

12- تا حد امكان از حمل وسايل اضافی خودداری كنيد. به هر ميزان كه خودرويتان سبك تر باشد، بنزين كمتری مصرف خواهيد كرد.

13- با سرعت رانندگی نكنيد. اگر با سرعت 90 كيلومتر بر ساعت رانندگی كنيد، می توانيد 21 درصد بيشتر از زمانی كه با سرعت 110 كيلومتر بر ساعت رانندگي میكنيد، پيش برويد.

14- به گونه ای برنامه ريزی نماييد كه مجبور نشويد برای به موقع رسيدن با سرعت زيادی رانندگي كنيد.

15- زمانی كه خودرو را روشن می كنيد، لازم نيست بيش از 30 ثانيه درجا كار كند. خودروهای جديد طوری طرّاحی شده اند كه حتی در هوای سرد می توانند بلافاصله راه  بيفتند.

16- اگر بايد بيش از 30 ثانيه بايستيد، نگذاريد خودرو درجا كار كند. برای كاهش مصرف سوخت بهتر است موتور را خاموش كنيد و بعداً دوباره آنرا روشن نماييد.

17- فشار پايتان را روی پدال گاز تغيير ندهيد. حتی الامكان سعی نماييد كه با گاز يكنواختی برانيد.

18- باد چرخها را هميشه تنظيم نماييد؛ بخصوص زمانی كه هوا سرد می شود يا در جاده با سرعت بالا می رانيد حتماً برای تنظيم باد مراجعه كنيد.

19- تا جايی كه ممكن است تهويه هوا را روشن نكنيد و به جای آن شيشه ها را پايين بكشيد.

20- تيك آف نكنيد. وقتي خودرو را روشن می نماييد خيلی آرام پدال گاز را فشار بدهيد.

21- از ترمزهای ناگهانی بپرهيزيد. هر جا كه امكان دارد، مثلاً در بعضی چراغ قرمزها از خيلی قبل پايتان را از روی گاز برداريد و خودرو را خلاص كنيد تا خودرو خودبخود و آرام بايستد.

22- وسايل اضافی را كه موجب ايجاد مقاومت در برابر باد می شوند، برداريد. مثلا باربند يا باربند چوب اسكی را در هنگامی كه به آنها احتياج نداريد باز كنيد.

23- حواستان را جمع نماييد كه حتماً پيش از حركت خودرو ترمز دستی را بخوابانيد.

24- هيچ وقت پيش از خاموش كردن خودرو، پدال گاز را فشار ندهيد. اين كار هم موجب هدر رفتن بنزين و هم باعث فرسوده شدن سيلندرها می شود.

25- پيش از راه افتادن از طريق راديو به محلهايی كه بسته يا پر ترافيك است توجه نماييد.

26- درب باك بنزين خود را وارسی نماييد كه بدرستی بسته شده باشد.

27- هرچه زودتر به دنده های سبك برويد. اگر خودرويتان مجهّز به گيربكس اتوماتيك است، يك ثانيه زودتر پايتان را از روی پدال گاز برداريد.

28- در هنگامی كه قصد سبقت از خودرويی را داريد، هرچه سريعتر اين كار را انجام دهيد و معطل ننماييد.

29- سيستم سوخت رسانی خودرو را هر ماه بازديد كنيد تا از مصرف بيش از اندازه سوخت جلوگيری نماييد.

30- هرچند وقت يكبار ترمزهای خودرو را بازديد نماييد. در صورتیكه ترمز كاملا تنظيم نباشد، مقاومت زياد و مصرف سوخت بيشتری ايجاد می شود.

31- در هنگام خريد خودرو حتی الامكان خودروی كوچكتری را انتخاب كنيد. هرچه خودرو كوچكتر و بالطبع سبك تر باشد، بنزين كمتری مصرف می شود.

32- در هنگام خريد خودرو، آنهايی را كه به لوازم پرمصرفی نظير تهويه مطبوع، شيشه بالابر و دنده اتوماتيك مجهزند، كنار بگذاريد.

33- اگر در شهری با آب و هوای گرم زندگی می كنيد، خودرويی با رنگ روشن خريداری نماييد؛ تودوزی آنرا هم روشن انتخاب كنيد تا نور و گرما را بازبتاباند. شيشه های مات نيز از گرم شدن داخل خودرو جلوگيری میكنند.

34- از تایرهای راديال استفاده نماييد تا اصطكاك كمتری بين تاير و سطح جاده ايجاد شود.

35- هنگام رانندگی بگذاريد چشمانتان بيش از پاهايتان حركت كند. از دور مراقب چراغ قرمزها و ساير موانع باشيد تا لازم نباشد به يكباره ترمز كنيد.

36- فرمان خودرو را حتی الامكان ثابت نگه داريد. به هر ميزان كه در عرض خيابان حركت كنيد، خودروی شما مسافت بيشتری را می پيمايد و بنزين بيشتری میسوزاند.

37- باك خودرو را زيادی پر نكنيد، چرا كه ممكن است سرريز شود.

38- زمستانها تاير خودروی خود را با تايرهای زمستانی يا يخ شكن جايگزين نماييد؛ زيرا اين تايرها كشش مناسب‌تری را مابين سطح جاده و تاير فراهم می كنند.

39- هنگامی كه از دور می بينيد جاده سر بالايی میشود، پيش از آنكه به آن برسيد، سرعت بگيريد؛ و وقتی روی شيب هستيد، سرعت تان را همان اندازه حفظ كنيد. اگر در سربالايی گاز بدهيد بنزين خيلی زيادی مصرف خواهيد كرد.

40- فيلتر هوا را به موقع بازديد نموده و در صورت لزوم آنرا تعويض نماييد. اگر فيلتر هوا كثيف باشد، جريان هوا به موتور مختل شده و بنزين بيشتری سوزانده میشود.

41- ممكن است تايرهای پهن و اسپورت به نظر زيبا باشند، اما مقاومت حركت و مصرف سوخت را بالا میبرند.

42- روغن خودرو را به موقع تعويض نماييد. اگر روغن خودرو پاك باشد، اصطكاك كمتری در موتور ايجاد میشود و با مقدار سوخت ثابتی می توانيم مسافت بيشتری را بپيماييم.

43- به جای برنامه های تفريحی بيرون از خانه و گشت و گذار در خيابانها (خيابان گردی) دوستانتان را به خانه دعوت كنيد.

44- اگر نوع شغل تان طوری است كه می توانيد آنرا در خانه انجام دهيد، از رئيس تان اجازه بگيريد و يك يا دو روز در هفته را به محل كار نرويد و كارها را در خانه دنبال كنيد. اگر هم خودتان رئيس جماعتی از كارمندان هستيد، جستجو كنيد كه كدام يك از كارمندانتان می تواند كارش را در خانه انجام بدهد؛ پس از يافتن به او اين اجازه را بدهيد.

45- هنگامی كه نزديك مقصد مورد نظرتان می شويد، در اولين جای پاركی كه پيدا می كنيد، پارك كنيد و به اميد پيدا كردن جای پارك در مقابل مقصدتان، در خيابان بالا و پايين نرويد. از كمی پياده روی ضرر نمی بينيد.