انواع کیت خودروهای گازسوز

کیت خودروهای گازسوز

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

کیت خودروهای گازسوز از آغاز تاکنون به دلیل محدودیت‌های زیست‌محیطی و منابع انرژی، دچار تحولات بسیاری شده‌اند. به‌طوری‌که می‌توان آن‌ها را به چهار نسل دسته‌بندی کرد:

• کیت خودروهای گازسوز نسل اول
• کیت خودروهای گازسوز نسل دوم
•کیت خودروهای گازسوز نسل سوم
• کیت خودروهای گازسوز نسل چهارم

کیتهای نسل اول:

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

تشریح عملکرد کیت‌های نسل اول

اساس کار این سیستم، اختلاط سوخت و هوا در میکسر است. جریان سوخت و هوا در این میکسر براثر خلأ منیفولد شکل می‌گیرد. در مسیر گاز از مخزن تا میکسر، مانند مسیر بنزین، از شیرهای سلونوئیدی برای قطع و وصل جریان سوخت استفاده می‌شود.

عملکرد این سیستم گازی، شبیه سیستم کاربراتوری در خودروهای بنزینی است؛ و هیچ کنترلی روی نسبت هوا به سوخت وجود ندارد و تنظیم نسبت هوا به سوخت توسط تنظیمات اولیه رگولاتور انجام می‌گیرد. با افزایش مشکل آلودگی هوا و وضع قوانین سخت‌تر، شرکت‌های خودروسازی کم‌کم به فکر ساخت و جایگزینی سیستم‌های الکترونیکی به جای مکانیکی افتادند..

برخي از مشخصات و ويژگي­هاي اين نسل از کيت­ها به اختصار در زير بيان شده­است:

1. در اين نسل، ونتوري براساس ميزان گاز ورودي و اندازه­گيري پايين­ترين فشار رگولاتور، انتخاب مي­شود.
2. داراي پيچ تنظيم اصلي و تنظيم سوخت در حالت بي­بار هستند.
3. قطعات الکترونيکي و سيستم کنترل نسبت هوا به سوخت ندارند.
4. به­ دليل سادگي ساختار، از قيمت پاييني برخوردار هستند.
5. خودروهای تبدیل‌شده با این کیت‌ها نسبت به خودروهاي بنزيني قديمي آلودگي کمتري توليد مي­کنند، اما قادر به گذراندن استانداردهاي جديد آلاينده­ها نيستند.
6. وجود ونتوري، به‌علت ايجاد افت فشار سبب کاهش راندمان خودرو مي‌گردد.
7. از آنجا که نسبت هوا به سوخت در اين نسل از کيت­ها کنترل نمي­گردد، نمي­توان از کاتاليست­ها در خودروهاي تبديلي استفاده مؤثري نمود.
8. براي تصحيح ميزان آوانس جرقه از پيش­انداز جرقه استفاده مي­شود.
9. اگر از این کیت در خودروهای انژکتوری استفاده شود، از یک شبيه ­ساز پاشش یا امولاتور که جهت قطع انژکتورهاي بنزينی در حالت استفاده از گاز به ‌کار می­رود، استفاده می گردد.

کیتهای نسل دوم:

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

تفاوت اساسي اين نسل با نسل قبلي مجهزشدن به سيستم کنترلی مداربسته برای تنظیم نسبت هوا به سوخت است. در اين سيستم بازخورد لازم توسط حسگر اکسيژن تأمين مي­گردد. پردازش لازم براي تصحيح مقدار گاز ورودي به ميکسر در ECU گاز انجام مي­گيرد. اين تصحيحات توسط يک موتور پله­ای که در مسير گاز ورودي به ميکسر قرار دارد، اعمال مي­گردد. با اين روش مي­توان نسبت هوا به سوخت را با دقت خوبي کنترل کرد. اين مسأله زمينه مساعدي براي استفاده از کاتاليست­ها در خودروهاي مجهز به اين نسل از کيت­ها را فراهم مي­کند.

بنابراين سطح کاهش آلاينده­ها نسبت به خودروهاي مجهز به نسل اول چشمگير است. اين نسل از کيت­ها هم در خودروهاي کاربراتوري و هم در خودروهاي انژکتوري به‌کار مي­روند. شایان ذکر است که براي استفاده از اين کيت­ها روي خودروهاي انژکتوري ملاحظات و تدابير خاصي لازم است. از جمله آنها مي­توان به نصب شبيه­ساز پاشش و نيز شبيه­ساز حسگر اکسيژن اشاره نمود.

ویژگی‌های مهم کیت‌های نسل دوم

• کنترل مدار بسته نسبت سوخت به هوا.
• تامین سطح آلودگی کمتر نسبت به کیت‌های نسل اول.
• پیکربندی ECU گاز نسبت به بنزین می‌تواند به صوت اصلی- فرعی یا مستقل باشد.
• استفاده از میکسر برای اختلاط سوخت و هوا.
• استفاده از قطعات و سخت افزارهای الکترونیکی با کیفیت بالاتر

کیتهای نسل سوم:

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

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

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

کیت خودروهای گازسوز نسل چهارم

این نسل شامل پیشرفته‌ترین و پیچیده‌ترین کیت‌های گازسوز ارائه‌شده توسط سازندگان کیت است. برای رسیدن به شرایط سخت استانداردهای جدید آلودگی و نیز توان تولیدی قابل ‌رقابت با بنزین، تمامی امکانات موجود در این نسل از کیت‌ها به‌کار گرفته ‌شده است. مجموعه‌ای شامل تجهیزات دقیق الکترونیکی، الگوریتم‌های کارآمد کنترل و الگوهای نوین عیب‌یابی زمینه ظهور این دسته از کیت‌ها را فراهم کرده‌اند.

البته کسب این مزایای قابل‌توجه به بهای افزایش هزینه و قیمت تمام‌شده در این نوع از کیت‌ها بوده است. ویژگی بارز این نسل نسبت به نسل سوم، استفاده از فن‌آوری سیستم پاشش سوخت نوبتی چندنقطه‌ای است. در این سیستم به‌جای استفاده از پاشش گروهی در انژکتورها، هر انژکتور به‌طور جداگانه کنترل می‌شود و زمان پاشش و میزان آن در هر انژکتور به‌وسیله ECU گاز تعیین می‌گردد، لذا دقت کنترل نسبت هوا به سوخت در این موتورها بسیار بالاست.

موارد زیر را می‌توان به‌عنوان مشخصات اصلی کیت خودروهای گازسوز نسل 4 نام برد:

• سیستم پاشش گاز چندنقطه‌ای
• کنترل زمان پاشش و تنظیم میزان سوخت برای هر انژکتور به‌صورت جداگانه
• استفاده از تجهیزات الکترونیکی دقیق برای کنترل دقیق نسبت هوا به سوخت
• قابلیت عیب‌یابی الکترونیکی پیشرفته
• استفاده از انژکتورهای فشار بالا (8 bar)
• هزینه و قیمت بالا
• پیکربندی ECU اصلی- فرعی یا مستقل گاز نسبت به بنزین
• سطح آلاینده‌های تولیدی بسیار پایین و کم‌ترین حد افت توان
کیت نسل چهارم شبیه نسل سوم است  با این تفاوت که از قطعات باکیفیت بالا و امکانات الکترونیکی دقیق‌تری در آن استفاده‌شده و پاشش انژکتورهای گاز نیز به‌صورت نقطه است.