تحقیق بررسی آشنایی به خواص گاز مایع و امکان استفاده از آن در موتورهای درون سوز

تعداد صفحات: ۹۴ | قابل ویرایش

فهرست مطالب تحقیق آشنایی به خواص گاز مایع

عنوان                                            صفحه

مقدمه …………………………………………. ۱

چکیده …………………………………………. ۲

فهرست اختصارات بکاربرده شده و علائم ……………….. ۳

فصل اول : سوخت و انواع آن

۱-۱- عوامل قابل اهمیت در انواع سوخت ………………. ۵

۱-۲- احتراق سوخت هیدروکربنه………………………. ۵

۱-۳- انواع سوخت موتورهای  درون  سوز ………………. ۶

۱-۴- انتخاب صحیح مخلوط سوخت………………………. ۶

۱-۵ – سوخت  گاز مایع  و استفاده از آن در موتور……… ۸

۱-۶- معرفی گازهای طبیعی مورد استفاده در موتورهای بنزینی ۱۰

۱-۶-۱- تعریف (LNG)……………………………. 10

۱-۶-۲- ترکیبات ………………………………. ۱۰

۱-۶-۳- چگونگی ذخیره آن………………………… ۱۱

۱-۶-۴- چگونگی سرد نگه داشتن آن…………………. ۱۱

۱-۶-۵- علت استفاده از LNG به عنوان سوخت ماشین‌ها و وسایل نقلیه  ۱۱

۱-۷- تعریف ( CNG )………………………………. 12

۱-۸- تعریفLPG ………………………………….. 12

۱-۹- مزیت استفاده از LNG  بجای CNG به عنوان سوخت……. ۱۳

۱-۱۰- عوامل عدم پذیرش LNG به عنوان سوخت خودروها…….. ۱۵

فصل دوم : موتورهای گاز مایع  سوز

۲-۱- چگونگی کار ……………………………….. ۱۷

۲-۱-۱- سیستم‌های نسل اول……………………….. ۱۸

۲-۱-۲- سیستم تبدیل نسل دوم…………………….. ۱۸

۲-۱-۳- سیستم ‌های تبدیل نسل سوم…………………. ۱۹

۲-۲- موتورهای مخصوص سوخت گازی……………………. ۲۲

۲-۲-۱- موتورهای گاز سوز مجهز به سیستم جرقه به سه دسته تقسیم می‌شوند…………………………………………….. ۲۱

۲-۲-۲- امتیازات سیستم استوگیومتری………………. ۲۱

۲-۲-۳- معایب سیستم استوگیومتری…………………. ۲۲

۲-۲-۴- محاسن سیستم کم مصرف…………………….. ۲۲

۲-۲-۵- معایب سیستم کم مصرف…………………….. ۲۲

۲-۳- سیستم سوخت رسانی…………………………… ۲۳

۲-۳-۱- سیستم سوخت رسان نسل اول…………………. ۲۴

۲-۳-۲- سیستم رسان نسل دوم……………………… ۲۵

۲-۳-۳- سیستم سوخت رسانی نسل سوم………………… ۲۶

فصل سوم : موتورهای مورد استفاده درسوخت‌های گازی و ویژگی آنها و عوامل  موثر در کارکرد این موتورها

مقدمه…………………………………………. ۲۹

۳-۱- صنعت تبدیل………………………………… ۳۰

۳-۲- سیکل موتورهای دیزلی و otto……………………. 30

۳-۲-۱- سیکل otto ………………………………. 30

۳-۲-۲- سیکل دیزل……………………………… ۳۰

۳-۳- بازده حرارتی  موتور………………………… ۳۰

۳-۴- نسبت هوا به سوخت…………………………… ۳۰

۳-۵- آنالیز و عملکرد موتور ……………………… ۳۰

– آنالیز گاز…………………………………. ۳۰

۳-۵-۱-تاثیرات روی بازده موتور………………….. ۳۰

۳-۵-۲-تاثیرات روی خروجی……………………….. ۳۰

۳-۵-۳-تاثیرات روی قابلیت اشتغال ……………….. ۳۰

۳-۶- ویژگی سوخت………………………………… ۳۰

۳-۷- ویژگی ‌های احتراق ………………………….. ۳۰

۳-۷-۱- حرارت احتراق در واحد حجم………………… ۳۰

۳-۷-۲- ضریب Wobbe……………………………… 38

فصل چهارم : آلودگی خودروها

مقدمه…………………………………………. ۳۰

۴-۱- آلاینده‌های موتورها………………………….. ۳۰

۴-۲- راههای آلودگی……………………………… ۳۰

۴-۳- برنامه وسایل نقلیه با آلودگی کم CARB………….. 30

۴-۴- آلاینده‌های موتورهای احتراق داخلی……………… ۳۰

۴-۵- عامل میزان آلایندگی موتورهای  گازسوز………….. ۴۹

۴-۵-۱- سیستم احتراق ………………………….. ۴۹

۴-۵-۲- فن آوری استفاده از کاتالیزور…………….. ۵۰

۴-۶- سیستم‌های عیب یاب  قابل  نصب بر روی  خودرو( OBD)… 54

۴-۷- آلاینده‌های کنترل  شده……………………….. ۳۰

۴-۷-۱- نوع اول از خودروها……………………… ۳۰

۴-۷-۲- نوع دوم از خودروها……………………… ۵۵

۴-۷-۳- خودروهای نوع سوم……………………….. ۵۷

۴-۸- انتشار گازهای آلاینده در دماها ی مختلف موتور…… ۵۸

۴-۹- استاندارد آلودگی…………………………… ۶۰

۴-۹-۱- استاندارد‌هایی که در آمریکا به اجرا  در آمده‌اند ۶۰

۴-۹-۲- قوانین  مربوط به آلاینده‌ها در اروپا……….. ۶۲

فصل پنجم : بررسی اثرات گازسوز کردن یک سری موتور‌های خاص از نظر  عملکرد  موتور  و آلایندگی آن و مقایسه  با حالت  بنزین سوز آنها

۵- ۱- نمونه موتور ۴ سیلندر  تزریق مستقیم …………. ۶۳

۵-۱-۱- آلودگی………………………………… ۶۳

۵-۱-۲- تست عملکرد موتور……………………….. ۶۵

۵-۲- نمونه ماشینg523 ……………………………. 66

۵-۲-۱- تست آلودگی ……………………………. ۶۷

۵-۲-۲- تست عملکرد موتور……………………….. ۶۸

۵-۳- هوندا سیویک ۶/۱……………………………. ۷۰

۵-۴- موتور سیکلت……………………………….. ۷۶

۵-۴-۱- تست آلودگی…………………………….. ۷۷

۵-۴-۲- تست عملکرد موتور……………………….. ۸۰

۵-۵- بررسی عملکرد و کیفیت کیت‌های گازسوز تولیدی در کشور ۸۰

۵-۵-۱- موتور پیکان ۱۶۰۰………………………… ۸۲

۵-۵-۲- موتور پژو ۴۰۵…………………………… ۸۳

نتایج حاصله……………………………………. ۸۴

فصل ششم : بررسی کلی  معایب و مزایای گازسوز کردن موتورهای بنزینی و نتیجه گیری

۶-۱- مزایا و معایب گازسوز کردن…………………… ۸۶

مراجع ………………………………………. ۹۱

چکیده تحقیق خواص گاز مایع

هدف از این بررسی آشنایی با خواص گاز مایع و امکان استفاده از آن در موتورهای درون سوز می‌باشد. و چنانکه خواهیم دید موتورهای گاز مایع سوز شبیه انواع بنزینی است. ولی نظر به سوخت ویژه‌ای که در این موتورها بکار می‌رود ، نیاز به برخی و سایل و ابزاری مخصوص بخود دارد. مطالب  مورد بحث در این مجموعه صرفا یک بررسی مقدماتی جهت شناسایی ساختمان سیستم سوخت رسانی موتورهای گاز مایع سوز و نحوه کارآنها می‌باشد.

که در ادامه این بحث به بررسی کامل انواع سوخت ‌های گازی مورد  استفاده در موتورهای بنزینی و همچنین به نحوه کار موتورهای بنزینی و گازی می‌پردازیم که همچنین  به بررسی  انواع آلاینده‌های موجود در موتورهای بنزینی و گازی و همچنین مقایسه بین آنها از نظر میزان  آلاینده‌ها و همچنین به بررسی تاثیر گاز سوز کردن موتورهای بنزینی از نظر عملکرد موتور و مقایسه بین موتورهای بنزینی و گازی از نظر عملکرد می‌پردازیم که به صورت یک سری نمودار‌ها و داده‌های آماری به دست آمده.

از یک سری منابع ، آورده شده و در کل به نتیجه گاز سوز کردن موتور می‌پردازیم و در  پایان یادآور  می‌شویم که در صورت  گاز سوز شدن صحیح اتومیبل‌ها کارکرد  آنها تفاوت چشم گیری نکرده و  قدرت و کشش ماشین حدود ۵ درصد نسبت به بهترین حالت کار با بنزین ( که معمولا  ماشین‌ها هیچ وقت در این حالت نمی‌باشد) پائین می‌آید که به هیچ وجه محسوس  نمی‌باشد.

مقدمه آشنایی به خواص گاز مایع

ایران کشور ما دارای منابع سرشار نفت و گاز می‌باشد  و چنانکه بر همه روشن است مقادیر عظیم  گازهای طبیعی حاصل از استخراج  نفت  تا همین چند سال بیش بدون  هیچگونه استفاده  سوزانده شده و از بین میرفت.  بنابراین با وجود گاز طبیعی  فراوان  در ایران  و در نتیجه  در دسترس بودن و ارزانی آن و سوختن تمیز با ارزش حرارتی  قابل ملاحظه آن همه اینها و خیلی خواص دیگر میتواند انسان را بر آن دارد که از گاز نیز مثل سایر مواد سوختنی حاصل از نفت درسوخت ماشین‌ها و دستگاه‌های  سوختی استفاده کنند.

بطورکلی در دنیا  امروزه  مهمترین سوخت مورد استفاده در انواع موتورهای درون  سوز شامل : بنزین ، گازوئیل، گاز و گاز مایع می‌باشند که همه  از ترکیبات هیدرکربورها می‌باشند.که میزان استفاده از هر کدام  از مواد  سوختنی فوق در هر منطقه در درجه اول به فراوانی و ارزانی بستگی  دارد.

انتخاب صحیح مخلوط سوخت

باید دانست که ۲۳ درصد حجم هوا را اکسیژن تشکیل می‌دهد، که در سوختن تاثیر دارد و ۷۷ درصد بقیه شامل نیتروژن و سایر گازها است که در عمل احتراق تاثیری ندارد. البته نیتروژن در حرارت‌های بالا تا حدودی می‌سوزد و ایجاد اکسید‌های ازت کرده، که در آلودگی محیط زیست تاثیر بسزایی دارند.

بطورکلی یک مخلوط سوخت وهوا به نسبت ۱ : ۱۵ با در نظر گرفتن وزن صحیح آنها یک احتراق . کامل و طبیعی دارد. در صورتیکه مخلوط از نظر سوخت  قوی تر باشد آنرا غنی و اگر هوا بیشتر باشد آنرا  رقیق می‌گویند که مخلوط سوخت‌های غنی را می‌توان از ایجاد  دوده در اگزوز، کاهش یا ضعف قدرت و بالاخره گرم کردن موتور تشخیص  داد. همینطور  برای شناسائی مخلوط رقیق می‌توان  از ایجاد شدن Back f iring در مدخل  ورودی گاز و کاربراتور که مهمترین عامل شناسائی این پدیده است، و همچنین  دیر روشن شدن موتور ، ضعیف شدن قدرت موتورو بالاخره گرم کردن به این موضوع پی برد.

با توجه به منحنی شماره (۱-۱) که  در مورد بنزین است و از تغییر تنظیم کاربراتور بوجود آمده‌اند نشان می‌رسد که ماکزیمم راندمان ، زمانی خواهد بود که نسبت میزان  هوا به سوخت ۱ : ۱۶ باشد  و ماکزیمم قدرت هنگامی صورت می‌گیرد که این میزان ۱ : ۱۲ می‌باشد. بنابراین تنظیم صحیح جایی بین این دو حد قرار دارد.

علت استفاده از LNG به عنوان سوخت ماشین‌ها و وسایل نقلیه

استفاده از گاز LNG به چند دلیل می‌باشد که شامل دلیلهای زیر است.

۱-LNG گازی می‌باشد. که در هنگام سوخت به صورت  گازمی سوزد و منافع استفاده از این گاز هنگامی مورد توجه قرار می‌گیرد که با سوخت بنزین و گازوئیل مقایسه شود.

۲-سوخت گاز طبیعی نسبت به سوختهای معمولی(بنزین و گازوئیل ) دارای آلودگی کمتر می‌باشند که این آلودگی شامل مواد خاص( PM ) ، مونواکسیدکربن (Co ) ،ترکیبات نیتروژن  Nox و هیدروکربنهای غیر متان (NMHC )

۳-LNG چگالی بالاتری نسبت به دیگر سوختهای جایگزین دارد که با یک مقایسه به این سوختها برای بدست آوردن برد یکسان ۱۰۵ گالن از LNG معادل یک گالن  از بنزین و ۱۰۷ گالن از LNG معادل یک گالن گازوئیل می‌باشد.

۴-LNG از نظر انرژی ارزانتر از بنزین و گازوئیل می‌باشد.

۵-زمان سوخت گیری LNG معادل سوختهایی است که جایگزین آنها شده است.

۶-LNG می‌تواند مانند دیگر سوختها ی مایع توسط وسایل نقلیه به ایستگاههای سوخت گیری برداشته شود.

۷-علاوه بر وجود بعضی از عدم اعتماد‌ها نسبت به LNG ولی آزمایشها نشان می‌دهد کهLNG که به عنوان سوخت نسبت به گازوئیل خطرناکتر نیست و امن تر می‌باشد . دمای احتراق این سوخت Fْ۵۰۰  از گازوئیل بیشتری می‌باشد . و در حدود ۵ الی ۱۵درصد با هوا ترکیب می‌شود و در هوای آزاد منفجر نمی‌شود.

مراجع

۱- بررسی اجمالی موتورهای گاز مایع سوز توسط هوشنگ بهرامی – انتشارات دانشگاه شهید چمران اهواز – دانشکده کشاورزی

۲- سایت اینترنتی www.NGV.com

۳- سایت اینترنتی www.itanetwork.org

۴- میزان آلایندگی خودروهای گاز سوز – انتشارات سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور

۵- نگاهی به صنعت CNG در جهان – انتشارات سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور

۶- سایت اینترنتی www.iangv.org.