طرح توجیهی تولید کیت و مخازن CNG سی ان جی (سال 1400) + word و pdf

با توجه به اتخاذ سیاست ساخت داخل کردن قطعات کیت و مخازن CNG در کشور، که در قراردادهای تبدیل کارگاهی اول (تامین تجهیزات، تبدیل 100 هزار خودرو گازسوز) و قرارداد تامین مخزن از طریق شرکت های سانکا و پارس MCS،

که با فرآیند تدریجی انتقال دانش فنی و تکنولوژی از طرف خارجی همراه بوده اکنون 6 کارخانه تولید این محصول در شهرهای قم و تهران با بیش از 90 درصد ساخت داخل، یک کارخانه تولید مخزن (نوع اول) در قزوین و کارخانه تولید مخزن دوم که در حال تکمیل است، برای بیش از 700 نفر اشتغال ایجاد شده است.

و کشور از لحاظ تولید کیت و مخازن CNG به خودکفایی رسیده و در زمینه تولید مخزن نیز گام های موثر و مهمی برداشته است. با ایجاد 159 کارگاه تبدیل در سراسر کشور توسط شرکتهای پیمانکار تامین کننده کیت CNG و با ایجاد اشتغال برای بیش از (800 نفر)، دانش فنی تبدیل و نصب آن در حال توسعه است.

قطعات مخازن CNG و عملکرد اجزاء آن

شیر مخزن گاز :
این شیر برای قطع و وصل مسیر عبور گاز به مخزن، بر روی مخازن CNG بسته می شود به طوری که در مواقع اضطراری با بستن شیر مذکور می توان جریان گاز را قطع نمود در ضمن در خودروهایی که مخزن در فضای صندوق عقب نصب می گردد (نظیر خودرو پراید)

به منظور پیشگیری از بروز هر گونه نشتی احتمالی از محل اتصال آن با مخزن، از لوله های خرطومی مناسبی استفاده می گردد که با محيط بیرون از محل نصب مخازن ارتباط داشته و به وسیله گردش هوا در این لوله های خرطومی نشتی های احتمالی به بیرون هدایت می گردد.

سیستم گردش هوا در مسیر لوله ها :
به منظور جلوگیری از انتقال هرگونه نشتی از مخازن CNG به اتاق خودرو تمامی اتصالات شیرها به مخازن توسط گردش هوا در مسیر لوله های خرطومی مربوطه و دو عدد چپقی تهویه هوا، به محیط خارج از اتاق خودرو منتقل می شود. (در خودروهایی که مخازن در صندوق عقب نصب می شود.)

شیر سوخت گیری :
این شیر در مسیر لوله فشار قوی، مابین شیر مخزن گاز و رگولاتور فشار در مخازن و کیت CNG نصب می گردد و از آن برای سوختگیری استفاده می گردد. بدین ترتیب که نازل پمپ گاز به آن وصل گردیده و از طریق آن سوختگیری انجام می شود.

این شیر در عین حال مسیر آزادی را برای عبور سوخت به رگولاتور فراهم می نماید. دقت نمایید که پس از انجام سوخت گیری به جهت جلوگیری از ورود گرد و غبار به شیر مذکور دهانه آن را با درپوش تعبیه شده بپوشانید.

طرز کار شیر سوخت گیری :
بدین ترتیب که با چرخاندن فلکه شیر، مسیر سوخت گیری باز و بسته می گردد ولی تاثیری بر مسیر خروج سوخت از مخزن به رگولاتور نخواهد داشت.

این شیر در مخازن CNG یکطرفه بوده و تنها اجازه انتقال گاز به طرف داخل مخزن را فراهم می نماید و پس از پرشدن مخزن هیچگونه امکان انتقال گاز به بیرون وجود نخواهد داشت.

لوله فشار قوی :
این لوله در حد فاصل بین خروجی شیر مخزن گاز و رگولاتور در کیت CNG نصب می گردد و با توجه به فشار بالای گاز خروجی از مخزن گاز، باید از جنس فولاد یا مواد مناسب دیگر ساخته شده باشد تا بتواند این فشار را تحمل کند.

به هنگام نصب این لوله باید آن را به روشی مناسب در برابر هرگونه آسیب احتمالی ناشی از ضربه محافظت نمود و در مکان هایی از مسیر لوله فشار قوی که ارتعاشات بدنه زیاد است لوله به شکل حلقومی می باشد.

شیر برقی بنزین :
شیر برقی بنزین در مسیر عبور بنزین به کاربراتور قرارگرفته و در مواقعی که موتور از گاز استفاده می کند مسیر بنزین را می بندد این شیر در کیت CNG هنگامی باز است که موتور از سوخت بنزین استفاده نماید. عمل باز و بست مسیر بنزین در این شیر برقی توسط تحریک کردن یک بوبین مغناطیسی بابرق 12 ولت انجام می گیرد.

توجه : شیر برقی بنزین بر روی خودروهایی نصب می شود که پمپ بنزین آن به صورت مکانیکی عمل می کند .

پیچ دستی شیر برقی بنزین :
در زیر شیر برقی ، یک پیچ دستی به نام پیچ یکسره شیر برقی قراردارد که به وسیله آن می توان به صورت دستی مسیر بنزین را باز و بست نمود این کار در مواقعی انجام می گردد که باز و بست کردن مسیر بنزین بوسیله تحریک بوبین مغناطیسی امکان پذیر نباشد.

رگولاتور فشار :
رگولاتور فشار در مسیر خط لوله ی مخازن CNG نصب می شود تا فشار گاز را که از مخزن بیرون می آید کم کند. سوخت بایستی با یک فشار ثابت وارد یک مخلوط کننده شود تا بهترین نسبت هوا به سوخت بدست بیاید. بسته به نوع کیت، رگولاتور طی ٢ الی ٣ مرحله فشار را کاهش می دهد.

تبادل حرارتی :
با توجه به آنکه در مرحله اول فشار به شدت کاهش می یابد رگولاتور گرمای موردنیاز جهت تبخیر گاز را از طریق تبادل حرارتی فراهم می نماید. این تبادل حرارتی سرمای بوجود آمده ناشی از کاهش شدید فشار گاز را جبران می نماید.

بدین جهت یک مسیر رفت و برگشتی آب از سمت رادیاتور آب (یا رادیاتور بخاری) به رگولاتور وجود دارد تا مانع یخ زدگی رگولاتور در کیت CNG به هنگام کاهش فشار گردد.

شیر برقی گاز :
در کیت CNG در حد فاصل خروجی مرحله دوم ورودی مرحله سوم رگولاتور، یک عدد شیر برقی تعبیه گردیده است که عبور گاز توسط آن کنترل می شود این شیر برقی از طریق تحریک یک عدد بوبین مغناطیسی مسیر عبور گاز را باز می کند و در حالت عادی بسته است.

بدین ترتیب امکان کنترل عبور گاز از مرحله دوم به سوم در مواقع موردنیاز فراهم گردیده و در نتیجه ایمنی سیستم گاز سوز افزایش خواهد یافت. (مانند مواقعی که موتور ناگهان خاموش می شود و لازم است عبور گاز به موتور خودرو متوقف گردد).

کلید انتخاب سوخت :
کلید سوخت مخازن CNG ، در جلوی داشبورد و در دسترس راننده نصب می گردد و دارای یک مدار الکترونیکی است که توسط آن می توان نوع سوخت موردنیاز را به دلخواه انتخاب نمود عملکرد این کلید بدین ترتیب می باشد

که با قراردادن کلید جلویی بر روی بنزین یا گاز یک فرمان الکتریکی به بوبین های شیر برقی بنزین یا گاز ارسال گردیده که در نتیجه آن مسیر بنزین یا گاز برای استفاده موتور برای سوخت انتخابی راننده باز و مسیر سوخت دیگر بسته می شود.

موتور پله ای (Stepper Motor) :
موتور پله ای در خروجی رگلاتور و در حد فاصل خروجی گاز رگولاتور و میکسر در کیت و مخازن CNG نصب می گردد و توسط آن حداکثر گاز موردنیاز موتور در دورهای بالا قابل تنظیم خواهد بود به عبارت دیگر توسط این قطعه می توان گاز مورد نیاز موتور را برای بدست آوردن حداکثر قدرت آن با ملاحظات اقتصادی مصرف سوخت گاز تنظیم نمود.

میکسر (MIXER) :
گاز خروجی از موتور پله ای توسط میکسر کیت CNG با حجم مناسبی از هوا مخلوط گردیده و ترکیب آماده ای برای احتراق در موتور خودرو فراهم می نماید. همانگونه که ملاحظه می شود.

از آنجا که نسبت هوا به سوخت موردنیاز موتور در عملکرد موتور از لحاظ قدرت و شتاب نقش بسزایی دارد می توان حدس زد که طراحی میکسر از اهمیت بالایی برخوردار خواهد بود. لذا میکسر برای هر خودرو باید متناسب با ابعاد فیزیکی کاربراتور و مشخصات موتور آنه طراحی شود در ضمن محل نصب آن (در خودروهای کاربراتوری) بالای دهنه کاربراتور می باشد.

اندازه گیر و سنسور فشار گاز :
اندازه گیری فشار در ودر ورودی گاز رگولاتور و بر روی این اندازه گیر فشار یک سنسور نصب می گردد که توسط آن فشار گاز موجود در مخزن کیت CNG ، تبدیل به یک سیگنال متناسب الکترونیکی گردیده و توسط سیستم الکترونیکی مربوطه بر روی کلید سوخت نمایش داده می شود.

فیلتر :
در سیستم های انژکتوری به جهت محافظت از سوخت ارسالی به سر انژکتورها بعضا از یک فیلتر در این مسیر کیت CNG استفاده می گردد.

آزمون ها

آزمون نشتی :
آزمون باید در دمای محیط و بر روی کلیه خودروهای تبدیل شده انجام شود. ابتدا سیستم باید در فشار 10 بار با گاز مناسب پر شده و تمام اجزاء به مدت 5 دقیقه از نظر نشتی بررسی گردند. این آزمون باید مجددا در فشار 200 بار تکرار گردد.

اگر مخزن و شیر کیت CNG قبلا مورد آزمون نشتی قرار گرفته باشند، در هنگام آزمون باید شیر مخزن بسته باشد. در صورت بروز هر گونه نشتی به هنگام پرکردن سیستم در فشار 10 الی 200 بار، آزمون باید به سرعت متوقف و نشتی گرفته شود و سیستم دوباره آزمایش شود.

آزمون عملکرد شیر قطع کن اصلی : شیر برقی های (قطع کن ها) کیت CNG باید در شرایط زیر در وضعیت بسته قرار گیرند :

• بسته شدن سوئیچ
• زیربار ماندن و خاموش شدن موتور
• در وضعیت کارکردن خودرو با سوخت دیگری به جزء گاز طبیعی فشرده.
• در تمام این وضعیت ها نبایست از مسیر خروجی رگلاتور گاز خارج شود.
• در صورت خروج گاز مجموعه های ذیربط می بایست کنترل گردند.

موارد مصرف و کاربرد

استفاده از گاز طبیعی به عنوان سوخت وسایل نقلیه بیشتر از دو دیدگاه مورد بررسی قرار می گیرد و دلیل انگیزه اجرای گازسوز کردن خودروها در تهران و دیگر شهرها علاوه بر مسائل آلودگی هوا، دارا بودن توجیح اقتصادی و سیاسی طرح تولید کیت و مخازن CNG در سطح ملی است.

کشور ما در آینده نزدیک دیگر یک کشور نفت خیز نخواهد بود. در 15 سال آینده تبدیل نفت به بنزین و سوزاندن آن گناه غیرقابل بخشش خواهد بود چرا که آیندگان کمترین استفاده را از این نعمت خدادادی خواهند برد.

اما در مقابل کشور ما دارای منابع گاز 200 ساله است. بدیهی است که استفاده از گاز، این فرصت را به بشر می دهد تا از نفت خام برای تولیدات مهمتر و حیاتی تر استفاده کند.

همچنین گاز به عنوان سوختی که نیاز به حداقل پالایش را دارد باب های مناسبتر و ارزانتر از مواد مشتق شده از نفت، می تواند در دسترس بشر قرار گیرد و بدین طریق سالانه میلیون ها دلار که برای پالایش و واردات بنزین و گازوئیل هزینه می شود صرفه جویی خواهد کرد.

بررسی کالاهای جایگزین

اثرات عمده تغییر سوخت خودرو به گاز طبیعی
در جدول زیر تاثیر تبدیل خودرو به یک خودرو گاز سوز مشاهده می شود. همانطور که می بینید کاهش هزینه سوخت و نیز افزایش عمر موتور از جمله مزایای گازسوز کردن خودروهاست. که در نهایت منجر به افزایش بازار فروش کیت و مخازن CNG و سایر قطعات تبدیلی می شود.

مورد	تاثیر	میزان تاثیر تخمینی
اثر تغییر سوخت	کاهش توان موتور	10 – 15 درصد
اثر سبک شدن سوخت	کاهش برد سفر با باک پر	40 درصد
اثر بزرگ شدن مخزن ذخیره	کاهش فضای مفید خودرو	چشمگیر
اثر سنگین شدن مخزن ذخیره	کاهش شتاب	قابل توجه
افزایش درصد متان در سوخت	کاهش ضایعات زیست محیطی	چشمگیر
هزینه سوخت	صرفه جویی در سوخت	چشمگیر
صرفه جویی در تعمیر موتور	روغن تمیزتر و با عمر بیشتر	قابل توجه

اهمیت استراتژیک کالا در دنیای امروز

برای استفاده از گاز CNG به جای بنزین و گازوئیل در ناوگان خودروهای کشور نیاز به سرمایه گذاری می باشد این سرمایه گذاری می بایست برای تامین و نصب ادوات از جمله مخازن و کیت تبدیل یک خودرو از بنزین سوز به CNG سوز و احداث جایگاه های توزیع این گاز، صرف گردد.

برای مثال کل هزینه سرمایه گذاری به ازای هر سواری شخصی حدود 85 دلار و برای یک تاکسی 1200 دلار می باشد این سرمایه گذاری ها برای هر خودرو سواری شخصی طی 1/6 سال برگشت خواهد شد. نرخ سود این سرمایه گذاری 64% می باشد. در مورد تاکسی زمان برگشت سرمایه گذاری تنها 8/5 ماه و نرخ سود آن بالغ بر 135% خواهد بود.

منطقه مناسب برای اجرای طرح

با توجه به گستردگی خطوط گاز در ایران کار در زمینه تولید کیت و مخازن CNG را راحت کرده زیرا مصرف کنندگان این محصول در سراسر کشور پراکنده می باشند لذا مناطقی که دارای شرایط استفاده از خودروهای گاز سوز می باشند قطعا در اولویت می باشند ضمنا 90 درصد قطعات کیت چون از مکانهای مختلف تهیه می شود لذا تولید آن نیز با مشکل عمده ای مواجه نخواهد شد.

جمع بندی و پیشنهاد نهایی

در خصوص احداث واحدهای جدید تولید کیت و مخازن CNG این نکته قابل ذکر است که با توجه به تولید نزدیک به یک میلیون خودرو در سال در کشور که 80 درصد آنها دوگانه سوز می باشند

و سیاست دولت مبنی بر جایگزین کردن کلیه خودروها بنزینی ایجاد و احداث چنین واحدهای قطعا در هر استان الزامی خواهد بود زیرا علاوه بر خودروهای تولید هر سال بازار لوازم یدکی خودروهای تولید شده قبلی نیز قطعا دارای شرایط اقتصادی ویژه ای خواهد شد.