تشریح گیج فشارسنج CNG برای خودرو گازسوز
آنچه در این مطلب میخوانید:
گیج فشار یک خودرو گازسوز جزء بسیار مهم در سیستم CNG خودرو است. یک گیج با اندازه‌گیری مقدار فشار مخزن، می‌تواند مقدار گاز موجود در مخزن را به‌عنوان خروجی برای راننده نمایش دهد. اهمیت این موضوع موجب شده تا در این مطلب به خودروهای گازسوز اشاره و به ساختار و نحوه کارکرد یک گیج فشار گاز خودرو بپردازیم.
گاز CNG چیست
گاز طبیعی فشرده یا CNG، مخلوطی طبیعی از گازهای هیدروکربنی غیرقابل‌احتراق است که در سطوح متخلخل زیر سطح زمین یافت می‌شود. خودروهای اولیه از CNG به‌عنوان سوخت استفاده می‌کردند تا زمانی که با بنزین و گازوئیل جایگزین شدند چرا که ارزش حرارتی و چگالی انرژی بهتری را ارائه دادند.
درصد اجزا تشکیل‌دهنده CNG می‌تواند بر اساس منطقه استخراج متفاوت باشد اما به‌طورکلی می‌توان گفت از 94 % متان خالص تشکیل شده است. بسیاری از ناخالصی‌های موجود در گاز طبیعی بر عملکرد و قدرت خودرو تأثیر می‌گذارند، چرا که منجر به کاهش عدد اکتان سوخت می‌شوند. متان دارای عدد اکتان بالای 130 است. درجه اکتان بالا منجر به احتراق بهتر و آلاینده کمتری در کارکرد موتور می‌شود.
وسایل نقلیه (CNG)
خودروهای گاز طبیعی فشرده (CNG)، سوخت خود را در سیلندرهای گاز مقاوم و تحت‌فشار بالا ذخیره می‌کنند. فشار بالای ذخیره‌سازی باعث می‌شود سوخت بیشتری در یک سیلندر ذخیره شود و برد خودرو افزایش یابد. این سیلندرها برای ایمنی خودرو بسیار مهم هستند و مشمول استانداردهای طراحی سخت‌گیرانه و حاشیه‌های ایمنی هستند. سیلندرهای گاز طبیعی فشرده (CNG) معمولاً برای ذخیره گاز تا 3600 psi درجه‌بندی می‌شوند. همچنین باید دارای دریچه‌های کاهش فشار باشند که در صورت بروز شرایط غیرعادی، مقداری از گاز را برای کاهش فشار آزاد کنند. از دیگر اجزای ایمنی مهم می‌توان تنظیم‌کننده فشار و شیر افت فشار و گیج فشار را نام برد. یک تنظیم‌کننده فشار، فشار گاز طبیعی که به موتور می‌رسد را کنترل می‌کند. این اجزا به طور کامل تأیید و آزمایش می‌شوند تا از ایمنی وسایل نقلیه اطمینان حاصل شود. اما در ادامه به طور ویژه گیج‌های فشار خودروهای CNG را بیشتر مورد بررسی قرار می‌دهیم.
گیج فشار CNG
گیج فشار گاز خودرو CNG (سنسور فشار) بخش بسیار مهمی از سیستم CNG خودرو است. یک گیج CNG به طور مستقیم فشار مخزن ذخیره گاز و خط لوله فشار بالا را نمایش می‌دهد؛ همچنین می‌تواند فشار نمایش‌داده‌شده را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل کرده و آن را به پنل کنترل راننده ارسال کند. سوئیچ انتقال گاز روی پلتفرم می‌تواند مقدار گاز موجود در مخزن ذخیره را به طور دقیق نمایش دهد. مشخصات یک گیج فشار ایده‌آل برای مخزن خودروی CNG در شکل نشان‌داده‌شده است.
نحوه عملکرد گیج فشار CNG
قسمت مدار گیج فشارسنج CNG یک مدار القایی مغناطیسی هال است. فشار به یک سیگنال خروجی ولتاژ تبدیل می‌شود که دارای مزایای دقت بالا، ثبات خوب و عمر طولانی است. ولتاژ منبع تغذیه این سنسور 12 ولت DC است که توسط باتری تامین می‌شود. هر مدار دارای سه سیم قرمز، سیاه و زرد است. سیم قرمز سیم برق، سیم مشکی سیم اتصال به زمین و سیم زرد سیم خروجی سیگنال ولتاژ است. دو نوع سوئیچ پشتیبانی برای گیج فشار گاز خودرو CNG استفاده می‌شود: چراغ نشانگر و صفحه نمایش دیجیتال.
در سوئیچ چراغ نشانگر پشتیبانی، هنگامی که مخزن ذخیره گاز خودرو با گاز طبیعی پر می‌شود (فشار 180-200 بار)، چهار چراغ نشانگر سبز سوئیچ تعویض روی کنسول کابین خودرو همگی روشن می‌شوند. هنگامی که فشار به 165-155 بار کاهش می‌یابد، چراغ سبز چهارم خاموش می‌شود. هنگامی که فشار به 130-120 بار کاهش می یابد، چراغ سبز سوم خاموش می‌شود، زمانی که فشار به 90-70 بار کاهش می‌یابد، چراغ سبز دوم خاموش می‌شود و در نهایت اولین چراغ سبز، هنگامی که فشار به 45-35 بار کاهش می‌یابد، خاموش می‌شود. با روشن شدن هشدار چراغ قرمز، گاز موجود در باک می‌تواند بسته به نوع خودرو، 15 تا 25 کیلومتر مسافت را همراهی کند. اما سوئیچ صفحه نمایش دیجیتال تغییر خطی سیگنال خروجی ولتاژ، می‌تواند فشار دیجیتال 0-26Mpa را نمایش دهد.
جمع‌بندی:
در طی این مطلب تعریفی از سوخت CNG، درصد اجزا تشکیل‌دهنده و همچنین عدد اکتان آن ارائه شد. خودروهای سوخت CNG را مورد بررسی قرار دادیم، فشار مخازن و همچنین سایر تجهیزات مورداستفاده در سیستم سوخت آن را نام بردیم و در ادامه به طور ویژه به تشریح گیج‌های فشار پرداختیم.
گیج‌های فشار از ابزارهای بسیار مهم در یک سیستم سوخت CNG هستند که با اندازه‌گیری مکانیکی و تبدیل آن به سیگنال الکتریکی می‌توانند حجم گاز موجود در مخزن را مشخص نمایند. مشخصاتی از درجه دقت موردنیاز، جنس کانتور، مواد پوششی، منبع تغذیه و… که باید در خرید گیج فشار CNG مدنظر داشت را بررسی کردیم و در انتها نحوه عملکرد گیج، سنسور و مدار الکتریکی آن را از اندازه‌گیری فشار تا نمایش آن، شرح دادیم.
