-۳- رگلاتور CNG (CNG Regulator)

این قطعه وظیفه کاهش فشار گاز در سیستم کیت گاز را بر عهده دارد. این کاهش فشار معمولا در دو مرحله (در سیستم انژکتوری) و یا سه مرحله (در سیستم میکسری) در داخل رگلاتور صورت می گیرد. نحوه کارکرد این وسایل، با استفاده از اهرم و دیافراگم هایی است که در اثر افزایش فشار، نیروی فنر را خنثی کرده و سبب بسته شدن مسیر ورودی گاز می شوند.

در طی این فرایند، زمانی که فشار گاز به نزدیکی ۱۰ اتمسفر برسد، سوپاپ ورودی با حرکت دیافراگم و اهرم های متصل به آن، بسته می شوند. با این روند رگلاتور از افزایش فشار جلوگیری می کند. در مرحله بعد نیز این عمل تکرار شده تا در نهایت فشار خروجی به اندازه ۲ اتمسفر برسد ( در سیستم انژکتوری) و به اندازه ۱ بار در سیستم های میکسری کاهش می یابد. رگلاتور های فشار نوع دیافراگمی، گاز را از یک شیر با دهانه خیلی کوچک (روزنه) عبور داده و میزان باز بودن دهانه آن توسط یک مکانیزم اهرمی متصل به دیافراگم و فنر، کنترل می شود.

طرز کارکرد ساده و شماتیک یک رگلاتور به شرح زیر است:

  • پرده دیافراگم یا پیستون: این پرده اتاقک رگلاتور را به دو قسمت تقسیم می کند. در مرحله اول گاز وارد بخش پایینی اتاقک رگلاتور می شود. قسمت بالایی اتاقک نیز، با خلا منیفولد و یا فشار اتمسفر در ارتباط است.
  • قطعه بار گذاری (فنر): این قطعه در بخش های بالایی دیافراگم قرار داشته و وظیفه تنظیم فشار رگلاتور را بر عهده دارد. مشخصات این فنر بر اساس قطر و فشار وارده بر سیستم تعیین می گردد. این فنر را برای جلوگیری از افزایش فشار در بخش های پایینی دیافراگم، در بالای آن قرار می دهند.
  • شیر کاهنده جریان: وظیفه این شیر، تنظیم مقدار جریان گاز در رگلاتور است.
  • قطعه رابط بین دیافراگم و شیر جریان.
  • از جمله خصوصیات مهم رگلاتور گاز این است که در تمامی کارکرد ها و دور های مختلف موتور، فشار گاز را مناسب، ثابت و متناسب با نیاز موتور تامین کند، مانند:
  • بتواند تغییرات تدریجی فشار گاز ورودی به رگلاتور را جبران کند.
  • در برابر تغییرات ناگهانی و یا تدریجی جریان گاز مقاومت کرده. این عمل باید بدون تغییر در فشار گاز خروجی صورت گیرد.
  • زمانی که سیستم فاقد تقاضای سوخت گاز است، بتواند جریان گاز را متوقف کند.

آنچه در خرید یک رگلاتور گاز باید به آن توجه شود، دو فاکتور حساسیت و دقت می باشد، که سبب می گردد این وسیله بی عیب و نقص تلقی شود. رگلاتور ها باید بتوانند به گونه ای کار کنند، که نزدیک به شرایط ایده آل باشند. منظور از حالت ایده آل آن است، که بتواند در شرایط مختلف کاری، یعنی با تغییر فشار ورودی یا جریان خروجی، فشار را در خروجی ثابت نگه دارند. اما در عمل محدودیت های خاصی مانند طراحی قطعات مکانیکی و عوامل دیگر شبیه به نوع شیر های به کار رفته در مخزن، اندازه لوله ها، فیلتر ها و رطوبت گاز یا بنزین، بر روی عملکرد این وسیله تاثیر گذاشته و به همین دلیل نمی توان ۱۰۰ درصد به شرایط ایده آل برای کار کردن رسید.

به همین منظور و بر حسب شرایط، از رگلاتور های مختلفی در وسایل نقلیه CNG مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال وجود یک فیلتر تصفیه کننده، برای همه ی رگلاتور ها لازم و ضروری است.

معمولا همه ی رگلاتور ها دارای فیلتر داخلی، در ورودی گاز می باشند. این فیلتر ها کوچک بوده و به آسانی مسدود می گردند. با این حال، این وسیله از کیپ شدن رگلاتور ها جلوگیری کرده و مانع آسیب رساندن به شیر ها می شود. تمامی شیر هایی که همراه با رگلاتور عرضه می شوند، جریان گاز پر فشار را کنترل کرده و فشار خروجی را کاهش می دهند. معمولا گاز عبوری از این شیر ها، به سرعت منبسط و سرد می گردد. مثلا اگر گاز در دمای اتاق و فشار ۲۰۰ اتمسفر وارد گلاتور شود و رگلاتور در فشار ۷ اتمسفر باشد، گاز سرد می شود و لایه ای از هیدرات و یخ را در محل خروجی ایجاد می کند. همین امر جریان ورودی گاز را کاهش می دهد. به همین منظور نیز، جریانی از آب گرم را برای جلوگیری از یخ زدگی رگلاتور استفاده می کنند.

یکی از قطعاتی که در ساخت رگلاتور ها ضروری است، وجود سوپاپ اطمینان می باشد. این قطعه از افزایش ناگهانی فشار داخل رگلاتور جلوگیری می کند. همچنین سوپاپ از انفجار ناگهانی رگلاتور و صدمه دیدن سایر قسمت ها، جلوگیری به عمل می آورد. این قطعه در موارد نیاز، فشاری عمل کرده و فشار داخل رگلاتور را تخلیه می کند. این سوپاپ ها بسته به نوع رگلاتور، از فشار ۵/۲ تا ۲۰ اتمسفر می باشند. به همین دلیل، رگلاتور های CNG می توانند به دو دسته بزرگ تقسیم شوند:

الف) رگلاتور های مکشی و یا میکسری

ب) رگلاتور های فشار بالا یا انژکتوری

در ادامه مقاله به شرح هر دو نوع خواهیم پرداخت:

۱-۵ رگلاتور های میکسری

این نوع از رگلاتور ها را در کیت های نسل اول و دوم مورد استفاده قرار می دهند. استفاده از این رگلاتور ها شامل دو مرحله کاهش فشار اولیه و یک مرحله دیافراگم تنظیم جریان خروجی با توجه به مکش منیفولد است.

وظیفه این رگلاتور ها، ایجاد یک وضعیت پایدار برای موتور است. البته این وضعیت بیشتر برای موتور هایی ایجاد می شود، که توان آن ها ۲۰ تا ۹۰ کیلو وات هستند.

نحوه عملکرد این رگلاتور ها به شرح زیر است:

  • مرحله اول: در این مرحله فشار را از ۲۰۰ اتمسفر به ۴ اتمسفر کاهش می دهند. برای این مرحله از یک شیر تفلونی استفاده می گردد، که توسط یک دیافراگم و یا یک فنر کنترل می شود. علاوه بر این، سیستم مورد نظر دارای یک مبدل حرارتی است، که گرما را به رگلاتور انتقال می دهد و در نتیجه مانع یخ زدگی آن در هنگام انبساط می شود.
  • در مرحله دوم، فشار را از ۴ اتمسفر به ۲/۱-۱ اتمسفر می رسانند. در این مرحله از یک شیر با پوشش لاستیکی استفاده می شود، که توسط یک دیافراگم و یک فنر کنترل می گردد. البته فشار در این مرحله بسته به نوع رگلاتور متغییر است.
  • این مرحله شامل یک شیر با دریچه لاستیکی می باشد، که توسط فنر و دیافراگم کنترل می گردد (دیافراگم بباعث افزایش کنترل می شود). فنر موجود در این وسیله، بار روی موتور را اندازه گیری کرده و به دیافراگم منتقل می کند، تا موتور بتواند در حالت ایده آل قرار گیرد. البته یک شیر برقی را در ورودی مرحله سوم قرار می دهند. وظیفه این شیر آن است که در مواقع لازم، جریان را قطع و یا زمانی که موتور راه اندازی می شود و سویچ روی گاز قرار می گیرد، این شیر اجازه عبور جریان گاز را فراهم می کند.

مشخصات این شیر برقی عبارت است از: استفاده از ولتاژ ۱۲ ولت، جریان ۶/۰ آمپر و مقاومت ۵/۱۹ اهم.

این رگلاتور ها دارای دو پیچ تنظیم جریان گاز هستند:

  • پیچ تنظیم دور آرام (Idle Adjustment). این پیچ، میزان جریان گاز را در حالت درجا کنترل می نماید.
  • پیچ تنظیم اصلی (Main Adjustment). از این پیچ برای کنترل جریان در دور های بالای موتور به کار می رود. برای تنظیم دقیق رگلاتور باید از این پیچ که با یک فنر همراه است، استفاده نمود.

۲-۵ رگلاتور های انژکتوری

این نوع از رگلاتور ها را در کیت های نسل سوم و چهارم استفاده می کنند. این دسته از رگلاتور ها بر خلاف نوع میکسری، با مکش کار نمی کنند، بلکه در خروجی آن ها فشار گاز وجود دارد. گاز پس از عبور از فیلتر به ورودی انژکتور متصل می شود. این رگلاتور ها، فشار را در دو مرحله کاهش می دهند. رگلاتور دو مرحله ای، نسبت به تک مرحله ای، وضعیت پایدار تری در خروجی گاز ایجاد می کنند.

این نوع از رگلاتور ها بر اساس فشار خروجی شان، به دو دسته تقسیم می شوند:

  • نوع فشار پایین این رگلاتور ها، دارای فشار خروجی حدود ۵/۱ تا ۵/۳ اتمسفر می باشند.
  • نوع فشار بالای این رگلاتور ها، دارای فشار خروجی حدود ۷ تا ۹ اتمسفر هستند.

معمولا بر روی این رگلاتور ها، یک پیچ تنظیم وجود دارد، که با تغییر در فشرده شدن و یا باز شدن فنر، فشار خروجی رگلاتور تغییر می یابد.

مقایسه بین رگلاتور دو مرحله ای و تک مرحله ای:

الف) دقت بیشتر فشار تنظیم شده

ب) اثرات کمتر فشار در مخزن گاز هنگام شروع به کار و پایان رگلاتور

برای جلوگیری از یخ زدن گاز در زمان هایی که فشار گاز درون رگلاتور کاهش می یابد و به خاطر انبساط گاز (اثر ژول- تامسون) یک مدار گرم کننده تهیه شده است.

سیستم مورد نظر، از سیال خنک کننده موتور استفاده می کند. در این سیستم، گردش آب گرم نزدیک منطقه ای که بیشترین افت فشار در آن اتفاق می افتد، قرار داده می شود. همین روند سبب بیشترین بازده و تبادل گرمایی می شود. این رگلاتور ها به گونه ای طراحی می شوند، که دمای خروجی آن ها، حدود ۶۰ درجه سلسیوس باشد. برای تنظیم فشار خروجی رگلاتور پیچ تنظیمی قرار داده شده است که با کمک دستگاه عیب یاب، فشار گاز توسط فشار خروجی تنظیم می شود.

نکات لازمی که در نصب رگلاتور و سرویس های دوره ای باید بدان توجه کرد:

  • دقت کنید که رگلاتور ها باید محکم نصب شوند. این کار سبب استحکام آن ها در برابر ارتعاش و تکان خوردن می شوند.
  • رگلاتور ها باید به گونه ای نصب شوند که پیچ های تنظیم آن به راحتی در دسترس باشند.
  • نحوه قرار گیری آن باید به صورتی باشد، که به راحتی بتوان رگلاتور را باز و بسته نمود. دقت کنید در هنگام نصب، رگلاتور بالاتر از سطح رادیاتور نباشد، تا آب رادیاتور به راحتی در رگلاتور جریان داشته باشد.
  • در صورتی که بعد از رگلاتور فیلتر را نصب کنید، طول شیلنگ را بیش از ۲۰ تا ۳۰ سانتی متر برش نزنید.
  • توصیه می شود که قبل از اتصال لوله فولادی به رگلاتور، یک حلقه به تعداد حداقل یک و نیم دور و به قطر ۵ سانتی متر را در فاصله ۱۵ سانتی متری از محل اتصال نصب کنید.
  • شتاب های مثبت و منفی خودرو، می تواند اثر منفی بر روی دیافراگم داشته باشد، از این رو باید دیافراگم رگلاتور را به نوعی نصب کنیم، که عمود بر جهت حرکت خودرو باشد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Fill out this field
Fill out this field
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
You need to agree with the terms to proceed

فهرست