Мушкилотҳои асосии фаъолияти нақлиёти автомобилӣ, ин кам кардани хароҷоти сӯзишворӣ паст кардани раванди ифлосшавии муҳити зист мебошанд. Яке аз манбаъхои асосии ифлосшавии муҳити зист, муҳаррикҳои дарунсӯзи автомобилӣ мебошанд, ки бо сӯзишвории нафтӣ кор мекунанд. Яке аз роҳҳои кам кардани таъсири манфӣ ба муҳити зист, ин истифода аз сӯзишвориҳои алтернативӣ мебошад.

Барои таҳлили норасоӣ ва бартариҳои намудҳои  гуногуни сӯзишворӣ барои истифодабарӣ дар нақлиёти автомобилӣ пеш аз ҳама бояд ба тарзи истифодаи онҳо дар муҳаррикҳои дарунсӯзи автомобилӣ ва нишондиҳандаҳои самаранокии он равшанӣ андозем.

Самаранокии муҳаррик аз рӯи нишондиҳандаҳои асосии зерин баҳо дода мешавад:

Тавоноӣ  – параметри асосии самаранокии муҳаррик мебошад. Тавоноии муҳаррик дар вақти тарҳрезӣ ҳисоб карда шуда, дар вақти озмоишҳои амалӣ муайян карда мешавад. Ченаки тавоноӣ асосан Вт (Ватт - Watt) мебошад. Азбаски тавоноии муҳаррикҳои дарунсӯзи нақлиётӣ аз 1000 Вт зиёд аст, дар адабиёти техникӣ ва дастурҳо ченаки кВт (1 киловатт = 1000 Вт) истифода бурда мешавад. Инчунин, барои муҳаррикҳои дарунсӯз ченаки дигари тавоноӣ – қувваи асп (қ.а. – л.с. – hp - ps) васеъ истифода бурда мешавад. Тавоноии муҳаррик барои гардиши муайяни зонунавард нишон дода мешавад (ба англисӣ kW/rpm). Масалан, тавоноии муҳаррики Opel VectraC ҳангоми 6300 гард./дақика будани зудии гардиши зонунавард ба 140 қ.а. (103 кВт) баробар мебошад.

Моменти гардиши муҳаррик  – ин ҳосили зарби қувваи тобдиҳандаи ба тири гарданаи шатунии зонунавард ростоянда ба радиуси кривошип (масофаи байни тири гарданаи асосӣ ва шатунӣ) мебошад. Моменти гардиш дар гардишҳои миёнаи зонунавард зиёд буда, бо зиёдшавии гардиш кам мешавад. Моменти гардиши муҳаррик хусусияти кашишии онро тавсиф медиҳад. Масалан, агар тавоноии муҳаррики Opel Vectra C (Z18XER) ҳангоми 6300 гард./дақика будани зудии гардиши зонунавард ба 140 қ.а. (103 кВт) баробар бошад, моменти максималии гардиши муҳаррик ба 175 Н*м (18 кг*м) танҳо дар ҳудуди 3500-3800  гард./дақика будани зудии гардиши зонунавард ба даст меояд.

Сарфи хоси сӯзишворӣ ин таносуби сарфи сӯзишворӣ ба воҳиди вақт ба тавоноӣ мебошад. Муҳаррики бензинӣ танҳо 20-35% энергияи сӯзишвориро ба кори фоиданок табдил медиҳад ва нисбат ба муҳаррики дизелӣ сарфи хоси баланди сӯзишворӣ дорад (327-256 г/(кВт · соат)).

Ҷадвали 1.

Нишондиҳандаҳои самаранокии муҳаррикҳои дарунсӯзи автомобилӣ [1, 2, 3, 4]

Самаранокии муҳаррики дизелӣ 30-40%, дизелҳои турбогенераторӣ (бо дамкунӣ) аз 50% мебошад, бинобар ин сарфи хоси сӯзишворӣ тақрибан дар ҳудуди  235-114 г/(кВт·соат) қарор дорад, ки аз сарфи хоси сӯзишворӣ дар муҳаррики бензинӣ то 2 баробар камтар аст.

Яъне барои иҷрои кори якхела муҳаррики бензинӣ (газӣ) вобаста аз мукаммалии муҳаррикон то 2 маротиба бисёртар сӯзишворӣ сарф менамояд.

Одатан хароҷоти сӯзишвориро дар нақлиёти автомобилӣ бо литр ба 100 км ҳисоб мекунанд.

            Тавоноӣ ҳангоми гардиши баланди зонунаварди муҳаррик ба нишондиҳандаҳои суръатии автомобил таъсири мусбат мерасонад. Барои автомобилҳои сабукрав нисбат ба қобилияти кашишии баланд  нишондиҳандаҳои суръатии он афзалият доранд. Аз ҳамин сабаб, аксарияти автомобилҳои сабукрав бо муҳаррики бензинӣ кор мекунанд. Мавриди зикр аст, ки автомобилҳои боркаш ва автобусҳо ба қобилияти кашишии баланд ниёз доранд ва асосан бо муҳаррики дизелӣ кор мекунанд.

            Омилҳои ба харҷи сӯзишворӣ таъсиркунанда

Дар баробари ин, хароҷоти сӯзишворӣ аз мукаммал будани системаи ғизодиҳии (питания) муҳаррик, ки барои нигоҳ доштани сӯзишворӣ, тайёр намудани омехтаи сӯзишвории сифати муайн ва ба силиндр додани он (муҳаррикҳои бензинӣ ва газӣ) ё пош додани ҳиссаи муайяни сӯзишворӣ ба дохили силиндр (муҳаррикҳои бензинӣ ва дизелӣ) хизмат менамояд, вобастагии зич дорад..

Системаи ғизодиҳии муҳаррики Отто (бензинӣ ё газӣ) аз баки сӯзишворӣ, қубурҳо, софкунаки сӯзишворӣ, ҳавософкунак, насоси сӯзишворӣ, карбюратор ё пошдиҳаки (инжектор) барқӣ идорашаванда ва ғайра иборат аст.

Дар муҳаррикҳои дизелии пештара ба ҷойи карбюратор ё пошдиҳаки (инжектор) барқӣ идорашаванда, насоси сӯзишвории фишораш баланд ва пошдиҳаки (форсунка) гидравликӣ идорашаванда истифода мешуд. Дар муҳаррикҳои дизелии муосир бошад, системаи Common Rail, ки пошдиҳаки (инжектор) барқӣ идорашаванда дорад, истифода бурда мешавад.

Системаи ғизодиҳии газубаллонӣ аз зарф (баллон) барои нигоҳдории газ, бухоркунаки газ, редуктори газ, ижектори газ ва ғайра иборат аст. Чунин система ба насос эҳтиёҷ надорад, чунки газ дар баллон таҳти фишори баланд қарор гирифта, барои паст кардани фишори он редуктори газӣ ва бухоркунаки газ (ҳангоми тез паст шудани фишори газ, ҳарорати он низ паст мешавад) истифода бурда мешавад.

Дар баробари ин, нақши муҳимро намуди сӯзишвории истифодашаванда низ бозӣ мекунанд.

Дар ҷадвали 2 баъзе хосиятҳои сӯзишвории автомобилӣ оварда шудаанд.

Ҷадвали 2.

Нишондиҳандаҳои сӯзишворӣ барои муҳаррикҳои дарунсӯз [5]

[1] Гармии пасттарини сӯзиши ҷисми корӣ гармие мебошад, ки ҳангоми сӯзиши пурраи 1 кг сӯзишворӣ ҷудо карда мешавад, ба истиснои гармии барои бухоршавии намии дар сӯзишворӣ мавҷудбуда ва намии аз сӯзиши гидроген ҳосилшуда.

[2]   Адади октанӣ одатан барои тавсифи бензин ва сӯзишвори газӣ истифода бурда шуда, хосиятҳои зиддидетонатсионии сӯзишвориро тавсиф мекунад ва ҳамчун меъёри муқаррар намудани ҳудуди баландтарини дараҷаи фишориш (степень сжатия) хизмат мекунад. Чӣ қадаре, ки рақами октании сӯзишворӣ баланд бошад, ҳамин қадари дигар он ба детонатсия тобовар мебошад. Ин имкон медиҳад, ки дараҷаи фишориши муҳаррикро баландтар бардорем ва мувофиқан тавоноию сарфакории он баланд бардошта шавад.

[3] Адади сетанӣ одатан барои тавсифи сӯзишвории дизелӣ истифода шуда, дараҷаи худдаргирии сӯзишвориро нишон медиҳад. Ҳар қадар паст бошад, дараҷаи худдаргирии сӯзишворӣ низ паст мегардад. 

Ададҳои октанӣ ва сетанӣ бо ҳамдигар хаттӣ алоқаманданд, яъне бо зиёд шудани адади октанӣ адади сетанӣ кам мешавад. Формулаи эмперикӣ барои муайян кардани алоқамандии рақамҳои октанӣ ва сетанӣ

АС=60-АО/2

Истифодаи газ дар нақлиёти автомобилӣ

Адади октании газҳои дар нақлиёти автомобилӣ истифодашаванда дар ҳудуди 95-130 қарор дорад ва дар сурати истифода дар муҳаррики махсусгардонидашуда самаранок мебошад. Вобаста ба сӯзишвории газӣ бояд қайд намуд, ки гармии камтарини сӯзиши газҳои дар нақлиёти автомобилӣ истифодашаванда (гази моеъ – омехтаи пропану бутан, гази табиӣ – метан) аз бензин ва сӯзишвории дизелӣ  5-13% зиёдтар аст.

Аз сабаби баланд будани адади октанӣ дар муҳаррикҳои дизелӣ истифодаи бевоситаи сӯзишвории газӣ ғайриимкон аст. Дар муҳаррики дизелӣ сӯзишвории газиро танҳо бо усули газодизелӣ (Dual Fuel 15-60% сӯзишвории дизелӣ ва 85-40% газ) истифода бурдан имконпазир аст. Дар даврони собиқ Иттиҳоди Шӯравӣ автомобили боркаши КамАЗ-53208 истеҳсол мешуд, ки бо чунин усул кор мекард. Солҳои 80-уми асри гузашта дар шаҳри Душанбе автобусҳои шаҳрии Икарус бо васли таҷҳизоти газубаллонӣ ба усули газодизелӣ гузаронида шуда буданд.

Расмҳои 1 ва 2. Автобусҳои шаҳрии Икарус бо васли таҷҳизоти газубаллонӣ, ки бо ба усули газодизелӣ кор мекарданд.

Айни замон низ ин усул маъмул буда, аз ҷумла дар автомобили КамАЗ-5490NEO (КПГ) бо таносуби 60/40 (сӯзишвории дизелӣ/гази табиӣ) истифода бурда мешавад. Усули зикршуда аз таносуби нархи сӯзишвории дизелӣ ва гази табиӣ вобаста буда, дар техникаи кишоварзӣ ва тепловозҳо низ аз он васеъ истифода мебаранд.

Гарчанде, адади октании газ ва гармии сӯзиши он аз бензин хеле баландтар аст ва тибқи назария ҳангоми сӯхтани он бояд тавоноии зиёдтар ҳосил шавад, дар асл массаи газе, ки ба силиндри муҳаррик ворид мешавад, нисбат ба массаи бензин хеле кам аст. Аз ҳамин сабаб, тавоноии зарурӣ ҳосил намешавад.

Дар баробари ин, бояд қайд намуд, ки дар ҷумҳурӣ автомобилҳои дорои муҳаррикҳое, ки махсус барои бо газ кор кардан истеҳсол шуда бошанд, хеле кам ба назар мерасанд. Аксарияти автомобилҳои бо газ коркунанда тавассути тағйири сохти системаи ғизодиҳӣ ва васли таҷҳизоти газубаллонӣ кор мекунанд. Барои ба кор даровардани муҳаррикҳои чунин автомобилҳо аввал бензинро истифода бурдан лозим аст.

Таҳлили тадқиқоти Глен ТОРРЕН (Glenn TORRENS) [8], ки тавассути автомобили Toyota Hilux барои се намуди сӯзишворӣ (бензин, сӯзишвории дизелӣ ва гази моеъ) бо ядакҳои гуногун гузаронидааст, нишон медиҳад, ки таносуби ин се навъи сӯзишворӣ ба 1:0,68:1,32 баробар аст. Дар аксари ҳуҷҷатҳои меъёрӣ таносуби хароҷоти газ нисбат ба бензин ба 1,3, яъне ба нишондиҳандаи тадқиқоти болозикр баробар аст.

Тибқи таҳлилҳо барои автомобилҳое, ки бо гази моеъ кор мекунанд, таносуби харҷи сӯзишворӣ ба ҳаҷми 1 литр бензин ба 1,22 ^{+/- 0.10} литр гази моеъ (вобаста ба таносуби омехтаи пропану бутан ва мукаммал будани системаи газубаллонӣ) мувофиқат мекунад. Ҳангоми насб кардани наслҳои пешини ТГБ, талафоти тавоноӣ ҳадди аксар ба 15-25% аст. Аммо дар сурати истифодаи насли нави ТГБ (аз 4 боло), талафоти тавонӣ ​​5-10% -ро ташкил медиҳад, ки камтар аз талафоти хизматрасонии нодурусти техникӣ (филтри ифлосшудаи сӯзишворӣ) ё истифодаи сӯзишвории пастсифат мебошад.

Ҷадвали 3.

Таносуби харҷи сӯзишворӣ ба ҳаҷми 1 литр (ба ҳисоби миёна)

Айни замон арзиши васли таҷҳизоти газубаллонӣ (ТГБ) ба ҳисоби миёна 3-6 ҳазор сомониро ташкил медиҳад. Ащуелов А.С. ва дигарон [9] қайд мекунанд, ки нархи гузаштан ба сӯзишвории газӣ аз намуди муҳаррик ва микдори силиндрҳои он вобаста аст. Дар баробари ин чунин тағйирот ба сохти конструксияи автомобил бояд дар мақомоти Бозрасии давлатии автомобилӣ ба қайд гирифта шавад (дар шиносномаи техникӣ) ва ронанда дорои ҳуҷҷати малакаи кор бо таҷҳизоти газӣ бошад. Бояд дарк намуд, ки автомобил баъди васли ТГБ бо ду сӯзишворӣ бояд кор кунад. ворид карда шавад.

Газҳои табиӣ (КПГ) бо устуворияти баланди детонатсия ва гармии сӯзиш фарқ мекунанд ва одатан аз 85-95% метан ва миқдори ками газҳои дигар, аз ҷумла этан, пропан, бутан ва нитроген иборат аст [10].

Гази табиӣ, ки асосан аз метан CH₄ (аз 82% то 98% бо омехтаи хурди этан C₂H₆ (то 6%), пропан C₃H₈ (то 1,5%) ва бутан C₄H10 (то 1,0%) иборат аст, бо хосиятҳои физикӣ-кимиёвиаш ба аксари талаботҳо ба сӯзишвории автомобилӣ мувофиқ аст [11]

Гази моеъ (LPG) яке аз сӯзишвории алтернативии васеъ истифодашаванда мебошад. LPG нисбатан тоза, бе дуд ва хокистар сӯхта мешавад. Ҳамин тариқ, нисбат ба сӯзишвории дизелӣ, гази моеъ ҳангоми сӯзиш 90% камтар оксиди нитроген ва 60% камтар гази карбон тавлид мекунад. Самаранокии кори ин гуна двигатель ба тачхизоти дар мошин гузошташуда вобаста аст [12].

Аммо дар сурати аз сӯзишвории моеъ ба сӯзишвории газӣ бидуни тағйироти махсуси конструксия гузаштан иқтидори муҳаррики дарунсӯз ба 18 — 19 фоиз кам ва сарфи миёнаи хароҷоти сӯзишворӣ 10 — 11 фоиз меафзояд [13, 14].

Бартарият ва норасоиҳои истифодаи сӯзишвории газӣ дар нақлиёти автомобилӣ дар расм оварда шудаанд [11].

Расми 1. Бартарият ва норасоиҳои истифодаи сӯзишвории газӣ дар нақлиёти автомобилӣ

Список литературы

x

 Мамадамон Абдулло

e-mail: mamadamonabdullo@ttu.tj

whatsapp: +992934257775