Home » مقالات » ولوو » مقایسه فنی FH500 دیزل و G13 500 LNG | موتور این کامیون‌ها چه تفاوتی با هم دارد؟

مقایسه فنی FH500 دیزل و G13 500 LNG | موتور این کامیون‌ها چه تفاوتی با هم دارد؟

ولوو تصمیم به استفاده از موتورهای گازسوز در محصولات خود از جمله G13 500 گرفته است، اما بسیاری هنوز به موتورهای دیزلی مورد استفاده از کامیون‌هایی همچون FH 500 چشم بسته‌اند. مقایسه فنی FH500 دیزل vs G13 500 LNG به ما کمک می کند تا بفهمیم هر یک از این مدل ها در چه شرایطی کاربرد دارند. در ادامه ویژگی های عملکرد، گشتاور، مصرف سوخت، سیستم احتراق، ترمز موتوری و میزان آلایندگی هر دو موتور را زیر ذره‌ بین مي ‌بریم تا تفاوت ها و نقاط قوت هر کدام به صورت مجزا مشخص شود.

حرکت ولوو به سمت موتورهای گازسوز

ولوو تراکس از کامیون های سنگین جدیدی رونمایی کرده است که با استاندارد یورو 6 مطابقت دارند و با گاز طبیعی مایع یا بیوگاز کار می کنند. این کامیون ها از نظر عملکرد، قابلیت رانندگی و میزان مصرف سوخت کاملا مشابه مدل های دیزلی ولوو هستند.

علاوه بر این، میزان انتشار CO₂ در این مدل ها بسته به نوع سوخت مصرفی، بین 20 تا 100 درصد کمتر از کامیون های دیزلی است. مدل های جدید Volvo FH LNG و Volvo FM LNG با توان 420 یا 460 اسب بخار عرضه می شوند.

مدل های Volvo FH LNG و Volvo FM LNG به موتورهایی مجهز شده اند که بر اساس فناوری چرخه دیزل کار می کنند. این موضوع باعث می شود که استفاده از گاز بدون کاهش قدرت حرکت، بهره وری سوخت یا اطمینان پذیری، امکان پذیر باشد.

موتور گازی 460 اسب بخاری ولوو حداکثر گشتاوری برابر با 2300 نیوتن متر تولید می کند و نسخه 420 اسب بخاری نیز 2100 نیوتن متر گشتاور دارد که کاملا مشابه موتورهای دیزلی است.

علاوه بر این، مصرف سوخت این موتورها در سطح موتورهای دیزلی ولوو قرار دارد و نسبت به موتورهای گازی متداول، بین 15 تا 25 درصد کمتر است. سوخت مورد استفاده در این موتورها گاز طبیعی به شکل LNG (گاز طبیعی مایع شده) یا بیوگاز با نام bio-LNG است. این دو مدل سوخت از متان تشکیل شده اند.

دستیابی به بیشترین برد با موتور LNG

برای به حداکثر رساندن برد حرکت، مخازن این کامیون ‌ها با LNG که در فشار 4 تا 10 بار و در دمای منفی 140 تا منفی 125 درجه سانتی گراد قرار دارد پر می شوند. بزرگ ترین مدل مخزن سوخت، توانایی ذخیره‌ سازی مقدار LNG کافی برای پیمایش 1000 کیلومتر را دارد.

هنگام حرکت، سوخت مورد نیاز گرم می شود، تحت فشار قرار می گیرد و پیش از تزریق به موتور به صورت گاز در می آيد. برای احتراق گاز، مقدار بسیار کمی گازوئیل در لحظه تزریق به آن اضافه می شود. کاهش 100 درصدی انتشار CO2 زمانی ممکن است که گازوئیل فسیلی با HVO جایگزین شده و در کنار bio-LNG مورد استفاده قرار گیرد.

گاز طبیعی مزایای اقلیمی قابل توجهی دارد، زیرا در بسیاری از کشورها با قیمت رقابتی عرضه می شود و ذخایر کافی برای استفاده در مقیاس گسترده را داراست.

تمرکز ولوو بر خودروهای LNG به مشتریان این شرکت اجازه می دهد تا با مصرف سوخت و هزینه کمتر عملیات مدنظرشان را انجام دهند. این رویکرد کاهش چشمگیر تاثیرات اقلیمی مربوط به حمل و نقل کامیون های سنگین را امکان پذیر می کند.

مشخصات فنی موتور G13

این مدل یک موتور گازسوز محسوب می شود که بر پایه فناوری دیزل طراحی شده است. در این موتور، مقدار کمی گازوئیل به داخل سیلندر تزریق می شود و احتراق آن گرمای لازم برای اشتعال گاز اصلی را فراهم می کند.

انژکتور این موتور از سوزن های هم مرکز استفاده می کند تا گازوئیل و گاز را از طریق یک انژکتور مشترک وارد سیلندر کند. این موتور دیزل گازسوز به لطف تزریق مستقیم، توان بالاتر و گشتاور بیشتری تولید می کند.

مدل G13S500A برای حمل و نقل در مسیرهای طولانی و توزیع کالا طراحی شده و به سیستم تهویه بسته کارتل با نام CCV-OX مجهز است.

تایمینگ و بخش PTO

مکانیزم تایمینگ موتور در بخش عقب آن قرار دارد و پمپ هیدرولیک فرمان، پمپ روغن، پمپ تغذیه سوخت و کمپرسور هوا را به حرکت در می آورد. این مجموعه دارای طراحی فشرده، کم صدا و کاملا آب بندی شده است که به کاهش وزن آن کمک می کند. قرارگیری تایمینگ در عقب موتور باعث فرآیند بهبود خنک کاری می شود، زیرا مسیر ورود هوای خنک مسدود نخواهد شد.

بخش PTO یک پمپ هیدرولیک اختصاصی را به حرکت در می آورد که برای توزیع سوخت LNG استفاده می شود. موتور G13S500A از نظر میزان آلایندگی گازهای خروجی و سطح صدا، موتوری با آلایندگی کم محسوب می شود. موتورهای گازسوز Volvo G13S با استاندارد یورو 6 از همان سیستم پس پالایشی استفاده می کنند که در موتورهای دیزلی Volvo D13 یورو 6 به کار رفته است.

سیستم VEB+

موتور G13S به سیستم VEB+ یا ترمز موتوری ولوو مجهز است و امکان نصب ریتاردر (retarder) نیز برای آن وجود دارد. عملکرد همزمان این سیستم ها، نیروی ترمزگیری بسیار بالایی ایجاد می کند که علاوه بر افزایش ایمنی، باعث کاهش استهلاک ترمزهای چرخ می شود. این امر خود یک نکته مهم جهت مقایسه فنی FH500 دیزل vs G13 500 LNG است.

تزریق سوخت کامن ریل

موتور G13S به سیستم تزریق سوخت کامن ریل مجهز شده است که فشار تزریق بالایی ایجاد می کند. این موتور دارای سامانه های جداگانه برای گازوئیل و گاز است. ابتدا گازوئیل تزریق می شود و نقش جرقه زنی را برای گاز بر عهده دارد و سپس گاز با فشار بالا در انتهای کورس تراکم تزریق می شود. این راهکار باعث احتراق پایدار و قدرتمند بدون مخلوط شدن اولیه هوا و سوخت می شود و در نتیجه خطر ضربه یا ناک موتور را از بین می برد.

ماژول تنظیم گاز موتور یا GCM فشار سوخت ارسالی به ریل گاز و انژکتورها را متناسب با شرایط کاری موتور کنترل می کند. هر مقدار گازی که هنگام خاموش شدن موتور یا در حین کار از GCM خارج شود، از طریق شیر RTT یا بازگشت به مخزن، دوباره به مخزن LNG برگردانده خواهد شد.

محفظه احتراق و منیفولد ورودی به گونه ای طراحی شده اند که احتراق را بهینه کنند. نسبت پرشدگی گاز (gas-fill ratio) بسیار بالا است و همین موضوع نقش مهمی در دستیابی به راندمان بالا و رانندگی مطلوب دارد.

موتور D13K500 در FH 500

D13K500 یک موتور دیزلی شش سیلندر خطی با توان 500 اسب بخار و حجم 12.8 لیتر به شمار می ‌رود که به میل سوپاپ بالاسری، چهار سوپاپ در هر سیلندر و سیستم تزریق سوخت کامن ریل مجهز شده است. این موتور الزامات آلایندگی استاندارد یورو 6 را برآورده می کند.

مکانیزم تایمینگ این موتور نیز در بخش عقب آن قرار دارد و همین موضوع باعث کاهش لرزش شده و امکان نصب بخش PTO را فراهم می کند.

موتور D13K500 از نظر گازهای خروجی و میزان صدا، در رده موتورهای با آلایندگی اندک قرار می گیرد. استاندارد یورو 6 میزان انتشار اکسیدهای نیتروژن NOX را 80 درصد و ذرات معلق را 50 درصد نسبت به یورو 5 کاهش داده است.

برای دستیابی به این الزامات، ولوو تراکس یک سیستم ویژه به اسم after-treatment system توسعه داده است که در محفظه اگزوز، کاتالیزور اکسیداسیون دیزل DOC، فیلتر ذرات دیزل DPF، واحد کاهش کاتالیستی انتخابی SCR و کاتالیزور حذف آمونیاک ASC را به صورت یکپارچه ترکیب می کند.

این موتور یورو 6 بر پایه موتور قابل اعتماد یورو 5 توسعه یافته است. D13K500 دارای مدار EGR بدون خنک کننده است که در کنار تزریق دیزل به مسیر اگزوز، در صورت نیاز و در شرایط رانندگی سرد، دمای گازهای خروجی را افزایش می دهد.

ویژگی‌های موتور D13K در FH500

موتور D13K نیز به سیستم تزریق سوخت کامن ریل مجهز است که دستیابی به فشار تزریق بالا را امکان پذیر می کند. محفظه احتراق و منیفولد ورودی به گونه ای طراحی شده اند که احتراق در بهترین حالت انجام شود. نسبت پرشدگی گاز در این موتور بسیار بالا است که به بازدهی بالای موتور کمک می کند.

این طراحی باعث شده موتور، مصرف سوخت بهینه ای داشته باشد و در عین حال توان بالا و گشتاور بسیار زیادی را در بازه وسیعی از دور موتور ارائه دهد. منحنیس گشتاور موتور D13K نسبت به نسخه یورو 5 بهبود یافته و گشتاور بیشتری را حتی در دورهای پایین تر در اختیار قرار می دهد.

صدای کم در دور آرام

موتور D13K تمامی الزامات مربوط به انتشار صدا را برآورده می کند. میل لنگ و میل سوپاپ این مدل به دمپرهای هیدرولیکی لرزش مجهز شده اند که صدا و ارتعاشات را به حداقل می رسانند. همچنین در آن از تکنولوژي Pre-injection of fuel یا پیش تزریق سوخت استفاده می شود تا صدای موتور در دور آرام بیش از پیش کاهش یابد.

تهویه کارتل

موتور D13K امکان انتخابس بین دو نوع سیستم تهویه بسته کارتل را فراهم می کند. سیستم CCV-C برای دماهای تا منفی 25 درجه سانتی گراد توصیه می شود، در حالی که سیستم CCV-OX فقط برای مناطق قطبی کار می ‌رود. هر دوی این سیستم ها به عملکرد سازگار با محیط زیست موتور کمک می کنند.

جدول مقایسه فنی FH500 دیزل vs G13 500 LNG

ویژگی	FH 500 دیزل (D13K500)	G13 500 LNG (G13S500A)
نوع موتور	دیزل، شش سیلندر خطی، 12.8 لیتر	گازسوز بر پایه فناوری دیزل
توان	500 اسب بخار	500 اسب بخار
گشتاور	گشتاور بالا، بهبود یافته نسبت به یورو 5	2500 نیوتن متر
استاندارد آلایندگی	یورو 6	یورو 6
سیستم احتراق	تزریق سوخت کامن ریل، EGR بدون خنک کننده	تزریق مستقیم گاز با کمک مقدار کمی دیزل، کامن ریل
ترمز موتوری	VEB+ و EPG	VEB+ و امکان نصب ریتاردر
مصرف سوخت	بهینه و توان بالا در بازه وسیع دور موتور	مشابه موتور دیزلی، 15 تا 25 درصد کمتر از موتورهای گازی متداول
میزان صدا	کم، دمپر هیدرولیکی میل لنگ و میل سوپاپ، پیش تزریق سوخت	کم، استاندارد یورو 6، سیستم پس پالایش مشابه D13
تهویه کارتل	CCV-C یا CCV-OX	CCV-OX

حقایق مهم در مورد کامیون ‌های گازسوز ولوو

موتورهای گازسوز ولوو از فناوری HPDI (تزریق مستقیم با فشار بالا) تولید شده توسط شرکت Cespira بهره می ‌برند.
ولوو کامیون ‌های گازسوز مدل‌ های FM، FH و FH Aero را در پیکربندی‌ های 4×2، 6×2 و 6×4 ارائه می‌ کند و این کامیون ‌ها برای حمل بار تا 60 تن تایید شده ‌اند.

موتور G13 LNG ولوو بر اساس موتور دیزلی D13 یورو 6 ساخته شده و در سه سطح توان عرضه می ‌شود: 420 اسب بخار با گشتاور 2100 نیوتن متر، 460 اسب بخار با 2300 نیوتن متر و 500 اسب بخار با 2500 نیوتن متر.

بیوگاز یکی از سوخت‌ های قابل استفاده در این موتورهاست و نقش مهمی در استراتژی ولوو برای کاهش میزان انتشار کربن تا سال 2040 دارد.

استراتژی ولوو برای کاهش انتشار کربن شامل سه مسیر است: کامیون‌ های باتری برقی، کامیون‌ های سلول سوختی برقی و موتورهای احتراقی که با سوخت ‌های تجدید پذیر کار می‌ کنند.

سخن پایانی

موتور FH 500 دیزل با توان بالا، گشتاور قوی و مصرف سوخت بهینه، انتخابی مناسب برای حمل و نقل سنگین در مسیرهای طولانی و شرایط متنوع عملیاتی است. از سوی دیگر، موتور G13 500 LNG با کاهش قابل توجه انتشارCO2، مصرف سوخت مشابه دیزل و قابلیت رانندگی عالی، گزینه ایده آل برای مشتریانی است که به دنبال موتوری با تاثیر کمتر بر محیط زیست و عملکرد قابل اعتماد در حمل و نقل منطقه ای و مسیرهای طولانی هستند.

مقایسه فنی FH500 دیزل و G13 500 LNG | موتور این کامیون‌ها چه تفاوتی با هم دارد؟