مركبات الوقود الحيوي هي مركبات مزودة بمحركات متعددة الوقود قادرة على العمل في وقودين. في محركات الاحتراق الداخلي ، يوجد وقود واحد هو البنزين أو الديزل ، والآخر هو وقود بديل مثل الغاز الطبيعي (CNG) أو الغاز النفطي المسال أو الهيدروجين. يتم تخزين الوقودين في خزانات منفصلة ويتم تشغيل المحرك على وقود واحد في وقت واحد في بعض الحالات ، في حالات أخرى يتم استخدام كل من الوقود في انسجام تام. تتمتع المركبات التي تعمل بالوقود الثنائي بالقدرة على الانتقال من البنزين أو الديزل إلى الوقود الآخر يدوياً أو تلقائياً.

التكنولوجيا الأكثر شيوعا والوقود البديل المتاح في السوق لسيارات البنزين ثنائية الوقود هو Autogas (LPG) ، تليها الغاز الطبيعي (CNG) ، ويستخدم بشكل رئيسي في أوروبا. هولندا ودول البلطيق لديها عدد كبير من السيارات التي تعمل مع غاز البترول المسال. ايطاليا لديها حاليا أكبر عدد من المركبات الغاز الطبيعي المضغوط ، تليها السويد. وهي تستخدم أيضا في أمريكا الجنوبية ، حيث تستخدم هذه المركبات أساسا كسيارات تاكسي في المدن الرئيسية في البرازيل والأرجنتين. عادة ، يتم تحديث سيارات البنزين القياسية في المتاجر المتخصصة ، والتي تنطوي على تركيب اسطوانة غاز في الجذع ونظام حقن غاز البترول المسال أو الغاز الطبيعي المضغوط والإلكترونيات.

تحويل الديزل
محرك الديزل هو محرك الاشتعال المضغوط وليس لديها اعة. لتشغيل محرك ديزل بمصدر وقود بديل قابل للاشتعال مثل الغاز الطبيعي ، يستخدم نظام الوقود المزدوج. يتم استخدام الغاز الطبيعي كوقود رئيسي أثناء استخدام وقود الديزل لإشعال خليط الغاز / الهواء داخل الأسطوانة (يتم حقن جزء من الديزل في نهاية ضغط الانضغاط ، وبالتالي الحفاظ على مبدأ تشغيل الديزل الأصلي)

ويعني التشغيل المزدوج للوقود أن المحرك يستخدم اثنين من أنواع الوقود (الغاز والديزل) في نفس الوقت ، في مقابل الوقود الحيوي الذي قد يعني أن المحرك يمكن أن يكون لديه خيار استخدام أي وقود بشكل منفصل.

عادة ما يكون هناك نوعان من التحويلات – السرعة المنخفضة (أقل من 1000 دورة في الدقيقة) والسرعة العالية (بين 1200 و 1800 دورة في الدقيقة).

تحويل السرعة المنخفضة والمتوسطة
يتم حقن الغاز في مشعب مدخل الأسطوانة عن طريق صمامات كهرومغناطيسية غازية فردية مثبتة بالقرب من صمامات الشفط قدر الإمكان. يتم توقيت الصمامات بشكل منفصل والتحكم بها عن طريق وحدة التحكم بالحقن. يقاطع هذا النظام إمداد الغاز إلى الأسطوانة أثناء التراكب الطويل لصمامات الشفط والعادم (وهو أمر عادي لمحركات السرعة البطيئة والمتوسطة السرعة) داخل صمام مسح التراكب. هذا يتجنب خسائر كبيرة في الغاز ويمنع تدفق الغاز الخطير إلى مشعب العادم.

يتم ضبط هذا التحويل لمحركات منخفضة السرعة تصل إلى 1000 دورة في الدقيقة.
نظام لتحويل محرك الديزل الصناعي إلى تشغيل ثنائي الوقود عن طريق استبدال 70-90٪ من الغاز الطبيعي للديزل أو بالـ HFO.
يتم حقن الغاز مباشرة قبل صمام السحب عن طريق حاقن كهرومغناطيسي عالي السرعة ، حاقن واحد أو اثنين لكل اسطوانة.

تحويل عالي السرعة
يتم خلط الغاز مع الهواء بخلاط مشترك تم تثبيته قبل الشاحن التوربيني (الشاحن التوربيني). يتم التحكم في تدفق الغاز بواسطة صمام الخانق ، والذي يتم تشغيله إلكترونياً بواسطة نظام التحكم الخاص وفقًا لسرعة المحرك المطلوبة وسرعته. من أجل تجنب ضرب المحرك ، يتم تثبيت جهاز الكاشف / جهاز التحكم ، مما يتيح تشغيل المحرك بأكثر نسبة غاز / ديزل كفاءة.

مناسبة لجميع المحركات عالية السرعة ، 1200-1800 دورة في الدقيقة.
نظام لتحويل محرك الديزل الصناعي إلى تشغيل ثنائي الوقود عن طريق استبدال 50-80٪ من الغاز الطبيعي للديزل.
يتم خلط الغاز والهواء خلف فلتر الهواء قبل الشاحن التوربيني بواسطة الخلاط المركزي.

ميزات تحويل شائعة
وفورات كبيرة على تكاليف التشغيل
عمليا أي تعديل محرك المطلوبة
طاقة خرج غير مشتقة
مرونة الوقود: إمكانية الوقود الحيوي أو عمليات الديزل الأصلي النقي
عمليات آمنة.
انخفاض الانبعاثات
عمر أطول للمحرك ، وفترات خدمة وصيانة أطول
أنواع الغاز المستخدمة
من الشائع استخدام الغاز الطبيعي المضغوط (الغاز الطبيعي المضغوط) أو الغاز الطبيعي المسال (الغاز الطبيعي السائل) لعمليات الوقود الحيوي. وكلاهما يستخدم في الغالب لتحويلات مجموعات المولدات ، لأن المحرك لا يفقد طاقة الإخراج.

في السنوات الأخيرة يتم استخدام الغاز الحيوي. يجب معرفة تركيبة الغاز الحيوي والقيمة الحرارية من أجل تقييم ما إذا كان نوع الغاز الحيوي الخاص مناسبًا. قد تكون القيمة الحرارية مشكلة نظرًا لأن الغاز الحيوي مشتق من مصادر مختلفة ، وهناك قيمة منخفضة السعرات الحرارية في كثير من الحالات. يمكنك أن تتخيل أنك تضطر إلى ضخ كمية كافية من الغاز في الاسطوانة لاستبدال زيت الديزل (أو ، على نحو أفضل ، استبدال الطاقة التي يتم تسليمها بواسطة زيت الديزل). إذا كانت القيمة الحرارية (الطاقة) للغاز الحيوي منخفضة للغاية ، فهناك حاجة لحقن كمية كبيرة من الغاز الحيوي في الأسطوانة ، والتي قد تكون مستحيلة من الناحية التقنية. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يتحول تكوين الغاز الحيوي إلى غازات قابلة للاشتعال ويتم ترشيحها قدر الإمكان لمركبات غير قابلة للاحتراق مثل ثاني أكسيد الكربون CO2.

والغاز المصاحب هو آخر نوع من الغاز يستخدم عادة للتحويلات ثنائية الوقود لمجموعات المولدات. والغاز المصاحب هو غاز طبيعي يتم العثور عليه بالاشتراك مع النفط ، إما مذاب في الزيت أو كغطاء للغاز الحر فوق النفط. وهذا يعني أن لديها نفس نوعية الغاز الطبيعي المضغوط أو الغاز الطبيعي المسال.

نسبة الديزل / الغاز
يعتمد ذلك على الحالة التقنية للمحرك ، خاصةً نظام الحقن. نسبة الديزل / الغاز النموذجية هي 40/60٪ للمحركات عالية السرعة. إذا كان المخرج التشغيلي للمحرك ثابتًا وما بين 70 إلى 80٪ من الإنتاج الاسمي ، من الممكن الوصول إلى نسبة تصل إلى 30/70٪. إذا كان ناتج التشغيل أقل (على سبيل المثال 50٪ من الناتج الاسمي) أو إذا كانت هناك اختلافات ، فإن المعدل يكون حوالي 45/55٪ (يتم استخدام المزيد من الديزل). بالنسبة للتحويلات منخفضة السرعة ، من الممكن الوصول إلى الديزل / نسبة الغاز تصل إلى 10/90 ٪. بشكل عام ، لا يمكن ضمان نسبة ديزل / غاز دقيقة دون إجراء اختبار بعد التحويل.

غاز البترول المسال والغاز الطبيعي وما إلى ذلك جنبا إلى جنب مع الوقود الأخرى
إن غاز البترول المسال ، الغاز الطبيعي المضغوط (CNG) ، وأولئك الذين يستخدمون البنزين كوقود احتياطي هم الأكثر شعبية. هذا لأن البنزين يمكن استخدامه كوقود احتياطي لأن البنية التحتية لتوريد الغاز ليست كافية بعد. يطلق عليه أيضا 1 محرك • 2 نظام الوقود.

خصوصا ، إن محرك معظم سيارات LPG في أوروبا وأمريكا الشمالية هو bifuel. بلغت سيارات LPG حوالي 9 ملايين وحدة في جميع أنحاء العالم (2005) 15.8 مليون وحدة في عام 2010 ، حوالي 2 مليون مركبة CNG (2005) تنتشر 15 مليون وحدة في عام 2010. ومع ذلك ، فإن العديد منها عبارة عن سيارات تعمل بالوقود الثنائي والتي يمكنها الاحتفاظ بالبنزين واستخدامه وقود احتياطي. والسبب في ذلك هو أن معظم السيارات التي تعمل بالغاز يتم إعادة تشكيلها من السيارات التي تعمل بالبنزين. في أوروبا ، حتى التجار يمكن إعادة تشكيلهم بحيث يمكنهم توصيل ستريو السيارة.

تشتهر المركبات التي تعمل بالغاز بأنواع الوقود البديل بسبب انخفاض تكلفة ونظافة غازات العادم (هولندا وفرنسا وباريس سيتي وبريطانيا ولندن وغيرها) بسبب عدم وجود قيود على القيادة في المدن. في ذلك الوقت ، هو نظام تم تطويره كطريقة استخدام “مبدئية تشبه الوقود” للتخفيف من الخوف من “الوقود”.

الشركات المصنعة للمركبات التي تعمل بالوقود الثنائي ذات الإنتاج الضخم قليلة ، واعتبارًا من عام 2004 ، لم تنتج شركة فولفو سوى مصنعي السيارات في جميع أنحاء العالم ، شركة LPG • CNG تنتج 8 موديلات بسيارات سيدان وعربات. سوف يكون العدد ما يقرب من 20،000 سيارة سنويا. (توقف إنتاج غاز البترول المسال في عام 2006 ، تم إلغاء إنتاج الغاز الطبيعي المضغوط في عام 2009 ، ثم أعيد تطويره في المصنع الأصلي لنظام التعلق الخلفي). من عام 2000 ، الهند • Multi Suzuki تقوم بتسويق غاز البترول المسال ، إصدار CNG كسيارة R R plus ، وفي عام 2010 ، تدخل كوريا Kia سيارة الإنتاج ذات الوقود الثنائي مع سيارة “L” الصباحية.

الوضع في اليابان
ويقول العديد من مهندسي السيارات اليابانيين إن وجود نوعين من أنظمة تزويد الوقود مع محرك واحد هو “غير اقتصادي ولا يمكن الاستفادة من خصائص الوقود”. ومع ذلك ، حل فولفو هذا مع NECAM من هولندا ودنسو من اليابان. نقوم بتطوير وبيع المحركات ذات الإنتاج الضخم التي يمكن أن تنتج نفس الإنتاج وكفاءة قصوى بغض النظر عن الوقود المستخدم. مستوى غاز العادم يعادل أيضا EURO 5 والموثوقية العالية. لقد تطورت فولفو منذ عام 1995 ، وفي عام 2005 احتفلت بمرور 10 سنوات على تطويرها ومبيعاتها.

في اليابان ، هي سيارة تم إعادة تصميمها لسيارات LPG ، Nippon Oil (حالياً JXTG Energy) كطريقة “LPi system” LPi gas injection من Viale في هولندا ، Tanaka Motors كـ “نظام ELPI” لنظام حقن الغاز المملوكة لشركة Mitsubishi تبيع العديد المركبات التي تعمل بالوقود ، وسيارات CNG تباع من قبل Mitsubishi. إلى جانب تعزيز أنظمة الانبعاثات ، حتى عام 2010 ، أصبحت 95٪ من السيارات المعدّلة LPG و 70٪ من السيارات المعدلة CNG وقودًا ثنائيًا. صانع النظام الرئيسي هو راندي لينزو ، وإيطاليا ، وهانا للهندسة اليابانية في اليابان ، وهانا للهندسة اليابانية ، HKS وغيرها.

أيضا ، في شاحنات الرافعة الشوكية ، عند اختيار سيارة غاز البترول المسال ، تصبح مركبة وقود ثنائي الوقود لغاز البترول المسال والبنزين. عندما لا يمكن الحصول على غاز البروبان ، في بعض الأحيان يستخدم البنزين.

تركيبات أخرى
وهناك أنواع أخرى من الوقود الحيوي تحتوي على مجموعة من المحركات من النوع نفسه مثل “