در حالی که مصرف روزانه بنزین در کشور رکوردهای عجیب ۱۲۰ و گاه ۱۳۰ میلیون لیتر در روز را میشکند و زنگ خطر «ناترازی انرژی» (Energy Imbalance) بلندتر از هر زمان دیگری در راهروهای وزارت نفت و مجلس به گوش میرسد، سیاستگذاران حوزه انرژی و صنعت حملونقل ناچار به بازنگری در استراتژیهای کلان دو دهه اخیر شدهاند. خبر بازگشت رسمی و برنامهریزیشده گاز مایع (LPG) به سبد سوخت حملونقل عمومی و شخصی، تنها یک تیتر خبری ساده نیست؛ بلکه نشانه اعتراف ضمنی به این واقعیت است که سیاست تکبعدی تکیه بر بنزین و توسعه پرفشار CNG، نتوانسته است به تنهایی پاسخگوی رشد افسارگسیخته تقاضا باشد.
ایران با در اختیار داشتن دومین ذخایر گازی جهان و ظرفیتهای عظیم پالایشگاهی، پتانسیل بینظیری برای تنوعبخشی به سبد سوخت دارد. اما سوالی که ذهن میلیونها مالک خودرو، رانندگان ناوگان حملونقل عمومی، فعالان صنعت پخش و مهندسان مکانیک را درگیر کرده، این است: در دوگانه تاریخی «الپیجی» و «سیانجی»، کدامیک برنده واقعی نبرد فنی، اقتصادی و لجستیکی است؟ آیا زیرساختهای مهندسی کشور آماده پذیرش دوباره گاز مایع هستند یا قرار است باز هم با روشهای کارگاهی و غیراستاندارد، شاهد تردد بمبهای متحرک در جادهها باشیم؟ این مقاله با عبور از کلیشههای رایج رسانهای، به عمق ماجرا نفوذ کرده و تمامی ابعاد فنی، ترمودینامیکی، اقتصادی و ایمنی این تغییر بزرگ را بررسی میکند.
شیمی احتراق و مهندسی موتورشیمی احتراق و مهندسی موتور؛ تفاوتهایی که مکانیکها به زبان ساده نمیگویند
برای درک عمیق اینکه کدام سوخت برای پیشرانههای رایج در بازار ایران (خانواده XU7، TU5، EF7 و موتورهای جدیدتر توربو شارژ) مناسبتر است، باید از سطح عبور کرده و به علم ترمودینامیک و مهندسی شیمی احتراق بپردازیم. تفاوت اصلی میان این سوختها تنها در قیمت نیست؛ بلکه در «ساختار مولکولی»، «ارزش حرارتی» و «رفتار در محفظه احتراق» نهفته است.
عدد اکتان و پدیده ناک (Knock)؛ چرا LPG برای توربوها بهتر است؟
یکی از مهمترین پارامترهای سوخت، عدد اکتان (Octane Rating) است که مقاومت سوخت در برابر خودسوزی و پدیده مخرب ناک (ضربه) را نشان میدهد. بنزینهای معمولی عرضهشده در جایگاههای کشور معمولاً عدد اکتانی بین ۸۷ تا ۹۰ دارند (حتی با وجود ادعای یورو ۴). این در حالی است که عدد اکتان ذاتی گاز مایع (LPG) بین ۱۰۵ تا ۱۱۰ است. این عدد اکتان بالا، LPG را به یک سوخت ایدهآل برای موتورهای مدرن با ضریب تراکم بالا و بهویژه پیشرانههای توربوشارژ (مانند موتورهای EF7 توربو یا موتورهای جدید خودروهای چینی) تبدیل میکند. استفاده از LPG در این موتورها، ریسک ناک زدن را به شدت کاهش داده و اجازه میدهد موتور با آوانس جرقه بهینهتری کار کند. در مقابل، اگرچه CNG هم اکتان بالایی دارد (حدود ۱۲۰)، اما به دلیل سرعت پایین انتشار شعله، نیازمند تغییرات اساسی در زمانبندی جرقه است که موتورهای بنزینی فاقد آن هستند.
چگالی انرژی و راندمان حجمی؛ پاشنه آشیل CNG
بزرگترین برگ برنده فنی LPG، ماهیت «مایع» آن است. در مهندسی خودرو، مفهومی به نام «راندمان حجمی» (Volumetric Efficiency) وجود دارد. وقتی شما گاز طبیعی (CNG) را به صورت گاز وارد سیلندر میکنید، حجم زیادی از فضای سیلندر توسط مولکولهای گاز اشغال میشود و جای کمتری برای «هوا» (اکسیژن) باقی میماند. کاهش اکسیژن ورودی به معنای افت قدرت موتور است. به همین دلیل است که خودروهای CNGسوز معمولاً با افت توان ۱۰ تا ۱۵ درصدی مواجه میشوند.
اما LPG داستان متفاوتی دارد. در سیستمهای پیشرفته (نسل ۴ و ۵)، LPG یا به صورت مایع پاشیده میشود یا در لحظه پاشش تبخیر میگردد. تغییر فاز از مایع به گاز گرماگیر است؛ یعنی گرمای محیط را جذب کرده و هوای ورودی به سیلندر را خنک میکند (اثر اینترکولری). هوای خنکتر، چگالی بیشتری دارد و اکسیژن بیشتری را وارد موتور میکند. نتیجه این فرآیند ترمودینامیکی این است که در خودروهای LPGسوز مدرن، نهتنها افت توان نداریم، بلکه در برخی دور موتورها شاهد افزایش ۳ تا ۵ درصدی گشتاور نسبت به حالت بنزینی هستیم.
تحلیل استهلاک و تعمیرات؛ کدام سوخت قاتل موتور است؟
یکی از دغدغههای همیشگی مالکان خودرو، ترس از آسیب دیدن موتور و هزینههای گزاف تعمیرات است. بیایید اثرات مخرب هر دو سوخت را بیطرفانه بررسی کنیم.
خشکی سوخت و نشست سوپاپ (Valve Recession)
هر دو سوخت گازی (CNG و LPG) فاقد خاصیت روانکاری بنزین هستند و اصطلاحاً سوختهای خشک محسوب میشوند. اما شدت آسیب آنها متفاوت است. CNG به دلیل دمای احتراق بسیار بالا، فشار حرارتی زیادی به سیت سوپاپ (Valve Seat) و خود سوپاپها وارد میکند. این حرارت بالا باعث میشود که آلیاژ سرسیلندر به مرور زمان تغییر ماهیت داده و پدیده «نشست سوپاپ» رخ دهد که نتیجه آن کاهش کمپرس موتور و نیاز به تراشکاری یا تعویض سرسیلندر است. LPG اما دمای احتراقی پایینتر از CNG و نزدیکتر به بنزین دارد. اگرچه هنوز هم نسبت به بنزین خشکتر است، اما با استفاده از مکملهای روغن یا استفاده از کیتهای نسل جدید که پاشش دقیق دارند، میزان استهلاک سرسیلندر در آن به مراتب کمتر از CNG است. تجربه مکانیکها نشان میدهد که یک موتور پژو ۴۰۵ روی گاز CNG ممکن است بعد از ۸۰ هزار کیلومتر نیاز به باز کردن سرسیلندر داشته باشد، اما همان موتور با LPG میتواند تا ۱۵۰ هزار کیلومتر یا بیشتر بدون مشکل حاد کار کند.
استهلاک و سلامت خودرو فشار بر سیستم تعلیق و شاسی
این یک بحث مکانیکی خالص است. سیستم تعلیق خودروهای سواری (سدان و هاچبک) برای حمل بار مشخصی طراحی شده است. CNG: مخازن CNG برای تحمل فشار ۲۰۰ تا ۲۵۰ بار، باید از فولاد ضخیم و بدون درز ساخته شوند. یک مخزن ۱۰۰ لیتری CNG خالی، وزنی حدود ۹۰ تا ۱۱۰ کیلوگرم دارد. وقتی این وزن به صورت دائمی در انتهایترین نقطه خودرو (صندوق عقب) قرار میگیرد، به دلیل قانون اهرم، فشار مضاعفی به اکسل عقب، فنرها، کمکفنرها و حتی لاستیکهای عقب وارد میکند. این اضافه وزن دائمی باعث برهم خوردن توزیع وزن خودرو (Weight Distribution)، کاهش پایداری در پیچها و افزایش خط ترمز میشود. LPG: گاز مایع در فشاری بین ۲ تا ۸ بار (بسته به دما) مایع میشود. این فشار پایین اجازه میدهد مخازن از جنس ورقهای نازکتر و سبکتر ساخته شوند. وزن یک مخزن LPG پر، تقریباً یکسوم مخزن CNG است. همچنین امکان ساخت مخازن به اشکال مختلف (مانند مخازن توریدی یا دوناتی که جای لاستیک زاپاس قرار میگیرند) وجود دارد که فضای صندوق را اشغال نمیکنند و مرکز ثقل خودرو را کمتر تغییر میدهند.
تکنولوژی کیتها؛ گذر از دوران میکسر به عصر انژکتور
بخش مهمی از اخبار جدید، تاکید بر استفاده از «کیتهای نسل ۴» است. درک تفاوت نسلها برای خریداران حیاتی است تا فریب تبلیغات کارگاههای متفرقه را نخورند.
نسل اول و دوم (سیستمهای میکسری/ونچوری)
این سیستمها که هنوز هم روی وانتبارهای نیسان و پیکانهای قدیمی دیده میشوند، ابتداییترین روش گازسوز کردن هستند. در این روش، یک قطعه مکانیکی (میکسر) در ورودی هوا قرار میگیرد و گاز را با مکش موتور (اثر ونچوری) به داخل میکشد.
معایب: افت شدید توان، مصرف بالا، ناتوانی در تنظیم دقیق نسبت سوخت به هوا و پدیده خطرناک «بکفایر» (Back-fire) که میتواند باعث ترکیدن منیفولد هوا و جعبه فیلتر شود.
نسل سوم و چهارم (انژکتوری ترتیبی - Sequential)
آنچه دولت و خودروسازان باید بر آن تمرکز کنند، این نسل است. در کیتهای نسل ۴، سیستم گاز دارای یک ECU (کامپیوتر) مستقل است که با ECU اصلی خودرو در ارتباط است. برای هر سیلندر یک انژکتور گاز مجزا روی منیفولد نصب میشود.
مزایا: گاز دقیقاً در زمان باز شدن سوپاپ هوا و به مقدار محاسبهشده پاشیده میشود. خبری از افت توان محسوس نیست. سوئیچ بین گاز و بنزین آنقدر نرم انجام میشود که راننده متوجه آن نمیشود. آلایندگی به شدت پایین است و مصرف سوخت بهینه میشود.
نسل پنجم (LPI - تزریق مستقیم مایع)
این لبه تکنولوژی است که در خودروهای هیوندای و کیا در کره جنوبی استفاده میشود. در این سیستم، LPG تبخیر نمیشود بلکه به صورت مایع با پمپ فشار بالا مستقیماً به داخل سیلندر (GDI) یا پشت سوپاپ پاشیده میشود. این سیستم بالاترین راندمان را دارد و عملاً موتور گازسوز را قدرتمندتر از مدل بنزینی میکند. اگر ایران بخواهد استراتژی بلندمدت داشته باشد، باید به سمت بومیسازی این فناوری برود.
تکنولوژی کیتها؛ گذر از دوران میکسر به عصر انژکتور تحلیل اقتصادی و مقایسه هزینهها؛ جدول حقیقت
برای یک راننده تاکسی یا شخصی، در نهایت همه چیز به «تومان» ختم میشود. بیایید هزینههای راهاندازی و نگهداری را در یک جدول مقایسهای بررسی کنیم.
| پارامتر اقتصادی | سیستم CNG | سیستم LPG (استاندارد) | تحلیل و برنده نهایی |
| هزینه نصب اولیه | بسیار بالا (۲۰ تا ۳۰ میلیون تومان - بازار آزاد) | متوسط (۱۰ تا ۱۵ میلیون تومان - کیت استاندارد) | LPG (به دلیل مخزن ارزانتر و تجهیزات سبکتر) |
| هزینه سوخت (پیمایش) | ارزانترین سوخت کشور | کمی گرانتر از CNG اما به صرفهتر از بنزین | CNG (با اختلاف کم، اما LPG همچنان اقتصادی است) |
| پیمایش با یک مخزن | ۱۵۰ تا ۲۰۰ کیلومتر (نیاز به سوختگیری مکرر) | ۴۵۰ تا ۶۰۰ کیلومتر (مشابه بنزین) | LPG (صرفهجویی زمانی و روانی برای راننده) |
| استهلاک موتور | بالا (نیاز به تعمیر زودتر سرسیلندر) | متوسط (عمر طولانیتر قطعات) | LPG (هزینه تعمیرات کمتر در درازمدت) |
| استهلاک شاسی/لاستیک | بالا (فشار وزن مخزن) | پایین (وزن ناچیز مخزن) | LPG |
| ارزش بازفروش خودرو | معمولاً باعث افت قیمت خودروهای شخصی میشود | در صورت نصب شرکتی، افت قیمت کمتری دارد | LPG |
همانطور که مشاهده میشود، اگرچه CNG در جایگاه سوخت هزینه کمتری از کارت بانکی شما کسر میکند، اما وقتی هزینههای پنهان (تعمیرات، لاستیک، کمک فنر و زمان تلف شده در صف) را محاسبه کنید، کفه ترازو به سمت LPG سنگینی میکند.
ابعاد کلان ملی؛ چرا دولت تغییر عقیده داد؟
تغییر رویکرد وزارت نفت و شرکت ملی پخش فرآوردههای نفتی، ریشه در واقعیتهای تلخ اقتصادی و لجستیکی دارد. ۱. محدودیت صادرات: در سالهای تحریم، صادرات LPG ایران با چالش مواجه شد. LPG گازی است که نمیتوان آن را به راحتی در هوا رها کرد (فلرینگ هم آلودگی دارد و هم هدر رفت سرمایه است). وقتی کشتیهای صادراتی محدود هستند و مخازن ذخیرهسازی پالایشگاهها پر میشود، بهترین راه حل «مصرف داخلی» است. سوزاندن LPG در خودروها بسیار عقلانیتر از سوزاندن آن در مشعلهای پالایشگاه است. ۲. تنوع سبد سوخت (Passive Defense): تکیه صددرصدی به بنزین یا گاز طبیعی، امنیت انرژی کشور را آسیبپذیر میکند. در مواقع بحران (مثل افت فشار گاز در زمستان که جایگاههای CNG تعطیل میشوند)، وجود یک سوخت سوم مایع که ناوگان حملونقل عمومی بتواند روی آن حساب کند، حیاتی است. ۳. شبکه توزیع: درست است که CNG از طریق لوله منتقل میشود و هزینه حمل جادهای ندارد، اما رساندن خط لوله فشار قوی به تمام نقاط دورافتاده ممکن نیست. LPG که با تانکر و کپسول جابجا میشود، قابلیت نفوذ به مناطقی را دارد که احداث جایگاه CNG در آنجا توجیه اقتصادی ندارد.
تحلیل اقتصادی و مقایسه هزینهها؛ جدول حقیقت ایمنی و چالشهای زیرساختی؛ ترس از «بمب متحرک»
شاید بزرگترین مانع ذهنی برای مردم، خاطرات بد دهه ۷۰ و ۸۰ و تصاویر خودروهای منفجر شده باشد. باید صراحتاً گفت که آن حوادث ناشی از ماهیت LPG نبود، بلکه ناشی از «فرآیند غلط» بود. مخازن استاندارد: مخازن LPG خودرویی استاندارد، مجهز به شیرهای چندکاره (Multivalve) هستند که دارای سنسور فشار، سنسور حرارت و قطعکن جریان اضافی است. جالب است بدانید در تستهای تصادف جهانی، مخازن LPG استاندارد اغلب از باک بنزین پلاستیکی خودروها مقاومتر هستند و حتی در صورت آتش گرفتن خودرو، سوپاپ اطمینان عمل کرده و گاز را به صورت کنترل شده تخلیه میکند تا از انفجار جلوگیری شود. معضل سوختگیری: خطر اصلی در ایران، روش سوختگیری «پیکنیکی» یا تخلیه کپسول خانگی در باک خودرو است. این روش نه تنها به محیط زیست آسیب میزند، بلکه به دلیل استفاده از اتصالات غیرایمن، عامل اصلی حوادث است. طرح جدید دولت تنها در صورتی موفق میشود که جایگاههای رسمی دیسپنسری LPG (مانند پمپ بنزینها) در سراسر کشور احداث شود و سوختگیری دستی کاملاً ممنوع و جمعآوری گردد.
تجربه جهانی؛ دنیا به کدام سمت میرود؟
نگاهی به نقشه انرژی جهان نشان میدهد که LPG سوخت منسوخی نیست.
ترکیه: همسایه غربی ما قهرمان بلامنازع اتوگاز در جهان است. حدود ۴۰ درصد خودروهای سواری در ترکیه با LPG کار میکنند. زیرساختهای این کشور (بیش از ۱۰ هزار جایگاه) و قوانین سختگیرانه ایمنی، الگوی مناسبی برای ایران است.
اروپا: در کشورهایی مثل ایتالیا، لهستان و حتی آلمان، LPG به عنوان سوخت پاک (Green Fuel) شناخته میشود و خودروهای LPGسوز اجازه ورود به طرحهای ترافیکی و مناطق سبز شهری را دارند.
کره جنوبی: غولهای خودروسازی مثل هیوندای و کیا، سرمایهگذاری سنگینی روی موتورهای LPI کردهاند و تاکسیهای این کشور سالهاست که با این سوخت پاک و ارزان تردد میکنند.
نتیجهگیری و نقشهراه آینده؛ توصیه نهایی به خریداران و مسئولین
بازگشت LPG به سبد سوخت کشور، نه یک عقبگرد، بلکه یک «اصلاح مسیر استراتژیک» است. این سوخت پتانسیل آن را دارد که ناترازی بنزین را بدون تحمیل هزینههای سنگین زیرساختی (مانند CNG) جبران کند.
برای سیاستگذاران: مسیر موفقیت از «کارخانه» میگذرد، نه «کارگاه». وزارت صمت باید ایرانخودرو و سایپا را مکلف کند که محصولات پرتیراژ خود را با موتورهای پایه LPG (با تغییرات متالورژی لازم در سرسیلندر) و مخازن استاندارد طراحیشده در شاسی، عرضه کنند. تبدیل کارگاهی باید تنها یک راه حل موقت برای خودروهای موجود باشد. همچنین، آزادسازی قیمتگذاری و ایجاد جذابیت برای بخش خصوصی جهت احداث جایگاههای استاندارد، شرط لازم برای حذف بازار سیاه و خطرناک فعلی است.
برای مصرفکنندگان: اگر پیمایش روزانه بالایی دارید و نگران استهلاک موتور خودروی خود هستید، LPG (به شرط استفاده از کیتهای استاندارد نسل ۴ و نصب در مراکز مجاز) گزینهای برتر از CNG است. نرمی کارکرد موتور، شتاب بالا و عدم اشغال فضای صندوق، مزایایی است که نمیتوان نادیده گرفت. اما اکیداً توصیه میشود از نصب سیستمهای متفرقه و سوختگیری با کپسول خانگی پرهیز کنید؛ چرا که هیچ صرفه اقتصادیای ارزش به خطر انداختن جان سرنشینان را ندارد.
جنگ سوختها در ایران وارد فاز جدیدی شده است. با ورود تکنولوژیهای جدید و اصلاح قیمت حاملهای انرژی، به نظر میرسد دوران یکهتازی بنزین و انحصار CNG به پایان رسیده و LPG آماده است تا جایگاه واقعی خود را در باک خودروهای ایرانی بازپس گیرد.
