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Dans la technologie des véhicules à gaz naturel, un diaphragme CNG est utilisé dans une pompe LNG pour convertir le signal électrique en mouvement mécanique. Le gaz naturel, en particulier le méthane, est le principal composant du CNG. La pompe reçoit du LNG puis le pompe dans le réservoir de CNG. Le diaphragme dans la pompe LNG sépare les deux chambres, empêchant le contact direct entre les deux fluides et garantissant un fonctionnement sûr et fiable de la pompe LNG.
Diaphragme CNG simple
Les pompes à diaphragme à simple action possèdent un diaphragme dans chaque chambre de pompage. Le diaphragme se déforme vers le haut et vers le bas à chaque coup de piston de la pompe. Cette action crée un changement de pression à l'intérieur de la chambre, provoquant l'entrée et la sortie du gaz. Le nombre de diaphragmes dans une chambre de pompe simple varie de un à six.
Diaphragme CNG double face
Les pompes à diaphragme à double action ont deux diaphragmes, un de chaque côté de la chambre de pompage. Les diaphragmes des deux côtés se déforment simultanément en réponse au mouvement du piston. Lorsque le piston se déplace dans une direction, un diaphragme comprime le gaz tandis que l'autre se dilate, créant un changement de pression qui déplace le gaz. Le mouvement synchronisé des deux diaphragmes permet un contrôle plus précis du débit et de la pression du gaz.
Matériau et construction
Les diaphragmes peuvent être fabriqués à partir de divers matériaux, y compris des polymères et des métaux. Le choix du matériau dépend de l'application spécifique et du type de gaz traité. Par exemple, les diaphragmes utilisés pour pomper de l'hydrogène peuvent nécessiter des matériaux spécialisés pour éviter la perméation, tandis que ceux utilisés pour des applications de gaz naturel peuvent être fabriqués à partir d'alliages plus courants.
Diaphragme CNG avec ou sans revêtement
Les diaphragmes CNG non revêtus sont fabriqués avec des métaux qui peuvent entrer en contact direct avec le gaz pompé. En revanche, les diaphragmes CNG revêtus ont une fine couche de matériau protecteur appliquée à leur surface. Ce revêtement agit comme une barrière, prévenant la corrosion ou la dégradation du métal sous-jacent par le gaz. Le revêtement peut être fabriqué à partir de divers matériaux, tels que des polymères, des céramiques ou des métaux, selon l'application spécifique et les interactions potentielles avec les composants du gaz.
Diaphragme CNG à haute pression et à basse pression
Les pompes CNG sont conçues pour s'adapter à différents niveaux de pression. Les pompes à diaphragme à haute pression sont utilisées pour générer et maintenir la pression du gaz pendant le stockage et le transport. En revanche, les pompes à basse pression gèrent la compression et l'expansion du gaz dans les applications où un contrôle précis de la pression est moins critique. La conception et la construction des diaphragmes, ainsi que les chambres de pompage, varient pour répondre aux exigences spécifiques des opérations à haute pression ou à basse pression.
Voici quelques-unes des spécifications les plus importantes du diaphragme CNG :
Pression :
Le diaphragme CNG est un dispositif à haute pression, ce qui signifie qu'il peut gérer et convertir le gaz naturel sous haute pression. Cela est important car cela permet la compression sûre et efficace du gaz naturel pour le stockage et le transport. La plage de pression du diaphragme CNG se situe généralement entre 2500 et 5000 psi (livres par pouce carré).
Débit :
Le débit du diaphragme CNG se réfère à la quantité de gaz naturel comprimé qui peut être délivrée à travers le système dans une période donnée. C'est une spécification importante car elle influence l'efficacité et la performance du système CNG. Le débit des systèmes de diaphragme CNG peut varier en fonction de la taille et de la conception du compresseur, mais se situe généralement dans la plage de 1000 à 5000 scfm (pieds cubes standard par minute).
Température :
La température est une considération importante pour les systèmes de diaphragme CNG, car elle peut affecter la performance et l'efficacité des compresseurs. Les systèmes de diaphragme CNG sont conçus pour fonctionner dans une plage de température de 32 à 140 degrés Fahrenheit (0 à 60 degrés Celsius). Cela garantit des performances optimales et prévient les dommages aux compresseurs et aux autres composants du système.
Matériau :
Les matériaux utilisés dans la construction des systèmes de diaphragme CNG sont importants pour leur durabilité et leur performance. Les diaphragmes sont généralement fabriqués à partir de matériaux tels que le caoutchouc, le téflon ou des matériaux composites, qui offrent d'excellentes propriétés d'étanchéité et une résistance à l'usure. Les autres composants du système de diaphragme CNG, tels que les vannes, les tuyaux et les raccords, sont généralement fabriqués en acier ou en aluminium, qui sont durables et résistants à la corrosion.
Un entretien régulier est important pour garantir la performance et l'efficacité optimales des systèmes de diaphragme CNG. Certaines exigences d'entretien courantes comprennent les inspections régulières des compresseurs et d'autres composants du système, le remplacement régulier des filtres et d'autres pièces d'usure, ainsi que la lubrification des pièces mobiles pour prévenir l'usure. Il est également important de surveiller la pression, le débit et la température du système de diaphragme CNG pour s'assurer qu'il fonctionne dans les plages spécifiées.
Il existe divers facteurs à considérer lors du choix d'un diaphragme CNG pour une application. Ceux-ci incluent :
Remplacer un diaphragme CNG dès la première tentative peut être difficile. Il est préférable de consulter le manuel avant de commencer le processus. De plus, avoir l'aide d'un professionnel lors de la première fois peut faire une énorme différence. Cela dit, voici les étapes à suivre si le travail est à faire soi-même.
Tout d'abord, rassemblez tous les outils nécessaires pour le travail : un kit CNG avec un nouveau diaphragme, une clé à douille de 10 mm, une clé à douille de 8 mm, une clé Allen de 6 mm, un cliquet, une clé dynamométrique et un Torx T25. Assurez-vous que le moteur du véhicule est froid avant de commencer le processus pour éviter les accidents causés par la chaleur.
Coupez l'alimentation en CNG et dépressurisez le système. Ensuite, retirez les quatre boulons de 10 mm qui fixent le régulateur de pression au collecteur d'admission. Utilisez une clé à douille de 10 mm pour retirer les quatre écrous et rondelles qui maintiennent le régulateur de pression en place. Ensuite, retirez le régulateur de pression du collecteur d'admission et mettez-le de côté.
Retirez les quatre vis Torx T25 qui maintiennent le couvercle du régulateur de pression. Faites attention à ne pas abîmer les vis. Ouvrez le régulateur de pression et mettez le diaphragme de côté. Il est important de noter qu'il peut encore y avoir du CNG dans le système, donc manipulez-le avec précaution.
Vérifiez les autres pièces du régulateur de pression pour détecter d'éventuels signes d'usure. Cela inclut le ressort et le joint torique en caoutchouc. Remplacez toutes les pièces usées avant de refermer le régulateur de pression.
Placez le nouveau diaphragme dans le régulateur de pression et refermez-le. Serrez les vis maintenant le couvercle au corps du régulateur. Reconnectez le régulateur de pression au système CNG du véhicule et au collecteur d'admission. N'oubliez pas d'utiliser un nouveau lubrifiant pour le joint torique.
Rouvrez l'alimentation en CNG et vérifiez s'il y a des fuites. Une fois que vous êtes satisfait, réassemblez tous les autres composants qui ont été retirés pendant le processus. Démarrez le moteur et laissez-le tourner quelques minutes pour vous assurer que tout fonctionne correctement.
Avec les étapes ci-dessus, le diaphragme CNG devrait être remplacé avec succès. N'oubliez pas de toujours suivre les instructions du fabricant et les précautions de sécurité lors du remplacement des pièces du véhicule. En cas de doute, consultez un mécanicien professionnel.
Q1 : Qu'est-ce qu'un diaphragme dans un compresseur CNG ?
A1 : Le diaphragme est une pièce cruciale du compresseur CNG. Il sépare les côtés gaz et huile du compresseur. Il empêche le gaz de contaminer l'huile, garantissant ainsi le bon fonctionnement du compresseur.
Q2 : Quelle est la différence entre un diaphragme CNG et LNG ?
A2 : Le CNG et le LNG sont deux formes de gaz naturel utilisées comme carburants. Le CNG est comprimé à haute pression, tandis que le LNG est du gaz naturel refroidi à l'état liquide. Les deux nécessitent un équipement spécialisé pour le stockage et le transport, mais leurs différences de manipulation et d'état nécessitent des approches différentes dans certaines pièces et accessoires de véhicule.
Q3 : À quelle fréquence un kit de conversion CNG doit-il être entretenu ?
A3 : Un entretien régulier est important pour que le système CNG fonctionne correctement. En général, il est recommandé de faire contrôler un système CNG tous les 30 000 miles ou au moins une fois par an, selon ce qui survient en premier. Cependant, les délais de service peuvent varier en fonction de plusieurs facteurs, tels que les conditions de conduite, la qualité des pièces utilisées dans la conversion et l'état général du véhicule.
Q4 : Les voitures CNG ont-elles moins de puissance ?
A4 : Certains propriétaires de voitures CNG peuvent remarquer une légère diminution de performance par rapport à l'essence ou au diesel. Cela est dû au fait que le CNG a une température d'ignition plus élevée et une énergie contenue par litre plus basse. Cependant, de nombreux moteurs modernes sont conçus pour fonctionner efficacement au CNG, minimisant ainsi tout impact potentiel sur les performances.
Q5 : Dans quelle mesure le CNG est-il durable en tant que carburant pour véhicules ?
A5 : Le CNG est une alternative aux combustibles fossiles plus propre que l'essence et le diesel. Il émet moins de gaz à effet de serre et de polluants, ce qui le rend meilleur pour l'environnement. Cependant, en tant que combustible fossile, il n'est pas aussi durable que l'électricité ou l'hydrogène. Cela dit, il peut jouer un rôle significatif dans la transition vers une énergie plus verte, en particulier dans les secteurs où une électrification totale n'est pas encore réalisable.