به منظور استفاده از سوخت گاز طبيعي در خودروهاي بنزيني موجود، مي‌بايست تجهيزات مربوط به سيستم سوخترساني گاز طبيعي بر روي خودرو نصب شود، كه به مجموعه اين تجهيزات كه قابليت استفاده ازسوخت گاز را به خودرو مي‌دهند، كيت تبديل گفته ميشود.
كيت هاي تبديل از آغاز تاكنون به دليل محدوديت هاي زيست محيطي و منابع انرژي، دچار تحولات بسياري شده اند. بطوريكه مي توان آنها را به چهار نسل دسته بندي كرد:
- كيت نسل اول
- كيت نسل دوم
- كيت نسل سوم
- كيت نسل چهارم
كيتهاي نسل اول:
در نسل اول تمامي تجهيزات به‌كار رفته براي سوخترساني، مكانيكي و بسيار ساده است. براي اختلاط هوا و گاز از يك ميكسر كه قبل از كاربراتور و در مجاورت آن تعبيه ميگردد، استفاده ميشود. در برخي انواع كه خودروي تبديلي، كاربراتوري است از ونتوري كاربراتور براي اين منظور استفاده ميشود ولي به دليل اين كه در روش مذكور كاربراتور دستخوش تغيير ميشود، استفاده از ميكسر در اين نسل از كيتها متداولتر است. نسبت هوا به سوخت در اين كيتها با تنظيم اوليه كيت انجام ميگردد و هيچ سيستم كنترلي مداربسته و بازخوردي از عملكرد وجود ندارد.
برخي از مشخصات و ويژگيهاي اين نسل از كيتها به اختصار در زير بيان شدهاست:
1) در اين نسل، ونتوري براساس ميزان گاز ورودي و اندازهگيري پايينترين فشار رگولاتور، انتخاب ميشود.
2) داراي پيچ تنظيم اصلي و تنظيم سوخت در حالت بيبار هستند.
3) قطعات الكترونيكي و سيستم كنترل نسبت هوا به سوخت ندارند.
4) به دليل سادگي ساختار، از قيمت پاييني برخوردار هستند.
5) خودروهاي تبديل‌شده با اين كيتها نسبت به خودروهاي بنزيني قديمي آلودگي كمتري توليد ميكنند، اما قادر به گذراندن استانداردهاي جديد آلايندهها نيستند.
6) وجود ونتوري، به‌علت ايجاد افت فشار سبب كاهش راندمان خودرو ميگردد.
7) از آنجا كه نسبت هوا به سوخت در اين نسل از كيتها كنترل نميگردد، نميتوان از كاتاليستها در خودروهاي تبديلي استفاده مؤثري نمود.
8) براي تصحيح ميزان آوانس جرقه از پيشانداز جرقه استفاده ميشود.
9) اگر از اين كيت در خودروهاي انژكتوري استفاده شود، از يك شبيه ساز پاشش يا امولاتور كه جهت قطع انژكتورهاي بنزيني در حالت استفاده از گاز به كار ميرود، استفاده مي گردد.
كيتهاي نسل دوم:
از آنجا كه كيتهاي نسل اول، نميتوانستند، الزامات و نيازمنديهاي صنعت خودرو را برآورده سازند، بتدريج جاي خود را به كيتهاي نسل دوم دادند.
تفاوت اساسي اين نسل با نسل قبلي مجهزشدن به سيستم كنترلي مداربسته براي تنظيم نسبت هوا به سوخت است. در اين سيستم بازخورد لازم توسط حسگر اكسيژن تأمين ميگردد. پردازش لازم براي تصحيح مقدار گاز ورودي به ميكسر در ECU گاز انجام ميگيرد. اين تصحيحات توسط يك موتور پلهاي كه در مسير گاز ورودي به ميكسر قرار دارد، اعمال ميگردد. با اين روش ميتوان نسبت هوا به سوخت را با دقت خوبي كنترل كرد. اين مسأله زمينه مساعدي براي استفاده از كاتاليستها در خودروهاي مجهز به اين نسل از كيتها را فراهم ميكند. بنابراين سطح كاهش آلايندهها نسبت به خودروهاي مجهز به نسل اول چشمگير است. اين نسل از كيتها هم در خودروهاي كاربراتوري و هم در خودروهاي انژكتوري به‌كار ميروند. شايان ذكر است كه براي استفاده از اين كيتها روي خودروهاي انژكتوري ملاحظات و تدابير خاصي لازم است. از جمله آنها ميتوان به نصب شبيهساز پاشش و نيز شبيهساز حسگر اكسيژن اشاره نمود.
بعضي از مشخصههاي اين سيستم عبارتند از:
1. كنترل مدار بسته نسبت سوخت به هوا
2. تأمين سطح آلودگي كمتر نسبت به كيتهاي نسل اول
3. پيكربندي ECU گاز نسبت به بنزين ميتواند به صورت اصلي- فرعي يا مستقل باشد.
4. استفاده از ميكسر براي اختلاط سوخت و هوا
5. استفاده از قطعات و سختافزارهاي الكترونيكي با كيفيت بالا
كيتهاي نسل سوم:
قابل توجه ترين پيشرفت در كيتهاي نسل سوم نسبت به نسل هاي قبل، استفاده از انژكتورهاي پاشش گاز به جاي ميكسر است. با اين تغيير تمام تجهيزات سيستم سوخترساني، قطعاتي الكترونيكي خواهند بود. اين به معناي دقت بيشتر و قابليت كنترل بهتر است. تفاوت كليدي سوخترساني به وسيله انژكتور با ميكسر، منقطع بودن جريان سوخت در انژكتورها و پيوستگي آن در ميكسر يا تجهيزات مشابه است. اين امر كنترل زمان پاشش سوخت و ميزان آن را در اختيار واحد كنترل كننده قرار مي‌دهد، كه منجر به بالا رفتن دقت و كيفيت كنترل در اين كيتها ميشود. در اين نسل به‌علت الكترونيكي بودن تمامي قطعات، امكان عيبيابي خودكار، توسط ECUهاي گاز و بنزين فراهم ميگردد.
ويژگيهاي اين نسل را مي توان به صورت زير خلاصه نمود:
1. استفاده از قطعات الكترونيكي پيشرفته براي كنترل جريان گاز
2. سيستم پاشش گاز در اين نسل از كيتها تك نقطهاي يا چند نقطهاي است.
3. زمان پاشش و تنظيم ميزان سوخت در انژكتورها به صورت گروهي است.
4. دارا بودن قابليت عيبيابي الكترونيكي
5. پيكربندي ECU گاز نسبت به بنزين ميتواند بهصورت اصلي- فرعي يا مستقل باشد.
6. سطح كيفي بالاي قطعات الكترونيكي
7. كنترل دقيق نسبت هوا به سوخت
8. قابليت بالا در كاهش آلايندهها و توليد توان با افت كمتر
كيتهاي نسل چهارم:
اين نسل شامل پيشرفتهترين و پيچيدهترين كيتهاي گازسوز ارائه‌شده توسط سازندگان كيت است. براي رسيدن به شرايط سخت استانداردهاي جديد آلودگي و نيز توان توليدي قابل رقابت با بنزين، تمامي امكانات موجود در اين نسل از كيتها به‌كار گرفته شدهاست. مجموعهاي شامل تجهيزات دقيق الكترونيكي، الگوريتمهاي كارآمد كنترل و الگوهاي نوين عيب يابي زمينه ظهور اين دسته از كيتها را فراهم كردهاند. البته كسب اين مزاياي قابل‌توجه به بهاي افزايش هزينه و قيمت تمام‌شده، در اين نوع از كيتها است. ويژگي بارز اين نسل نسبت به نسل سوم استفاده از تكنولوژي سيستم پاشش سوخت نوبتي چندنقطهاي است. در اين سيستم بهجاي استفاده از پاشش گروهي در انژكتورها، هر انژكتور بهطور جداگانه كنترل ميشود و زمان پاشش و ميزان آن در هر انژكتور به‌وسيلة ECU گاز تعيين ميگردد، لذا دقت كنترل نسبت هوا به سوخت در اين موتورها بسيار بالاست.
موارد زير را ميتوان بهعنوان مشخصات اصلي اين نسل نام برد:
1. سيستم پاشش گاز در اين نسل از كيتها چندنقطهاي است.
2. سيستم پاشش گاز در اين نسل از كيتها چندنقطهاي است.
3. كنترل زمان پاشش و تنظيم ميزان سوخت براي هر انژكتور به صورت جداگانه
4. استفاده از تجهيزات الكترونيكي دقيق براي كنترل دقيق نسبت هوا به سوخت
5. قابليت عيبيابي الكترونيكي پيشرفته
6. استفاده از انژكتورهاي فشار بالا ( bar8)
7. هزينه و قيمت بالا
8. پيكربندي ECU گاز نسبت به بنزين ميتواند بهصورت اصلي- آموزش مكانيك خودرو فرعي يا مستقل باشد.
9. سطح آلايندههاي توليدي بسيار پايين بوده و كمترين حد افت توان را داراست.