CNG je označenie pre Compressed Natural Gas – teda stlačený zemný plyn.
Zemný plyn je horľavý plyn, ktorý sa získava v prírodných náleziskách a uskladňuje v podzemných zásobníkoch. Skladá sa zo zmesi uhľovodíkov.
Presné zloženie závisí od zdroja zemného plynu. Hlavnou zložkou je metán. Podiel metánu je rozhodujúci pre chod motora. Čím vyšší je podiel metánu,
tým vyšší je energetický výnos (teda aj výkon motora). Zemný plyn je k dispozícii v dvoch kvalitách, pretože jeho zloženie sa mení v závislosti od zdroja.
Vysoká kvalita má podiel metánu cca. 87% až 99%, nízka cca. 80% až 87%. Najmodernejšie vozidlá si po každom natankovaní CNG automaticky zmerajú
podiel metánu svojimi senzormi a podľa výsledku prispôsobia režim práce motora.
CNG je jednou z troch alternatív, ktoré v roku 2001 vyhlásila Európska komisia za schopnú potenciálne nahradiť klasické motorové palivá o viac
ako 5 % (zámerom EU je toto číslo zvýšiť do konca roka 2020 na 20 %). Ostatnými sú bio palivá a vodík. CNG je vo vozidlách stlačený pod tlakom 20 až 25 MPa.
Systém CNG ako relatívne nová technológia podlieha oveľa prísnejším kritériám než klasický palivový systém, takže je v skutočnosti odolnejší.
Tlakové nádoby sú vybavené bezpečnostnými ventilmi, ktoré bránia pretlakovaniu alebo nežiadanému úniku (náraz, požiar vozidla...).
Taktiež je potrebné spomenúť rozdielne fyzikálne vlastnosti palív, kde zemný plyn vzplanie pri cca 600 ° C, zatiaľ čo benzín už pri cca 200 ° C.
V porovnaní so vzduchom je zemný plyn ľahší a pri úniku sa rozptýli, no vytečené tekuté palivá zostávajú na mieste, môžu kontaminovať pôdu a v
prípade neopatrnej manipulácie existuje vyššie nebezpečenstvo vzniku požiaru.
Stlačený plyn má oktánové číslo 125-130. Je tak podstatne odolnejší proti samovznieteniu v porovnaní s benzínom s bežným oktánovým číslom 95. CNG sa lepšie zmiešava so vzduchom, rovnomernejšie plní valce a je tak šetrnejší k motoru vozidla. Samozrejme, optimálnu prevádzku s CNG dosiahnete len s motorom upraveným na tento typ paliva.
Prestavba na LPG už nie je žiadnou novinkou, avšak CNG predstavuje pomerne novú technológiu, ktorá prináša nielen nižšie prevádzkové náklady, ale tiež ekologickejšiu prevádzku:
1. pri spaľovaní CNG sa do ovzdušia dostáva podstatne menej škodlivých látok a skleníkových plynov, najmä oxidov síry, a to o 99 % menej
2. pri jeho spaľovaní nevznikajú takmer žiadne karcinogénne látky
3. exhalácia oxidu uhoľnatého je na výrazne nižšej úrovni než u konvenčných palív
4. pri práci motora na CNG nevzniká takmer žiadne množstvo karbónových usadenín
Ekologické výhody
Vozidlá na zemný plyn produkujú výrazne menej škodlivín. A to ako dnes v emisných limitoch sledovaných škodlivín - oxidov dusíka NOx, oxidu uhoľnatého CO, pevných častíc PM, tak i karcinogénnych látok - poly aromatických uhľovodíkov, aldehydov, aromátov vrátane benzénu. Rovnako vplyv na skleníkový efekt je pri vozidlách na zemný plyn menší v porovnaní s benzínom či naftou. Pri tankovaní plynu nemôže dôjsť ku kontaminácii pôdy ako pri kvapalných palivách.
Ekonomická výhodnosť
Zemný plyn je dnes v porovnaní s benzínom v nevýhode. Súčasné ceny stlačeného zemného plynu sa pohybujú okolo 1,699 €/kg, čo je v porovnaní s benzínom privysoká cena.
Prevádzkové výhody
Lepšie zmiešanie plynu so vzduchom umožňuje rovnomernejšie plnenie valcov a tým menšie zaťažovanie motora. Vysoké oktánové číslo zemného plynu (130) umožňuje motoru pracovať i v oblasti výrazného ochudobnenia palivovej zmesi, zvyšuje sa odolnosť voči klepaniu motora. Pri "dvoj palivových" systémoch sa zvyšuje celkový dojazd vozidiel.
Vyššia bezpečnosť
Motoristi sa nemusia obávať o svoju bezpečnosť, napr. pri havárii, nakoľko CNG je vzhľadom k spôsobu uskladnenia vo vozidle a jeho vlastnostiam bezpečným palivom pre pohon automobilov. Zemný plyn sa voľne rozptyľuje, je ľahší než vzduch, má vysokú zápalnú teplotu. Potreba skladovať ho pod vysokým tlakom znamená, že je uskladnený v hrubostenných tlakových nádobách, ktoré pevnostne vydržia niekoľkonásobný tlak, nádrže odolávajú nárazu pri havárii. Pre prípad prerušenia plynového potrubia sú nádrže istené bezpečnostnými ventilmi, ktoré uzatvárajú nádrže, takže zemný plyn nemôže unikať a vytvárať tak výbušné prostredie. V prípade požiaru vozidla tavná poistka nádrží zaistí postupné vypúšťanie a vyhorenie plynu, tak aby nedošlo k explózii nádrže.
Jednoduchá distribúcia plynu k užívateľovi
Zemný plyn je prepravovaný už vybudovanými plynovodmi, jeho používaním sa znižuje počet nákladných cisterien s kvapalnými pohonnými hmotami na cestách.
Väčšia perspektíva
Zásoby zemného plynu majú viac než dvojnásobnú životnosť oproti rope, z ktorej sú vyrábané benzín, nafta a propán-bután.
Niektorí ľudia majú všeobecne z plynu obavy, v doprave je navyše používaný zemný plyn pod vyšším tlakom. V skutočnosti sú vozidlá na zemný plyn
bezpečnejšie než vozidlá používajúce benzín alebo naftu. Tento fakt vyplýva z fyzikálnych vlastností zemného plynu a zo spôsobu uloženia CNG.
1. Zemný plyn je, oproti kvapalným palivám, ľahší ako vzduch.
2. Zápalná teplota zemného plynu je oproti benzínu dvojnásobná.
Hrubostenné plynové tlakové nádoby, vyrábané z ocele alebo kompozitných materiálov, sú bezpečnejšie, nárazu odolnejšie než tenkostenné
(nezriedka plastové) nádrže na kvapalné pohonné hmoty. Tlakové nádoby prechádzajú sériou testov oveľa prísnejších v porovnaní so skúškami
nádrží kvapalných palív. Hlavne sa skúša odolnosť proti nárazu, požiaru, zvýšenie tlaku.
Vo vozidle sú tlakové nádoby vybavené bezpečnostnými ventilmi s radom poistiek (automatické uzatváranie pri havárii vozidla, postupné
odpúšťanie plynu a jeho postupné "odhorievanie" pri prípadnom požiari vozidla) takže nedochádza k deštrukcii a roztrhnutiu nádrží.
Ani v praktickej prevádzke, pri havárii plynových vozidiel, kedy bol automobil totálne zničený alebo po požiari garáže plynových autobusov,
nedošlo k výraznejšiemu poškodeniu plynových nádob.
Zemný plyn z plynovodnej siete sa pomocou kompresora stláča na tlak 20-25 MPa. Stlačený zemný plyn je skladovaný v tlakových zásobníkoch,
vzájomne prepojených. Vlastné plnenie je prepúšťanie stlačeného zemného plynu z tlakových zásobníkov prostredníctvom výdajného stojana do
tlakovej nádoby vo vozidle. Plniaci konektor hadice výdajného stojana sa pripojí pomocou rýchlo upínacieho systému na plniaci ventil vozidla.
Nie. Jedná sa o rozdielne plyny a technológie plnenia. Pozor na zámenu zemného plynu a propán-butánu. Pokiaľ nedôjde k neodbornej zámene plniacich koncoviek
je to aj technicky nemožné.
Áno. S pomocou tzv. "Domácich plničiek", teda plniaceho zariadenia pre pomalé plnenie. Oficiálny medzinárodný názov je VRA - Vehicle Refuelling Appliance (zariadenia / prístroj / pre plnenie vozidiel). Plnenie áut zemným plynom sa vykonáva priamo pomocou kompresora, pričom môže byť tankované aj niekoľko vozidiel súčasne. Plnenie prebieha spravidla 5 - 6 hodín v čase, keď vozidlo nie je v prevádzke - v nočných hodinách alebo v prestávkach jazdy.
Výhody LPG oproti CNG
1. široká sieť čerpacích staníc na Slovensku a v Európe,
2. pri väčšine vozidiel väčší dojazd na jedno naplnenie,
3. nižšia cena plynovej prestavby,
4. nádrž zaberie menej miesta v automobile.
Výhody CNG oproti LPG
1. lepšie štartovacie vlastnosti pri nízkych teplotách (nepodstatné pri sekvenčných systémoch),
2. bezpečnosť - CNG (zemný plyn) je oproti LPG (propán-butánu) ľahší ako vzduch, a teda bezpečnejší pri prevádzke a manipulácii, propán-bután má prísnejšie podmienky garážovania. Uloženie v tlakových nádobách je niekoľkonásobne istené,
3. vozidlá môžu parkovať v podzemných garážach,
4. stabilná kvalita paliva,
5. perspektíva využitia - zásoby zemného plynu sú dlhodobejšie než zásoby ropy, na ktorú je výroba propán-butánu viazaná.
Plnenie vozidiel stlačeným zemným plynom (tlak 20 MPa resp. 200 bar) na CNG plniacich staniciach sa vykonáva prostredníctvom plniaceho ventilu. Palivovou nádržou CNG je plynová tlaková nádoba, väčšinou oceľová, ale stále viac sa presadzujú aj odľahčené nádoby z kompozitu. Pri moderných osobných automobiloch sú tlakové nádoby väčšinou umiestnené mimo batožinový priestor vozidla (na spodku vozidla), pri autobusoch potom spravidla na streche (nízkopodlažné autobusy).
Pri jazde sa CNG prostredníctvom vysokotlakového plynového potrubia dostáva do vysokotlakového regulátora, kde dochádza k redukcii tlaku plynu na potrebný prevádzkový tlak podobne ako pri LPG. Krokový motorček (prípadne vstrekovacie trysky) na základe signálov z riadiacej jednotky priebežne upravuje množstvo plynu do zmiešavača (vstrekovačov) v optimálnom režime výkonu, spotreby paliva a množstva emisií. V sacom potrubí dochádza ku zmiešaniu paliva - zemného plynu so vzduchom a vytvorenie zápalné zmesi. Zmiešavač (vstrekovače) má rovnakú funkciu ako karburátor či vstrekovanie pri použití benzínu. Elektronická časť plynovej zástavby - riadiaca jednotka a emulátor (prerušovač vstreku) slúži k správnej prevádzke vozidla na zemný plyn, prerušuje vstrekovanie benzínu a riadi dávkovanie plynu.
Na prístrojovej doske je umiestnený ukazovateľ množstva plynu, u "dvoj palivových" vozidiel vrátane prepínača plyn-benzín.
Všeobecne dojazd vozidla záleží na veľkosti, počte tlakových nádob a na spotrebe plynu konkrétneho automobilu, ďalej na charaktere prevádzky
(mestský, mimomestský) a spôsobe jazdy. V priemere sa dojazd osobných automobilov pohybuje medzi 250 - 500 km. Sériovo vyrábané automobily s väčším
objemom nádrží napr. FIAT Multipla majú dojazd až 550 km. Priemerné dojazdy autobusov sa pohybujú medzi 450 km v mestskej premávke a viac ako 500 km
v mimomestskej prevádzke.
Výrobcovia originálnych plynových osobných automobilov zachovávajú úžitkovú hodnotu vozidla, tj. nezaberajú nádržami batožinový priestor a umiestňujú
väčší počet nádrží (spravidla 3 až 4 nádrže) menších rozmerov pod vozidlo alebo pod zadné sedadlá či do iných vhodných priestorov vo vozidle.
Podobne je možné vykonať dodatočnú prestavbu, pokiaľ to konštrukcia vozidla umožňuje.
V prípade oceľových nádob ich váha v kg zhruba zodpovedá objemu v litroch (70 litrová váži približne 70 kg). Odľahčené nádoby z ľahkých hliníkových
alebo kompozitných materiálov vážia až 3 x menej.
V autobusoch, dodávkach a kamiónoch bývajú tlakovej nádrže umiestnené v batožinovom priestore alebo na streche (u nízkopodlažných autobusov),
u nákladných automobilov na podvozku.
Zemný plyn má oktánové číslo 125-130, motor konštruovaný na zemný plyn má teda oproti benzínovému motoru vyšší kompresný pomer a teda lepšie parametre.
V ojedinelých prípadoch je však možné, že softvérovou úpravou je výkon motora pri prevádzke na LPG znížený z dôvodu predĺženia životnosti motora.
Platné legislatívne predpisy SR, týkajúce sa garážovania CNG vozidiel momentálne neriešia dotknutú problematiku.
Cena zemného plynu sa neodvíja od ceny ropy resp. ropných produktov, takže je predpoklad zachovania trvalého rozdielu medzi základnou cenou
(cena bez dane) benzínu a nafty a zemného plynu (CNG). Ceny oboch komodít nie sú na seba naviazané, avšak klesajú či stúpajú takmer súbežne.
Zemný plyn, vzhľadom k nákupným kontraktom však s malým oneskorením.
CNG (Compressed Natural Gas) - Stlačený zemný plyn
LNG (Liquefied Natural Gas) - Skvapalnený zemný plyn
LPG (Liquefied Petroleum Gas) - Skvapalnený ropný plyn
NGV (Natural Gas Vehicles) - Vozidlá s pohonom na zemný plyn
Momentálne najväčšou nevýhodou je cena CNG na čerpacích staniciach.
1,60-1,70.- € / kg je cena, ktorá atakuje cenu benzínu čím CNG značne znevýhodňuje.
Ďaľsou nevýhodou je neprimerane vysoká cena náhradných dielov CNG. Pre ilustráciu, cena JEDNEJ nádrže môže byť až 2.300.- € pričom máloktoré vozidlo má len jednu nádrž.
Tieto 2 dôvody momentálne CNG stavajú do nepriaznivej pozície a doporučujem zvážiť nákup JAZDENÉHO vozidla na CNG.
Viac informácií na túto tému nájdete tu - klikni
Momentálne je základná cena za prestavbu bežného, 4-valcového nepriamovstrekového motora (MPi) s kvalitným CNG zariadením od 2.000.- €.
Cena platí pri použití jednej nádrže na CNG. Táto zabezpečí dojazd cca 100 km, na každých ďaľších požadovaných 100 km je potrebné namontovať ďaľšiu nádrž. Nádrže je možné montovať obvykle len do batožinového priestoru (kufra) vozidla nakoľko v podvozku nieje pre nádrže priestor.