Przedmiot: Transport materiałów niebezpiecznych
i ratownictwo drogowych.
Temat: Transport CNG w zbiornikach przy
zasilaniu samochodów ciężarowych.
Wiktor Gaweł
Tomasz Wójtowicz
Wójtowicz T., Gaweł W. Transport CNG w zbiornikach przy zasilaniu samochodów
ciężarowych.
W ostatnich latach coraz mocniejsze stają się tendencje do
szukania alternatywy dla produktów ropy naftowej, której
złoża maleją w dużym tempie. Jedną z alternatyw jest
użycie do zasilania silników spalinowych CNG, którego
zastosowanie w wielu krajach jest coraz większe. Jednak
przy wielu zaletach, wymusza on zupełnie inny sposób
transportowania niż w wypadku produktów
ropopochodnych.
Coraz większe zapotrzebowanie na paliwa, przy
jednocześnie malejących zasobach ropy naftowej,
Rośnie udział CNG w zasilaniu silników spalinowych,
Zasilanie CNG wymusza sporo zmian w konstrukcji
zbiorników paliwa.
CNG (Compressed Natural Gas)
jest
to paliwo – gaz
ziemny w
postaci
sprężonej
do ciśnienia 20-25 MPa.
Służy
do
napędu pojazdów
silnikowych zarówno z zapłonem iskrowym jak i z
samoczynnym,
głównym składnikiem stanowiącym ponad 90% gazu
ziemnego jest zawsze metan,
Wartość energetyczna 1 w warunkach normalnych () jest
w przybliżeniu równa 1 litrowi benzyny. Masa 1 gazu
ziemnego wynosi w przybliżeniu 0,7 kg i jest uzależniona
od składu gazu.
Wójtowicz T., Gaweł W. Transport CNG w zbiornikach przy zasilaniu samochodów
ciężarowych.
Zalety CNG jako
paliwa
niska emisja zanieczyszczeń za względu na małą
zawartość procentową węgla (główny składnik to metan,
CH
4
),
spalanie przebiega wolniej, silnik pracuje ciszej niż na
benzynie czy ON,
w pełni hermetyczna instalacja tankowania oraz
składowania, brak emisji oparów gazu do atmosfery,
gaz ziemny jest dostarczany do stacji za pomocą
gazociągu miejskiego, brak konieczności transportu CNG
autocysternami,
najwyższa liczba oktanowa wśród paliw silnikowych - 110
do 120.
Wójtowicz T., Gaweł W. Transport CNG w zbiornikach przy zasilaniu samochodów
ciężarowych.
CNG na świecie
Światowym liderem w liczbie samochodów napędzanych CNG
jest Argentyna. Znajduje się tam 1,4 mln tego typu pojazdów.
Na drugim miejscu znajduje się Brazylia z 921 tysiącami
samochodów na CNG, na trzecim zaś Pakistan z 475 tysiącami
samochodów,
W Stanach Zjednoczonych jako zachętę do kupna samochodów
zasilanych gazem ziemnym wprowadzono wiele znaczących ulg
podatkowych (np. ulgi podatkowe za ciężarówki i za stację
tankowania),
Włoski koncern Fiat silnie angażuje się w budowę aut z
fabryczną instalacją CNG; większość oferowanych pojazdów
może być fabrycznie, już na taśmie montażowej, wyposażona
w instalację CNG. Pojazdy wyposażone w instalację CNG są
traktowane jako ekologiczne i nie dotyczą ich ograniczenia
ruchu pojazdów; ponadto ich zakup oraz montaż instalacji CNG
jest dotowany przez państwo.
Wójtowicz T., Gaweł W. Transport CNG w zbiornikach przy zasilaniu samochodów
ciężarowych.
CNG w Polsce
W naszym kraju paliwo to jest wciąż mało popularne. Głównym
powodem słabego zainteresowania gazem ziemnym, jest wysoki
koszt założenia instalacji,
Jeszcze do niedawna na terenie kraju funkcjonowało ponad 30
stacji oferujących sprężony gaz ziemny CNG - obecnie tylko 28,
Sytuacji paliw metanowych w Polsce na pewno nie poprawia fakt,
iż
od
1 listopada 2014 akcyza na nie przestała mieć zerową stawkę,
W Polsce eksploatowane są 3 392 pojazdy zasilane CNG ( stan na
grudzień 2013)
Wójtowicz T., Gaweł W. Transport CNG w zbiornikach przy zasilaniu samochodów
ciężarowych.
Wójtowicz T., Gaweł W. Transport CNG w zbiornikach przy zasilaniu samochodów
ciężarowych.
Zasilanie
samochodów
ciężarowych CNG
Wójtowicz T., Gaweł W. Transport CNG w zbiornikach przy zasilaniu samochodów
ciężarowych.
Zasadnicze problemy przy zasilaniu CNG
konieczność instalacji butli wysokociśnieniowych do 20 MPa,
ciężkich stalowych lub drogich kompozytowych,
konieczność sprężania gazu przez stację tankowania do bardzo
wysokiego ciśnienia,
w przypadku silników z zapłonem samoczynnym - dostosowanie
ich do zasilania CNG wymaga zabudowania iskrowego układu
zapłonowego lub wtryskiwania niewielkiej dawki ON do komory
spalania z jednoczesnym wtryskiem CNG do kolektora
dolotowego,
większa objętość zajmowana przez CNG niż benzyny czy LPG,
ilość sprężonego gazu równoważna litrowi benzyny lub 1,3 l LPG
zajmuje ponad 4 l.
Wójtowicz T., Gaweł W. Transport CNG w zbiornikach przy zasilaniu samochodów
ciężarowych.
Wójtowicz T., Gaweł W. Transport CNG w zbiornikach przy zasilaniu samochodów
ciężarowych.
Typ silnika : F1CE5+
Pojemność : 2998 ccm
Moc : 107 kW
Wójtowicz T., Gaweł W. Transport CNG w zbiornikach przy zasilaniu samochodów
ciężarowych.
Pojazdy CNG przechowują metan pod ciśnieniem 200 bar w stalowych
zbiornikach. Sprężony gaz ma niższe koszty produkcji, ale wymaga
większej
pojemności
zbiornika,
w którym ma być przechowywany. W pojazdach zasilanych skroplonym
gazem ziemnym, takich jak Stralis LNG, paliwo jest przechowywane w
stanie ciekłym w temperaturze -125ºC w zbiornikach kriogenicznych i
jest
doprowadzane
do
silnika
jako
gaz
ziemny
w postaci gazowej po uprzednim ogrzaniu w wymienniku ciepła. Nowy
Stralis LNG zawiera o wiele więcej metanu, doprowadzanego ze stała
objętością, niż rozwiązanie CNG.
Wójtowicz T., Gaweł W. Transport CNG w zbiornikach przy zasilaniu samochodów
ciężarowych.
Przykładowe
rozmieszczenie
butli
w
IVECO
Eurocargo CNG
Wójtowicz T., Gaweł W. Transport CNG w zbiornikach przy zasilaniu samochodów
ciężarowych.
Dziękujemy za uwagę.