Scania: nowe silniki gazowe do ciężarówek i autobusów

Scania CNG. Silnik na gaz ziemny (silnik gazowy Scania)

Fot. Układ sterowania silnikiem i układ zapłonowy Źródło: Scania

Nowa generacja silników, które mogą być zasilane zarówno biogazem, jak i gazem ziemnym, ma oferować osiągi zbliżone do silników wysokoprężnych. Jednostki są zoptymalizowane pod kątem zastosowania w pojazdach dystrybucyjnych, śmieciarkach i autobusach miejskich i dostępne w wielu konfiguracjach.
Nowe silniki gazowe Scania, bazujące na platformie Scania, o mocy 270 i 305 KM są gotowe do wprowadzenia na rynek. Jednostki zostały wyposażone w opracowany przez Scania układ paliwowy i zbiorniki gazu, dostosowane do wymagań pojazdów dystrybucyjnych i autobusów miejskich.

Silniki gazowe dla samochodów ciężarowych mogą być wykorzystywane we wszystkich rodzajach zadań transportowych realizowanych w mieście. Istnieje możliwość wyboru podwozi 4×2 i 6×2 ze skrętną osią wleczoną, w tym również podwozi z pneumatycznym zawieszeniem wszystkich osi. Do standardowego wyposażenia tych pojazdów należy automatyczna 6-biegowa skrzynia biegów Allison, wyposażona lub nie w zintegrowany zwalniacz.

Jednostki takie mogą napędzać też autobusy (np. nieskopodłogowy Scania OmniCity czy Scania OmniLink), używane w komunikacji miejskiej. Początkowo będą dostępne w 12-metrowych autobusach 4×2. Nieco później zostaną wprowadzone do pozostałych wersji, o długości do 18 m. Autobusy te są wyposażone w 5- lub 6-biegowe automatyczne skrzynie biegów ZE z integralnym zwalniaczem. Dostępne są również podwozia autobusowe do indywidualnej zabudowy.

Silnik gazowy bazuje na wysokoprężnej 5-cylindrowej jednostce napędowej o pojemności skokowej 9,3 l, reprezentującej nową platformą (średnica cylindra 130 mm) silnikową dla Euro 5 i EEV (Enhanced Environmentally friendly Vehicle). Zmiany konstrukcyjne polegały m.in. na modyfikacji głowic cylindrów, w celu zastosowania centralnie umieszczonych świec zapłonowych, zamontowaniu układu wtrysku gazu w kolektorze dolotowym oraz zmodyfikowanego wałka rozrządu. Poprzez wymianę tłoków zredukowano stopień sprężania do 12,6:1 – wartości odpowiedniej dla spalania ubogich mieszanek wg obiegu termodynamicznego Otto (silnik ZI). Jednostka napędowa wykorzystuje małą turbosprężarkę o stałej geometrii łopatek, zapewniającą (absolutne) ciśnienie doładowania do 2,5 bar (dzięki temu silnik szybciej reaguje na ruchy pedału przyspieszenia). Turbosprężarka jest wyposażone w sterowany automatycznie zawór upustu spalin. Silnik pracuje na bardzo ubogiej mieszance paliwowo-powietrznej, której skład jest kontrolowany za pośrednictwem działającej w układzie sprzężenia zwrotnego sondy lambda oraz masowego przepływomierza powierza zamontowanego w kolektorze dolotowym. Układ sterowania silnika automatycznie koryguje dawkę gazu. To duża zaleta w przypadku zasilania biogazem lub mieszanką biogazu i gazu ziemnego, gdy mogą pojawiać się problemy z jakością paliwa.

Scania CNG. Silnik gazowy zasilany metanem

Fot. Układ zasilania gazem i układ dolotowy Źródło: Scania

Aparaturę wtryskową Bosch kontroluje opracowany przez Scania układ sterowania silnikiem. Oznacza to, że cały system sterowania może być diagnozowany za pomocą przyrządów diagnostycznych marki. Przebieg mocy i momentu obrotowego jest zbliżony do charakterystyki silnika wysokoprężnego, co ułatwia wzajemne dopasowanie jednostki gazowej i automatycznych skrzyń biegów, stanowiących standardowe wyposażenie pojazdów: OC9 G04: 270 KM przy 1.900 obr/min, 1100 Nm przy 1.000-1.400 obr/min; OC9 G05: 305 KM przy 1.900 obr/min, 1.250 Nm przy 1.000-1.400 obr/min.

Układy zbiorników gazu są dostosowane do wymagań poszczególnych segmentów transportu, tzn. dystrybucji, transportu odpadów i przewozu pasażerów w mieście. Ciśnienie robocze wynosi 200 bar. Ilość gazu pozostałą w zbiornikach wskazuje procentowy wskaźnik, pokazujący wartość zero, gdy ciśnienie spadnie do 10 bar, dzięki czemu zostaje zachowana pewna rezerwa na dojazd do bazy. Instalacja gazowa spełnia wymagania regulaminu ECE R110.

W samochodach ciężarowych osiem 80-litrowych zbiorników gazu – łącznie 640 l – zapewnia zasięg roboczy do 200 km. Zbiorniki są zamontowane w kompaktowych zestawach po 4 z każdej strony ramy pojazdu. Oprócz wytrzymałości i małej masy, istotną zaletą zbiorników kompozytowych jest ich trwałość eksploatacyjna: 20 lat, wobec 6 lat w przypadku zbiorników wykonanych ze stali. Cały zestaw zbiorników waży o ok. 400 kg mniej niż komplet zbiorników stalowych o tej samej łącznej pojemności.

W autobusach miejskich cztery 320-litrowe aluminiowe zbiorniki gazu są umieszczone na dachu, w pobliżu środka przedniej osi. Taki a nie inny wybór miejsca montażu zapewnia optymalny rozkład obciążeń (w celu wygospodarowania miejsca, zmieniono lokalizację wywietrzników dachowych). W typowo miejskiej eksploatacji 1280-litrowy zapas gazu wystarcza na przejechanie ok. 500 km. Zawór napełniania znajduje się pod przednią pokrywą, po stronie drzwi. W przypadku zderzenia czujnik bezwładnościowy zamyka przepływ gazu z każdego zbiornika (kierowca ma możliwość zresetowania czujnika). Podwozia autobusowe są dostarczane wraz z zestawem ośmiu lub dziesięciu 150-litrowych, kompozytowych zbiorników gazu, przeznaczonych do montażu na dachu.

iveco_cng

Źródło:
  • Scania, własne