CNG Historia | Auta na gaz ziemny ze zbiornikami (balonami) o niskim ciśnieniu

CNG – gaz ziemny w postaci sprężonej został pioniersko zastosowany do pojazdów dopiero w latach 30. XX wieku. A historia ekologicznych pojazdów na gaz ziemny sięga tutaj dalej, bo aż do początku wieku. Jak więc radzono sobie bez technologii sprężania gazu? Odpowiedź jest prosta – na dachach pojazdów montowano specjalne „torby” (balony). Takie auta nazywano „Gas Bag Vehicles”. Czyli autami z „gazowymi torbami, tudzież balonami”. Zapraszamy do zapoznania się ze szczegółami tego rozwiązania!

Samochody z balonami gazowymi – co to takiego?

Na samym wstępie wyjaśnijmy zasadę działania auta z balonem metanowym na dachu. Celowo używamy słowa metan, gdyż wówczas gaz ziemny nie był wykorzystywany na szerszą skalę w gazociągach. Dominował gaz koksowniczy, wytwarzany z węgla w specjalnych instalacjach miejskich (pozostałością tej metody są m.in. ogromne zbiorniki na gaz, które można spotkać m.in. przy ul. Prądzyńskiego w Warszawie).

Właściwie dlaczego historia aut na gaz ziemny nie zaczęła się od CNG? Niestety – w związku z nikłą wiedzą, doświadczeniem oraz wysokimi kosztami w zakresie sprężania gazów, konstruktorzy decydowali się na rozwiązanie tańsze i lepiej opanowane. Gaz magazynowano pod niskim ciśnieniem, podobnym do panującego w gazociągu. Do zbiorników pojazdy był on zatłaczany bezpośrednio z gazociągu.

Przy tankowaniu używano zwykłej infrastruktury o dużym przekroju, niewymagającej stosowania specjalistycznych urządzeń. Przedstawia to przykładowy punktu tankowania gazu z Niemiec, z lat 30. XX wieku, widoczny na zdjęciu.

Sposób magazynowania paliwa wpłynął na wyjątkowy i łatwy do rozpoznania wygląd pojazdów. Na dachu każdego auta był zamontowany specjalny balon, do którego tankowano metan. Zajmował on całą powierzchnię dachu i miał pokaźną wysokość – w pierwszych zastosowaniach asekuracyjnie mocowano go do zderzaków pojazdów. Następnie, w wyniku ewolucji, gazowy balon mocowano już w specjalnej drewnianej skrzyni, która znacznie lepiej komponowała się z wyglądem samochodu i zapewniała lepszą aerodynamikę.

Sam balon był zrobiony z gumy, dzięki czemu koszt jego produkcji był bardzo przystępny. Był o wiele tańszym rozwiązaniem niż oferowane wówczas zbiorniki stalowe do magazynowania CNG. Jak już wspomnieliśmy, ciśnienie wykorzystywane w takim balonie, nie wymagało także stosowania wysokociśnieniowej infrastruktury do tankowania pojazdu.

Braki w zaopatrzeniu w ropę motorem rozwoju aut na gaz ziemny

Nie ma co ukrywać, że konstrukcja takich pojazdów gazowych posiadała szereg istotnych wad. Problemem był przede wszystkim mały zasięg pojazdu. Przy jednym tankowaniu auto mogło pokonać do 50 – 70 kilometrów. Kolejnym problemem był niezbyt praktyczny „balon” do magazynowania gazu na dachu. Niekorzystnie wpływał na aerodynamikę pojazdu, był także narażony na uszkodzenia (np. o konary drzew czy wiaty budynków). Problemem, z którym na co dzień musieli zmagać się kierowcy, była wysokość wiaduktów i mostów, pod którymi wiodły drogi. Wymagało to dużej uwagi i omijania zbyt niskich przejazdów.

Również parametry jazdy wymagały pewnych ograniczeń. Maksymalna prędkość pojazdu wynosiła tylko 50 km/h. Było to podyktowane nie tylko wysokością pojazdu, ale także troską o ograniczony zasięg. Problemem okazywały się także silne podmuchy wiatru, które stanowiły realne zagrożenie dla wywrotki auta.

Powyższe uwarunkowania oraz spadek cen paliw naftowych na rynku po II Wojnie Światowej były przyczyną odejścia od aut z metanowymi balonami na dachu. Okazuje się jednak, że takie rozwiązanie znajdowało zastosowanie aż do połowy lat 90. XX wieku. Dopiero wtedy wycofano z eksploatacji tego typu gazowe autobusy w Chinach, w mieście Zigong.

Samochody na gaz ziemny – pierwsza realna alternatywa dla paliw naftowych

Mimo wielu istotnych utrudnień w eksploatacji pojazdów gazowych z magazynowaniem paliwa w specjalnych balonach, auta zasilane metanem udowodniły, że stanowią realną alternatywę dla aut zasilanych produktami naftowymi – benzyną i olejem napędowym. Konieczność zastosowania metanu do zasilania pojazdu stanowiła poważny wkład w rozwój tego paliwa i przyspieszyła prace nad sprężaniem gazu ziemnego do postaci CNG.

Co ciekawe, obecne prace nad rozwojem magazynowania gazu ziemnego w pojazdach stanowią niejako powrót do korzeni. Celem współczesnych konstruktorów jest zmniejszenie ciśnienia metanu w zbiornikach, gdyż wysokociśnieniowa konstrukcja „butli” wymaga stosowania walcowatych cylindrów o dużej masie i niedogodnym kształcie. Najnowsze osiągnięcia w dziedzinie metaloorganiki, (o których pisaliśmy tutaj) pozwolą jednak na dowolne kształtowania lekkiego zbiornika stalowego. Powrót do balonów na dachach pojazdów na pewno nam nie grozi!