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

1Samochody z balonami gazowymi – co to takiego?

Na samym wstępie warto wyjaśnić 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 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, zbliżonym do panującego w gazociągu, i zatłaczano go do zbiorników pojazdu bezpośrednio z sieci.

Przy tankowaniu używano zwykłej infrastruktury o dużym przekroju, niewymagającej stosowania specjalistycznych urządzeń. Przykładowy punkt tankowania gazu z Niemiec z lat 30. XX wieku pokazuje, jak proste było to rozwiązanie.

2Wygląd i konstrukcja pojazdów z balonem na dachu

Sposób magazynowania paliwa wpłynął na wyjątkowy i łatwy do rozpoznania wygląd pojazdów. Na dachu każdego auta montowano 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 – dużo tańszy niż oferowane wówczas zbiorniki stalowe do magazynowania CNG. Niskie ciśnienie wykorzystywane w takim balonie nie wymagało też stosowania wysokociśnieniowej infrastruktury do tankowania pojazdu.

3Braki w zaopatrzeniu w ropę motorem rozwoju aut na gaz ziemny

Konstrukcja takich pojazdów gazowych posiadała szereg istotnych wad. Problemem był przede wszystkim mały zasięg – przy jednym tankowaniu auto mogło pokonać od 50 do 70 kilometrów. Kolejnym problemem był niezbyt praktyczny „balon” do magazynowania gazu na dachu, który niekorzystnie wpływał na aerodynamikę pojazdu i był narażony na uszkodzenia, np. o konary drzew czy wiaty budynków. Kierowcy musieli też na co dzień zwracać uwagę na wysokość wiaduktów i mostów, pod którymi wiodły drogi.

Ograniczeniom podlegały również parametry jazdy – maksymalna prędkość pojazdu wynosiła tylko 50 km/h, co wynikało nie tylko z wysokości pojazdu, ale i z troski o ograniczony zasięg. Problemem okazywały się także silne podmuchy wiatru, stanowiące realne zagrożenie 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. Takie rozwiązanie znajdowało jednak zastosowanie aż do połowy lat 90. XX wieku – dopiero wtedy wycofano z eksploatacji tego typu gazowe autobusy w Chinach, w mieście Zigong.

4Pierwsza 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 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 pozwolą jednak na dowolne kształtowanie lekkiego zbiornika stalowego. Powrót do balonów na dachach pojazdów na pewno nam nie grozi.

Źródło: własne