W skrócie
Volvo Trucks jako pierwszy producent zapowiedziało wydajny silnik wysokoprężny zasilany mieszanką metanu i oleju napędowego, spełniający normę emisji spalin Euro 5. Testy eksploatacyjne miały ruszyć w 2010 r. w Szwecji i Wielkiej Brytanii, a nowa technologia zwiększała zasięg pojazdu o ponad 50%.
1Jak działa gazowy silnik wysokoprężny Volvo
Rozwiązanie bazuje na sprawdzonych silnikach wysokoprężnych Volvo spełniających normę Euro 5. W pojeździe montuje się zbiorniki na wydajny objętościowo metan skroplony (LNG/LBG) lub sprężony (CNG/CBG), a dodatkowo osobny układ zasilania z wtryskiwaczami gazu w kolektorze dolotowym. Mieszankę metanowo-powietrzną zapala płomień powstający wskutek samozapłonu niewielkiej dawki oleju napędowego wtryskiwanego do komory spalania — dzięki temu nie trzeba świecy zapłonowej, a silnik zachowuje pełną sprawność jednostki wysokoprężnej. Procesory na bieżąco przeliczają optymalny udział obu paliw zależnie od stylu jazdy kierowcy; najwyższy udział gazu występuje podczas płynnej jazdy w warunkach ustalonych. Jeżeli gaz się skończy, silnik kontynuuje pracę wyłącznie na oleju napędowym.
2Zasięg i sprawność w porównaniu do klasycznych silników gazowych
Sprawność silnika wysokoprężnego zasilanego metanem jest o 30–40% większa niż silników o zapłonie iskrowym, co przekłada się na wyraźnie mniejsze zużycie energii niż w konwencjonalnych pojazdach na CNG. Dzięki zastosowaniu skroplonego gazu (o większej gęstości energii) zasięg eksploatacyjny wzrasta nawet dwukrotnie w porównaniu do typowych 150–200 km osiąganych przez ciężarówki na gaz z silnikiem o zapłonie iskrowym.
3Plan testów i cel redukcji CO2
Testy eksploatacyjne miały ruszyć w 2010 r. z mieszanką paliw o 70-procentowej zawartości metanu; resztę miał stanowić tzw. bio-mix diesel, czyli kopalny olej napędowy zmieszany z olejem z surowców odnawialnych. Celem Volvo Trucks było ograniczenie udziału oleju napędowego do minimum, docelowo nawet do 20%. Uwzględniając cały cykl życia paliwa, nowa technologia mogła w dłuższej perspektywie zapewnić do 80% niższą emisję CO2 niż konwencjonalny silnik wysokoprężny — pod warunkiem stosowania biogazu połączonego z biodieslem.
Dzięki tej wyjątkowej technologii udaje się nam połączyć zalety gazu jako paliwa z wysoką sprawnością, typową dla silników wysokoprężnych, która jest o około 30–40 procent większa od sprawności silników o zapłonie iskrowym. Rezultatem jest znacznie mniejsze zużycie energii przez samochód ciężarowy w porównaniu do pojazdów z konwencjonalnymi silnikami gazowymi.— Lars Mårtensson, dyrektor ds. ochrony środowiska, Volvo Trucks
Liczymy, że po udoskonaleniu i przetestowaniu tej technologii udział metanu wzrośnie nawet do 80 procent. W 2010 r. rozpoczniemy testy eksploatacyjne z mieszanką paliw o 70-procentowej zawartości metanu.— Mats Franzén, dyrektor działu Engine Strategy and Planning, Volvo Trucks
Warto wiedzieć
Metan jest głównym składnikiem zarówno gazu ziemnego (paliwa kopalnego), jak i biogazu, wytwarzanego z surowców biodegradowalnych, np. odpadów organicznych. Klasyczne silniki na CNG pracują w cyklu Otto z zapłonem iskrowym, tak jak silniki benzynowe — mają niższą sprawność cieplną niż jednostki wysokoprężne. Rozwiązanie typu „dual fuel” (metan + niewielka dawka oleju napędowego jako zapłonnik) pozwala zachować wysoką sprawność silnika Diesla przy jednoczesnym wykorzystaniu tańszego i czystszego paliwa gazowego — to podejście stosowane później również przez innych producentów ciężarówek.
