LPG i CNG: tanie paliwa, których potencjał został uwolniony dzięki pionierskiej świecy zapłonowej

O paliwie LPG i CNG

LPG i CNG to wyjątkowo wszechstronne, tanie i ekologiczne rodzaje paliwa. LPG uzyskiwany jest jako produkt uboczny przy rafinacji ropy naftowej lub bezpośrednio ze złóż gazu ziemnego, zwykle na początku uruchamiania nowego odwiertu. Składa się z propanu, butanu lub mieszaniny tych gazów. Znany pod nazwą Autogaz, Propan, Propanowy Autogaz, GPL i GLP, LPG jest na świecie trzecim najczęściej stosowanym paliwem silnikowym. Szacuje się, że globalnie około 23 milionów samochodów jest napędzanych LPG, przy czym paliwo to jest szczególnie popularne w Europie Wschodniej, krajach Beneluksu oraz w Niemczech, Austrii i Szwajcarii. Przy normalnym ciśnieniu i temperaturze LPG ma postać gazową. Jednakże gdy zostanie poddany działaniu ciśnienia lub schłodzeniu, ulega kondensacji i przechodzi w stan ciekły, zmniejszając objętość do 1/250 wyjściowej. Oznacza to możliwość łatwego transportu dużej energii w niewielkim zbiorniku.

Natomiast CNG jest bezpośrednim produktem pozyskiwanym przy eksploatacji złóż gazu ziemnego. Składające się głównie z metanu CNG ma stosunkowo wysoką temperaturę zapłonu, wynoszącą około 700 ^oC. W przeciwieństwie do LPG, CNG ma zawsze postać gazową, co przy przechowywaniu oznacza konieczność używania zbiorników o większej pojemności. Szacuje się, że na całym świecie gazem CNG napędzanych jest ponad 20 milionów pojazdów.

Niższe koszty eksploatacji i znacząco niższa emisja

Przystosowanie samochodu do spalania gazu daje kierowcom wiele korzyści, z których najważniejsze to kwestie ekonomiczne. W wielu krajach rządy wprowadziły zachęty w postaci dotacji. Nie zmienia to faktu, że LPG oraz CNG zapewniają obniżenie kosztów eksploatacji.

Chociaż ceny różnią się pomiędzy krajami, średni koszt LPG jest zawsze znacząco niższy od benzyny lub oleju napędowego, w wielu przypadkach nawet ponad 50 %. Generalnie CNG jest jeszcze tańszy od LPG, ale trzeba pamiętać o tym, że w porównaniu z LPG wytwarza mniej niż 50% energii. Oznacza to, że na dłuższą metę eksploatacja samochodu na gazie LPG przynosi większe oszczędności.

Przystosowanie do spalania LPG lub CNG ma również bardzo pozytywny wpływ na środowisko, ponieważ te źródła zasilania należą do paliw kopalnych o najniższym poziomie emisji przy spalaniu. CNG jest paliwem spalającym się w sposób bardziej czysty, uwalniając przy tym mniejszą ilość niebezpiecznych gazów. Niemniej jednak gaz LPG niesie ze sobą wiele korzyści. Przykładowo, jak wykazały badania, stosowanie gazu LPG zamiast benzyny lub oleju napędowego wiąże się z niższą emisją tlenku węgla (CO), dwutlenku węgla (CO2), tlenków azotu (NOx) oraz węglowodorów (HC). Spalanie gazu LPG uwalnia o 68% mniej tlenków azotu niż w przypadku benzyny oraz 96% mniej niż przy spalaniu oleju napędowego. Nie wspominając już cząstek stałych, których spalanie LPG uwalnia 120 razy mniej niż w przypadku oleju napędowego. Ponadto spaliny LPG praktycznie nie zawierają czarnego węgla (rodzaj gazu cieplarnianego), który jest jedną z głównych przyczyn globalnego ocieplenia, a także stanowi poważne zagrożenie dla ludzkiego zdrowia.

Konwersja na zasilanie paliwem alternatywnym

W salonach można nabyć samochody fabrycznie wyposażone w instalację LPG, jednak najbardziej powszechny jest montaż w wyspecjalizowanym warsztacie. W zależności od kraju, przystosowanie silnika benzynowego do spalania LPG zajmuje do siedmiu dni i kosztuje pomiędzy 1.000 a 3.000 Euro. Przerobiony samochód, który najczęściej posiada zbiornik LPG zamontowany we wnęce koła zapasowego, na zimno uruchamiany jest na benzynie, co oznacza, że w tradycyjnym zbiorniku zawsze musi znajdować się trochę paliwa. Gdy po przejechaniu kilku kilometrów silnik rozgrzeje się, następuje automatyczne przełączenie na gaz. Jednocześnie możliwe jest wydłużenie zasięgu jazdy, ponieważ w przypadku wyczerpania LPG sterownik automatycznie przełącza na zasilanie benzyną. Nawet pojazdy hybrydowe można przerobić na LPG, dzięki czemu jazda nimi jest jeszcze bardziej ekonomiczna i przyjazna dla środowiska.

Przystosowanie do zasilania CNG jest o wiele droższe. Ze względu na stan gazowy paliwa konieczne jest zastosowanie większego zbiornika, co znacząco ogranicza miejsce w bagażniku. Mimo tego to właśnie nowe pojazdy są częściej fabrycznie wyposażane w instalację CNG. Podobnie jak w przypadku samochodów zasilanych LPG możliwe jest przełączenie na benzynę. Dodatkowo o wiele więcej nowoczesnych samochodów można na zimno uruchamiać na CNG, a tym samym nie ma potrzeby zasilania benzyną.

LPG LaserLine: rozwiązanie skrojone specjalnie do potrzeb silników zasilanych gazem

Należy pamiętać o tym, że paliwa LPG i CNG stawiają wyjątkowe wymagania odnośnie układu zapłonowego, a dobór odpowiednich świec zapłonowych jest szczególnie ważny. Oferowana przez NGK SPARK PLUG linia LaserLine LPG jako pierwsza na aftermarkecie obejmowała świece zapłonowe specjalnie opracowane do pojazdów zasilanych gazem. Asortyment zapewniający pokrycie europejskiego rynku w wysokości 95% obejmuje osiem referencji wyposażonych w podwójne elektrody wykonane z metali szlachetnych. “Te świece zapłonowe idealnie nadają się do eksploatacji na LPG, CNG lub podwójnym paliwie” - mówi Kai Wilschrei, Starszy Menadżer Serwisu Technicznego Aftermarket EMEA firmy NGK SPARK PLUG EUROPE. “Zanim wypełniliśmy tą lukę, jedynymi świecami dostępnymi do silników zasilanych gazem były produkty bardziej dopasowane do pracy w silnikach benzynowych. Było to źródłem pewnych problemów podczas pracy silników spalających LPG.”

LaserLine LPG: Najnowocześniejsza technologia świec zapłonowych do silników zasilanych gazem

1.Najwyższej jakości elektrody: Opatentowane, wykonane z metali szlachetnych elektrody nie ulegają erozji podczas spalania gazu, zwiększając tym samym sprawność i osiągi.

2. Odciążenie cewek zapłonowych: Cienka, o grubości 0,6 mm elektroda centralna pracuje przy niskim napięciu zapłonu, zmniejszając obciążenie cewki zapłonowej. Płomień rozprzestrzenia się szybciej, wspomagając spalanie.

3. Optymalne parametry cieplne: Miedziany rdzeń wewnątrz elektrody masowej odprowadza większą ilość ciepła, obniżając wysokie temperatury spalania gazu.

4. Fabrycznie ustawiony odstęp elektrod: Wynosząca 0,8 mm szczelina pomiędzy elektrodami eliminuje konieczność ręcznej regulacji.

5. Powłoka zabezpieczająca: Wyjątkowa powłoka chromowa chroni korpus przed korozją, wydłużając trwałość świecy zapłonowej.

Jednym z tych problemów było uszkodzenie cewki zapłonowej. Ponieważ inicjalizacja zapłonu gazu jest o wiele trudniejsza niż w przypadku benzyny, w silnikach zasilanych LPG i CNG konieczne jest wyższe napięcie zapłonu (nawet do 7.000 V). W takich warunkach bardzo łatwo o przedwczesne zużycie lub uszkodzenie cewki zapłonowej. “Świece zapłonowe LaserLine LPG przeciwdziałają temu zjawisku. Elektroda centralna posiada końcówkę z irydu, a elektroda masy - powłokę platynową. Dzięki temu elektroda centralna może być bardzo cienka.” - podkreśla Wilschrei. “Pozwala to skoncentrować napięcie w jednym miejscu, dzięki czemu przeskoczenie iskry wymaga niższego napięcia a obciążenie cewki zapłonowej jest znacząco mniejsze.”

Kolejnym problemem rozwiązanym przez świece zapłonowe LaserLine LPG jest korozja. W trakcie spalania gazu powstają agresywne kwasy mogące powodować korozję gwintu świecy. Wtedy odkręcenie świecy zapłonowej może być bardzo trudne oraz istnieje ryzyko uszkodzenie głowicy silnika. “Świece zapłonowe LaserLine LPG posiadają specjalną powłokę zapewniającą optymalną ochronę przed korozją, dzięki czemu wykręcenie po przebiegu nawet 60,000 km nie stanowi żadnego problemu” - wyjaśnia ekspert.

W rzeczywistości zresztą świece zapłonowe LaserLine LPG powinny być wymieniane co 60.000 km przebiegu samochodu. To znacząco więcej, niż w przypadku standardowych świec zapłonowych stosowanych w silnikach zasilanych gazem. Przy eksploatacji na gazie interwał wymiany zwykłych świec zapłonowych należy skrócić o połowę okresu wymaganego przy normalnym spalaniu benzyny. Swoją większą wytrzymałość świece zapłonowe LaserLine LPG zawdzięczają dwóm wykonanym z metali szlachetnych elektrodom, które pomimo mniejszej średnicy praktycznie nie powodują wypadania zapłonu. “Asortyment oferuje prawdziwe długoterminowe oszczędności” - mówi Wilschrei. “Kierowcy używający samochodów zasilanych gazem nie tylko rzadziej muszą kupować nowe świece, ale również mogą zaoszczędzić na kosztach ich wymiany.”

Kolejne wyzwanie stanowi wysoka temperatura. Większość kierowców eksploatujących samochody zasilane oprócz benzyną także LPG lub CNG ma możliwość ręcznego przełączania pomiędzy rodzajami paliwa. Należy jednak pamiętać, że temperatura spalania gazu jest wyższa niż benzyny. Oznacza to, że świeca zapłonowa musi mieć większą zdolność do odprowadzania ciepła. Z tego powodu świece zapłonowe LaserLine LPG mają odpowiednio dopasowaną wartość cieplną. „Zwyczajne podniesienie wartości cieplnej grozi ryzykiem pokrycia świecy sadzą podczas jazdy na benzynie, ponieważ w zależności od warunków jazdy mogą one nie być w stanie osiągnąć temperatury wymaganej do samooczyszczenia.” - ostrzega Wilschrei. “W celu uniknięcia tego zjawiska świece zapłonowe LaserLine LPG posiadają rozszerzony zakres wartości cieplnej, który pozwala na optymalne działanie na benzynie i gazie bez ryzyka przegrzania czy zanieczyszczenia sadzą.”

Kai Wilschrei jest dumny z zaawansowanej technologii: „NGK SPARK PLUG ma gotowe rozwiązanie wszystkich specjalnych potrzeb wynikających ze stosowania gazu LPG oraz CNG. Nasze świece zapłonowe do pojazdów zasilanym gazem zapewniają bardzo wysokie pokrycie rynku wtórnego i nadają się do ponad 100 milionów pojazdów w Europie. Bez względu na to, czy mamy do czynienia nawet z rynkiem niszowym, z pasją rozwijamy optymalną technologię zapłonu pasującą do wymagań każdego rodzaju pojazdu.” Dzięki ponad 80-letniemu doświadczeniu oraz szerokiemu asortymentowi produktów, obejmującemu świece zapłonowe, świece żarowe, cewki i przewody zapłonowe oraz szeroką gamę czujników, nie jest żadnym zaskoczeniem, że NGK SPARK PLUG to zaufany wybór dystrybutorów, warsztatów i kierowców na całym świecie.