Gardaland  
 
 






 
A CNG technológiáról, a sűrített földgázról mint üzemanyagról általában, használatának előnyeiről, környezetkímélő hatásairól röviden
 

            


                I.            A CNG gázról általában


A CNG (Compressed Natural Gas), vagy más néven sűrített földgáz nagy nyomás alatt tárolt szénhidrogén gázok elegye, amelyet gépjárművek, mezőgazdasági járművek, nehézgépjárművek, és egyéb árumozgató gépek, berendezések üzemanyagaként használnak.

-          Tulajdonságok

A gáz néhány tulajdonsága összetételtől függően, légköri nyomáson:

relatív sűrűség: 0,55–0,71
sűrűség :0,7–0,8 kg/l
gyulladási hőmérséklet: 600–640 °C
alsó-felső gyulladási koncentráció: 5–15 tf%
lángterjedési sebesség: 33 cm/sec
alsó hőérték: 0,028–0,041 MJ/l
1 liter földgáz elégetéséhez szükséges levegő mennyisége elméletileg: kb. 9,5 liter
oktánszám: kb. 120
energia sűrűség tartályban: 46,5–49 MJ/kg (6,7–7,9MJ/l)
hajtóanyag és a levegő elméleti súlyaránya: 17:1
forráspont: −163 °C

 

-        Összetétel


A földgáz különféle szénhidrogén vegyületekből áll. Tartalmának általában 90%-a metán (CH4). Tartalmaz továbbá etánt (C2H6), propánt (C3H8), butánt (C4H10), szén-dioxidot (CO2) és nitrogént (N2).

 

-        Tárolás, szállítás


A földgázt vezetékhálózaton juttatják el a háztartási és az ipari fogyasztókhoz. A motor-hajtóanyagként használt gáz azonos minőségű a háztartásokban használttal. A töltőállomáson ezt a gázt nagynyomású kompresszorral 250 bar nyomásra sűrítik, és így tankolják a járművekbe ugyan annyi idő alatt, mint más, hagyományos üzemanyagot. Az autógázpalackban a földgáz nyomása változik a hőmérsékletingadozás következtében, de ez motorüzemelés szempontjából figyelmen kívül hagyható. A névleges nyomás általában 200 bar. A földgáz fűtőértéke településenként eltérhet, de egy településen belül ez az eltérés 5%-nál nem nagyobb.

 

           II.                A CNG technológia lényege


A CNG gázt Otto-motorokban (benzinüzemű), valamint Diesel-motorokban is lehet használni. A sovány gázt felhasználó Otto-motorok nagyobb hatásfokot tudnak elérni a sztöchiometrikus Otto-motorokkal összehasonlítva, magasabb NOX és szénhidrogén kibocsátás árán. Az elektronikusan vezérelt sztöchiometrikus motorok alacsonyabb emissziót biztosítanak és a lehető legmagasabb teljesítmény kibocsátását teszik lehetővé, különösen EGR-rel (amikor a kipufogógáz egy részét visszavezetik a szívó ágba), turbótöltéssel, intercoolerrel, valamint három utas katalizátoros konverterrel kombinálva, de az üzemanyag fogyasztásuk magasabb és a hő hasznosításuk alacsonyabb.

A megfelelően kialakított sűrített földgázzal működő motor a benzinmotorral összehasonlítva a legmagasabb tengely-teljesítményt nyújtja, mert a sűrített földgáz oktánszáma magasabb, mint a benziné.


A CNG-tartályok alacsony (ún. „lassú töltés”), vagy magas nyomáson (ún. „gyors töltés") tölthetők fel. A különbséget a töltési idő jelenti. A CNG-hengereket acélból, alumíniumból, vagy műanyagból készítik. A könnyű kompozitból (ún. szénszállal erősített műanyag tartály) készült hengerek különösen előnyösek tehergépjárműveknél, mivel a súlyuk jelentősen kisebb, azaz sokkal könnyebbek, mint a korábbi generációs alumínium tartályok, ez pedig kevesebb üzemanyag-felhasználást eredményez.  Az Otto-motorokhoz alkalmazható CNG-berendezés tartalmaz egy nyomásszabályzót (ami átalakítja a sűrített gázt), egy gázkeverőt, vagy gáz injektort (üzemanyagmérő berendezés). Az újabb CNG-berendezések elektronikusan többpontos befecskendezéssel működnek, hasonlóan a napjainkban használt autókban működő gázolaj-befecskendezési rendszerekhez.

 

 

          III.              LPG kontra CNG rendszerek


Az LPG gáz csaknem azonos a palackos háztartási PB-gázzal. Követelményeit az Európai Unióból átvett MSZ EN 589 szabvány írja elő. A  sűrített földgáz (CNG) pedig valójában komprimált háztartási „közönséges” vezetékes gáz. A két üzemanyag között az alapvető különbség üzemi nyomásviszonyaiban van. A CNG-t légnemű állapotban tárolják 200 bar nyomáson, a PB-t cseppfolyós állapotban 5-10 bar nyomáson. A nyomásviszonyok miatt a két üzemanyag tárolótartályainak kivitele és nyomáscsökkentő rendszere (reduktor) alapvetően eltér egymástól. A felhasználás annak függvényében változik, hogy az adott térségben melyik gáz található, állítható elő. Az európai gázautózás fejlődésében Olaszország és Hollandia, valamint Lengyelország foglalja el a vezető helyet. Ezekben az országokban a benzinüzemű autók kb. fele (!) kettős üzemű. Magyarországon a benzin és gáz árának arányát figyelembe véve 40-50%-kal olcsóbban autózhatunk. A sokkal kedvezőbb tulajdonságú gáz-levegőkeveredésnek köszönhetően a motorkopások mintegy 30-40%-kal csökkennek, így nő a gázos motor élettartama. A földgáznak, mint gépjármű hajtóanyagnak a legnagyobb előnye, hogy a jelenleg használatos gépjármű-hajtóanyagok közül a legkevésbé környezetszennyező és a legolcsóbb üzemanyagfajta. A tisztán földgázüzemű gépjárművek üzemeltetési költsége körülbelül 1/3-a a benzinüzemű és megközelítőleg fele a PB-LPG üzemű autókénak.

                                  

IV.              A biztonság mindenek előtt!



Nem igaz a gázautókról kialakult hiedelem, hogy robbanásveszélyesek, használatuk során veszélyben van annak vezetője és környezete egyaránt! Egy esetleges ütközéses baleset során sem fog felrobbanni az autó. A gázautók robbanásait igazoltan csak az otthoni házilagos szerelések során elkövetett szakszerűtlenségek okozták. A gázrendszer minden egyes alkatrésze gyártási vagy behozatali engedéllyel rendelkezik, teljesítik az ENSZ-EGB67 előírásait, ami azt jelenti, hogy a Magyarországon átalakított gépkocsik műszaki színvonala az európai előírásoknak is megfelelnek. A hivatalos gázautó-műhelyekben beszerelt gázrendszerek számos biztonsági elemet tartalmaznak, amelyek baleset esetén megakadályozzák a gáz szabadba kerülését, illetve a megakadályozzák a gáztartályból a gáz motortér felé áramlását. A gázrendszert minden esetben gáz tömören alakítják ki, melyről hivatalos igazolást ad az átalakítást végző szakszerviz. Ezek a tényezők együttesen garantálják a biztonságos közlekedést és használatot. A gázrendszer legkritikusabb egysége a gáztartály, melyet minden esetben a lehető legvédettebb helyre építenek be. A földgázüzemű gépjárművek hajtóanyagaként használt földgáz tárolása acél- vagy kompozit tartályokban történik. Ezek a tartályok akár 400 bar nyomást is képesek elviselni mindenféle károsodás nélkül, míg a tartályban tárolt földgáz nyomása maximum 200 bár. Ütközés esetén sem jelentenek veszélyt, mivel a tartályokat acélból készítik falvastagsága 10 mm, tehát egy esetleges ütközés esetén a tartály ép marad. Kompozit tartályok esetén a tartályokat erős acélkeret veszi körül, ami megvédi őket az extrém mechanikai hatásoktól is. A tartályok robbanása kizárható, egyfelől a tartályok erőssége, másfelől a magas nyomásból adódó nagy gázkiáramlási sebessége miatt, ami lehetetlenné teszi a visszaégést, és ez által a tartály berobbanását.

             

                                                              

 

            V.                Hazai alkalmazás


Magyarországon a földgázüzemű autózás még sajnos kezdeti szakaszban van, ami betudható a gázkutak csekély számának is, jelenleg Győrben, Budapesten, és Szegeden találunk közforgalmú kutakat.

Az első nyilvános CNG kút 1994-ben nyílt Szegeden, ahol jelenleg 225 Ft egy kiló gáz. Ez az ország legnagyobb kapacitású CNG töltőállomása (890 m³/h), a gyorstöltővel három járművet lehet egyszerre tankolni. Majd később 2004-ben Győrben átadták a 340 m³/h kapacitással rendelkező második nyilvános kutat, ahol jelenleg 250 Ft egy kiló CNG gáz. Budapesten 2011-ben, a Kőbányai úton 260 m³/h teljesítményű kutat adtak át, ahol jelenleg 345 Ft egy kiló gáz. Az árkülönbségek egyrészt a gáz metán tartalmától, azaz, a CNG gáz területi energiakoncentrátumától, másrészt pedig a beruházás megtérülésének előirányzott paraméterétől függenek.

CNG töltőállomások hazánkban

Szerencsére a rendszerben rejlő kiaknázatlan lehetőségek felismerői  különféle kezdeményezéseket tesznek a földgázüzemű autózás népszerűsítésére és elterjesztésére. Néhány innovatív példa: A GDF SUEZ jogelődje, a DÉGÁZ Rt. 1993-ban kezdte meg a földgáz üzemanyagként való felhasználását és elterjesztését, felismerve az abban rejlő gazdasági és környezetvédelmi előnyöket,a Tisza Volán Zrt. 1997-ben 2 db, 1999-ben 15 db autóbuszt üzemeltetett földgázzal, 2005-ben pedig ez a szám 42-re nőtt. 

A Hajdú Volánnál már 1986-ban 19 járműből álló flottát alakítottak át vegyes és kettős üzemre állami támogatás segítségével. A helyközi üzemnél jelenleg 7 darab nagykapacitású autóbusz szállítja az utasokat. A GDF SUEZ Energia Magyarország Zrt. (korábbi Dégáz Zrt.) kirendeltségeinél 2010-ben már 8 lassútöltő berendezés üzemel: Hódmezővásárhelyen (2), Szentesen (2), Orosházán, Kiskunhalason, Kalocsán és Szabadszálláson. Egy töltőberendezés 3-4 gépkocsi kiszolgálására alkalmas. A lassútöltőkkel évente mintegy 20-25 000 m³ autógázt állítanak elő. Békéscsabán, Kiskunfélegyházán, Kecskeméten 50 m³/h, Baján 25 m³/h, Győrött 340 m³/h teljesítményű töltők létesültek a vállalat környezettudatos stratégiájának köszönhetően. Hét fővárosi vállalat által 2008. április 15-én aláírt szándéknyilatkozatnak is az a célja, hogy elősegítsék a sűrített földgáz (CNG) üzemű járműhasználat budapesti infrastruktúrájának kialakítását, illetve a főváros egyre növekvő légszennyezettségének csökkentését és ezzel a tisztább, élhetőbb környezet megteremtését. A szándéknyilatkozat aláírói a Fővárosi Gázművek Zrt. mellett a Budapesti Közlekedési Vállalat Zrt., a Budapesti Elektromos Művek Nyrt., a Budapesti Távhőszolgáltató Zrt., a Magyar  Posta Zrt., a Fővárosi Csatornázási Művek Zrt., valamint a Fővárosi Vízművek Zrt.

A magyarországi gázautózás műszaki megoldásában, beszerelési technológiájában elsősorban az olaszországi, lengyel tapasztalatokat, eszközöket, szetteket használja fel, ami egyben jelzi a kapcsolódó minőséget is. Az alkatrészek minden esetben hatósági behozatali és gyártási engedélyekkel rendelkeznek, ami biztosítja a problémamentes, és biztonságos átalakítást. Az átalakítás nem érinti a motor, illetve a karosszéria módosítását, csak a rendszer működéséhez szükséges egységek beépítését jelenti. A visszaalakítás ezen egységek károsodása nélkül történik. Az átalakítás jelenleg benzin-gázos üzemre lehetséges, melyet a Műszaki Biztonsági Főfelügyelet által engedélyezett szakszervizekben, speciálisan képzett autógáz szerelők végeznek, mely átalakítás átlagosan 3-4 év alatt térül meg személygépjármű tekintetében. A diesel-gáz üzemű átalakítások már más országokban létező formák, műszakilag igen régen megoldásra kerültek, azonban hazánkban, mivel az átalakítás következményeként nem minden - egy kivételével - égési, levegőszennyezési, kibocsátási paraméter csökken ami kizárólag hazai hatósági előírás, igaz hogy összességében a teljes kibocsátás azonban mégis csak csökken, ennek ellenére ezen átalakításokat a hatóság  jelenleg mégsem engedélyezi, pedig ezzel a diesel üzemanyagot használó kisebb fogyasztású autósok 1-1,5 liter gázolajat takarítanának meg 100 kilométerenként. 

              

-          Diesel- Gáz rendszerek

Dízel-gáz rendszer működése abból áll, hogy a gázolaj mellé LPG vagy CNG gázt adagolunk a szívócsőbe, amelynek mennyiségét - bizonyos paraméterek alapján - egy elektronikus vezérlőegység számol ki.

Az utastérben elhelyezett üzemmód-kapcsolón láthatja a kiválasztott üzemet, illetve a gáztankban levő folyékony gáz üzemanyag szintet.

A gázolajtank méretéhez képest, nagyjából 30% -os űrtartalmú gáztank az ideális méretű.

A dízel befecskendező rendszeren (adagoló, common rail) nem történik átalakítás.
A motor kettős üzemanyaggal működik, gázolajjal és gázzal, legyen az LPG vagy CNG. 
A gáz a motor égésterében katalizátor funkciót tölt be,elkeveredik a levegővel, így elégeti az egyébként korommá váló el nem égett részecskéket is.

 A dízel-gáz rendszer működése következtében:

  • A hatásfok 85%-ról közel 100% -ra növekszik,
  • csökken a fogyasztás: 10-30%
  • nő a teljesítmény: 20-30%
  • nő a nyomaték: 20-30%
  • nincs korom kibocsátás (EGR rendszerek, részecske szűrők élettartalma nő, óvja a környezetet)

 

            VI.              A sűrített földgáz a jövő üzemanyaga


A hagyományos - benzin és diesel- üzemanyaghoz képest a földgáz egy lényegesen olcsóbb, környezetkímélőbb üzemeltetési megoldást, emellett a gázszolgáltató részére piaci bővítést nyújt.
A közlekedési célra használt sűrített földgáz 2010. január 1-től jövedéki adó mentes lett, így az üzemanyag költség terén jelentős megtakarítást jelent. A földgáz továbbá tisztán, gazdaságosan és energiatakarékosan alkalmazható, kedvező tulajdonságai és előnyei számos felhasználási lehetőséget kínálnak, köztük a gépjárművek meghajtását is biztosítani tudja.

  

A benzin üzemmel szemben kisebb a szén-monoxid, valamint az üvegházhatást okozó kén- és nitrogén-oxidok aránya, továbbá mintegy 80  %-kal kisebb az egészségre leginkább káros, reaktív szénhidrogének és a nem limitált komponensek (BTX aromások, aldehidek) aránya is. A dízelmotorok által kibocsátott koromrészecskék, az utóbbi időben elterjedt felismerés szerint, a felső légúti daganatos megbetegedések legalább öt százalékáért felelősek, a földgáz üzemű motorok kipufogógázában azonban koromrészecske gyakorlatilag nem található.

A CNG, azaz a sűrített földgáz  hazánkban terjedő félben lévő üzemanyag, előnye, hogy a propán alapú gázhoz képest kedvezőbbek az égéstechnikai tulajdonságai és biztonságosabbak az üzemeltetés feltételei. A benzin üzemmel összehasonlítva nagyságrendekkel kisebb a szén-monoxid (60-90 %-kal), a nitrogénoxid (20-40 %-kal) és a szénhidrogén (40-60 %-kal) kibocsátás is. Emellett a CNG üzemanyag ára jóval kedvezőbb, mint a benziné. A CNG tehát olcsóbb, környezetkímélőbb és biztonságosabb, mint más üzemanyagok.

 

Gardaland Kft. | Telephely: 5600 Békéscsaba, Gyár u. 4. | info@gardaland.hu | www.gardaland.hu