Volvo Trucks šliaplo na plyn

Modelový rad Volvo FH LNG a Volvo FM LNG ponúka spotrebu paliva aj výkon na rovnakej úrovni ako ponúkajú nákladné vozidlá s dieselovým motorom, ale s oveľa menším dopadom na životné prostredie.

Výsledkom rastúceho záujmu o klimatické zmeny je aj tlak na postupné utlmovanie používania fosílnych palív. Otázkou však ostáva, čo ich nahradí? Ktoré palivo dokáže znížiť emisie CO2, poskytnúť potrebný výkon a zároveň byť komerčne životaschopnou alternatívou pre bežnú dopravnú firmu?

Volvo Trucks si myslí, že jedným z riešení je plyn a uvádza na trh modely FH LNG a Volvo FM LNG. Sú to prvé nákladné vozidlá s plynovým pohonom, ktoré majú komplexný potenciál na pokrytie potrieb regionálnej a diaľkovej nákladnej doprave. Výrobca predstavil dve výkonové verzie (420 k a 460 k), ktoré ponúkajú rovnaký výkon a jazdné vlastnosti ako ich náprotivky so vznetovými motormi.

Jediným rozdielom je vlastne používané palivo: tieto nákladné vozidlá jazdia na skvapalnený zemný plyn (LNG – liquefied natural gas). V porovnaní s inými súčasnými nákladnými vozidlami poháňanými zemným plynom, ktoré sú dostupné na trhu, nové vozidlá Volvo Trucks spotrebujú o 15 až 25 % menej paliva a využitie LNG im umožňuje dosiahnuť dojazd až 1000 km na jednu nádrž.

Environmentálny aspekt

Pri pohone na zemný plyn sa podstatne znížia emisie CO2: jediný kamión, ktorý za rok najazdí 120 000 km a ktorý bude spaľovať zemný plyn namiesto nafty, môže zredukovať emisie CO2 o 18 až 20 ton ročne. Keď vezmeme do úvahy, že v Európe až 80 % všetkých tovarov prepravujú nákladné vozidlá a vlani bolo v EÚ zaregistrovaných viac než 297 000 nových ťažkých nákladných vozidiel, tak potenciál na výrazné zníženie emisií na globálnej úrovni je obrovský. A to ešte nehovoríme o perspektívnom pohone na bioplyn, keď emisie CO2 vozidla pri jazde klesnú o 100 %.

Najväčšou prekážkou rozšírenia pohonu na LNG je nedostatočná infraštruktúra na distribúciu a dopĺňanie paliva. Investície zo strany vlád aj súkromného sektora však stúpajú a dodávateľom zemného plynu sa tak otvárajú obrovské možnosti zásobovať ním dopravný priemysel. Koncom minulého roka bolo v západnej Európe cca 125 staníc LNG, najviac v Španielsku (23), Holandsku (22) a vo Veľkej Británii (20).

Sieť sa bude rozširovať, napríklad vo Švédsku plánujú uviesť do prevádzky k piatim existujúcim ďalších 20 alebo vo Francúzsku k súčasným 11 pribudne 22. Existuje dokonca už aj iniciatíva, ktorá navrhuje vytvorenie riečnej tepny medzi Rotterdamom a Čiernym morom (po Rýne, Mohane a Dunaji) vybavenú terminálmi a veľkokapacitnými nádržami pre LNG a následnú distribúciu skvapalneného plynu z prístavov do menších prevádzok a plniacich staníc.

„Myslíme si, že zemný plyn poskytuje najväčší potenciál na okamžité zníženie emisií CO2, a teda môže byť vhodným dlhodobým riešením prinajmenšom na najbližších 20 až 30 rokov,“ hovorí Lars Mårtensson, riaditeľ pre životné prostredie a inovácie v spoločnosti Volvo Trucks.

Znamená to teda, že zemný plyn je budúcnosťou dopravného biznisu? Väčšina ľudí v tomto kontexte myslí viac na elektrinu a hoci táto alternatíva môže byť budúcnosťou osobných áut, vývoj technológií pre elektrickú mobilitu je ešte veľmi ďaleko od toho, aby bol komerčne udržateľnou možnosťou pre nákladné vozidlá v diaľkovej doprave.

„Nakoniec zvíťazia tie palivá, ktoré poskytnú vysokú energetickú účinnosť a zároveň nízky dopad na klímu,“ myslí si Lars Mårtensson. „Sledujeme vývoj viacerých typov alternatívneho pohonu vrátane elektriny a možnosti využitia rôznych palív na rôzne účely. A kým prebehne zmena, nafta sa určite bude používať ešte mnoho rokov. V oblasti ťažkej regionálnej a diaľkovej dopravy má však dnes LNG najlepšiu pozíciu, aby sa rýchlo stal celosvetovo dostupnou alternatívou nafty.”

Nafta v úlohe iskry

Samozrejme, že skvapalnený zemný plyn nie je nový typ paliva. Spoločnosť Volvo Trucks však ako prvá dosiahla s LNG potrebný výkon v ťahači. Umožnilo to využitie Dieselovho princípu namiesto technológie Ottovho cyklu, ktorý sa používa v plynových motoroch. Kľúčový rozdiel je v tom, že zážihové motory využívajú zapaľovanie iskrou, čo so sebou prináša obmedzenia v oblasti výkonu, krútiaceho momentu, spoľahlivosti a tiež väčšiu náchylnosť na klopanie. Motory na Dieselovom princípe dokážu produkovať vyšší výkon a väčší krútiaci moment prostredníctvom priameho vstrekovania a zahrievanej kompresie pri vznecovaní paliva.

„Až doteraz bol hlavný problém v tom, že plyn nemožno vznietiť iba jeho stláčaním – potrebujete niečo, čo spustí proces horenia. V tomto motore plyn zapaľuje dýza pilotným vstrekom nafty,“ vysvetľuje Anneli Soppi, vedúca projektového riadenia v oddelení Volvo Group Trucks Technology. „Vyvstáva otázka, ako vstrekovať do spaľovacieho priestoru dve rôzne palivá, keďže je veľmi zložité mať dva vstrekovače.“ Odpoveďou sú dve sústredné dýzy v jednom vstrekovači, ktoré môžu priamo vstrekovať plyn aj naftu.

Táto unikátna technológia funguje tak, že pred plynom sa do valca vstrekne malé množstvo nafty, ktoré spustí horenie. „Nafta funguje v podstate ako tekutá zapaľovacia sviečka,“ pokračuje Anneli Soppi. „Motor pracuje hlavne na plyn, ktorý nahrádza vyše 90 percent nafty v porovnaní s konvenčnými vznetovými motormi. Napriek tomu stále môžeme využívať všetky výhody dieselového motora vrátane rovnako vysokého výkonu a krútiaceho momentu.“

Jednou z jedinečných výziev pri práci s plynom pod vysokým tlakom v tomto projekte bolo zabezpečiť pevné hermetické uzatvorenie systému. Inžinieri teda strávili mnoho hodín prácou na tom, aby všetky zvary a tesnenia boli nepriepustné a motor prešiel prísnymi testami, ktoré sú zárukou dlhodobej odolnosti.

Nové vozidlá absolvovali rovnaké testy a validáciu, aké Volvo Trucks používa pri všetkých svojich motoroch a vozidlách. Nevynímajúc testy odolnosti, crash-testy a kompletnú skúšobnú prevádzku v horúcom i chladnom podnebí a aj vo veľkých nadmorských výškach.

„Bol to komplexný proces, výsledkom však budú nákladné vozidlá s mimoriadne vysokým výkonom,“ povedal Mats Franzén. „Keď si sadnete za volant, nedokážete rozoznať, či vás poháňa nafta alebo zemný plyn. Kombinujú úsporu paliva a zredukovanie emisií CO2 s odolnosťou vozidiel jazdiacich na naftu!“ Modely Volvo FH LNG a Volvo FM LNG budú na európskych trhoch dostupné v prvej polovici roka 2018. 

Galéria k článku (4 fotografie)

transport.sk, Volvo Trucks

Podobné články