AUTOPLIN

ZABORAVLJENO ALTERNATIVNO GORIVO ZA ČISTIJE SUTRA

 
Danas je u svijetu oko 20 milijuna vozila koji za pogon koriste autoplin. U Europi ih je najviše, preko 5 milijuna u susjednoj Italiji, slijede Poljska, Nizozemska, Francuska i Njemačka.

Hrvatska je četvrta svjetska zemlja prema rastu potrošnje UNP-a (ukapljeni naftni plin). Lani ga je potrošila 69 % više. Na 19. svjetskom forumu za UNP u Chicagu, proglašena je jednom od najpropulzivnijih zemalja u primjeni tog energenta. Ispred Hrvatske prema rastu potrošnje autoplina su samo Indija sa porastom od 148 %, Njemačka sa 104 % i Norveška sa 100 %. Godišnja proizvodnja UNP-a u Hrvatkoj je 380.000 tona, od toga se potroši u Hrvatskoj samo 138.000 tona, a ostalo se izveze, najviše u Srbiju i Bosnu. Prema preporuci Eu institucija cijena plina bi se trebala kretati oko 50 % cijene benzina.

U Hrvatskoj je približno 100.000 vozila koji koriste plin i imaju certifikat Centra za vozila. Procjenjuje se da ih još najmanje 30000 vozi bez papira i to su u većini slučaja uvezena vozila iz Italije koja su već tamo prerađena na plin.Takva vozila su se mogla prilikom uvoza vrlo lako atestirati ali zbog neznanja uvoznika, vozila su registrirana bez plina. Poslije toga se više nisu ni mogla atestirati na plin. Tako smo već sa puno vozila morali skidati plinsku instalaciju jer ih je policija zaustavila i kaznila vlasnike. To znači da je i policija počela uvoditi red u taj segment sudionika u prometu.

Problem koji je donedavno u Hrvatskoj bio dosta akutan je bila ugradnja plinske instalacije u Bosni i Srbiji zbog jeftinije ugradnje od nekoliko stotina eura. Većina ljudi koji su tamo ugradili plin poslije su zažalili jer ga nisu mogli atestirati, a danas prodati vozilo bez atesta je vrlo teško, a i rizik da te policija isključi iz prometa isto tako nije zanemariv. Procjenjujem da samo rijetki i to uglavnom neobaviješteni vlasnici vozila idu u Srbiju i Bosnu.

Današnja nova vozila su napravljena da zadovoljavaju najstrože norme o zaštiti okoliša pa tako već imamo i EURO 6 koja je postavila veliki zahtjev pred proizvođače plinskih instalacija. Naime za zadovoljavanje te norme automobil mora raditi savršeno na plin. To nije tako lako zadovoljiti pa su neki strariji plinski sistemi zaostali u razvoju te ne mogu više pratiti novu tehnologiju. Mi smo dobivanjem zastupstva za Europegas koji je največi proizvođač plinskih sistema u Poljskoj, uspjeli zadovoljiti sve dileme oko novih sistema. Europegas je največi europski kupac vrhunskih injektora firme HANNA iz Koreje koji su napravljeni za najzahtjevnije automobile.

Naglasiti želim da su naši propisi vrlo rigorozni što se tiče prerade vozila na plin tako da svatko tko uspije dobiti certifikat o ispravnosti ugrađenog sistema može biti 100 % siguran da je osobna sigurnost njega i suputnika u auto na najvišem mogućem svjetskom nivou. Primjera imam puno, a već u Sloveniji možete vidjeti kako kod njih propisi ni upola nisu tako strogi.

 

Povijest autoplina

 

Uporaba plina za pogon vozila sa unutarnjim sagorijevanjem seže u daleku 1913 godinu, što je samo godinu dana nakon početka primjene propana za kućnu namjenu. Priča o otkriću propana je započela 1910. kad je tadašnjem vlasniku automobila gospodinu Pittsburghu prekipjelo. Dojadilo mu je vječito nestajanje njegovoga dragocjenoga benzina, pa je otišao doktoru kemijskih znanosti Walteru Snellingu da istraži i objasni pojavu hlapljenja benzina.

Dr. Snelling je prihvatio izazov i konstruirao jednostavnu napravu iz navijenih cijevi koju je koristio za odvajanje tekućine i plina. Zaključio je da hlapovi benzina sadrže propan, butan i druge ugljikovodike.

Ukapljeni naftni plin ( UNP ) koji ima međunarodnu trgovačku oznaku LPG ( engl. Liguefied petroleum gas ) je tekuća bezbojna smjesa propana ( C3H8 ) i butana ( C4H10 ) u približnom odnosu 50 : 50 ( odnos među plinovima je različit od države do države te hladnijeg ili toplijeg podneblja ) i viših ugljikovodika - etana i propilena. Pri atmosferskom tlaku i temperaturi oko 20 stupnjeva Celzija se nalazi u plinovitom stanju. Kad malo povećamo tlak, plin prijeđe u tekuće stanje pa je tako pogodan za skladištenje u čeličnom spremniku.

Smjesi se dodaje još i odorant ili po naše smrdljivi ''miris'' koji nas upozorava prilikom istjecanja plina u atmosferu. Važno je napomenuti da je UNP teži od zraka, pa ukoliko dođe do istjecanja uvijek se treba skloniti više, a nikako u neki podrum. Ljudi često miješaju propan butan sa kućnim plinom - metanom. Metan je lakši od zraka i sa njim treba postupati obratno nego sa propanom ili butanom. 

Globalno gledano, približno 60 % LPG -a se dobiva kao nusprodukt kod vađenja nafte iz zemlje, a 40 % nastane kao nusprodukt prilikom rafiniranja nafte i naftnih derivata.  Propan je plin koji potiskuje naftu iz zemlje, a butan se odvaja prilikom derivacije nafte. Vrlo je važno to, da njihovo pridobivanje ne traži dodatne proizvodne troškove, te da ne zahtijeva dodatne energije koja bi značila dodatno opterećivanje prirode. Procjene govore da je plina još za otprilike 100 godina.

U ovom trenutku LPG je jedino pravo alternativno gorivo benzinu, dok ne krene veća proizvodnja biogoriva, odnosno dok ne krene serijska proizvodnja vozila koja će za pogon koristiti vodik. 

 
Emisije i ekonomske prednosti

 
U gradskim središtima upravo vozila sa unutarnjim sagorijevanjem uzrokuju do 90 % svih štetnih i stakleničkih plinova, kao i 55 % svih dušikovih oksida ( Nox ), koji su glavni uzročnici rakastih  oboljenja. Veliki napredak je zasigurno uporaba bezolovnog benzina, ali hitno treba razmišljati o još čistijim gorivima. Među fosilnim gorivima LPG je zasigurno najčistiji.

Sagorijevanje UNP-a u benziskom ( ottovom ) motoru proizvede 12 % manje ugljikovog dioksida ( CO2, približno 30 % manje dušikovih oksida, ogljikovodika (HC) i ugljičnog monoksida (CO) i ništa olova.  Također je vrlo smanjen sadržaj sumpornog dioksida (SO2), koji je glavni uzročnik kiselih kiša, te djelića prašine u zraku. Gledano u cjelini to znači za 50 % čistiji ispuh.                     Ta mjerenja su bila obavljena na suvremenom benzinskom motoru, opremljenim s oksidacijskim katalizatorom, a što u usporedbi sa 10 godišnjim prosjekom starosti vozila u Hrvatskoj znači da bi ispuh mogao biti čistiji čak i do 70 %.

U usporedbi sa dizelskim motorima, sagorijevanje plina proizvede do 90 % manje dušikovih oksida i do 70 % manje ugljikovodika, što u konačnom zbroju znači do 80 % čistiji ispuh! 
Pored čistijeg ispuha, motori koji za gorivo koriste plin su i tiši. Pošto je buka također veliki zagađivač prirode, ne treba zanemariti podatak da je vozilo na plinski pogon čak do 50 % tiše od usporedivog vozila sa dizelskim motorom. Ili drugačije rečeno, vozilo koje na benzin ili dizel zadovoljava zahtjeve EURO 3  norme, uporabom autoplina dostiže zahtjeve EURO 4 norme.

U Italiji je na snazi zakon da po gradskim središtima u vrijeme prekoračene dozvoljene stope otrovnih plinova, mogu voziti isključivo vozila na električni pogon ili vozila na UNP. Također je i ekološka katastrofa puno manja prilikom izlijevanja UNP-a u usporedbi sa benzinom ili naftom.  
Ekonomičnost započinje već sa nižom cijenom autoplina, koji je u europskim državama 30-50 % jeftiniji od bezolovnog benzina i 20-30 % jeftiniji  od nafte. Kod nas litra autoplina košta 3,35 kuna, a litra benzina 8 kuna, pa je već ta razlika dovoljan motiv za pregrađivanje vašeg vozila na UNP. Inače, u europskim državama u prosjeku cijena litre autoplina iznosi oko pola eura. U državama europske unije raspravljaju o još nižim stopama trošarinama kao i ukidanju zabrane parkiranja u podzemnim garažama. U Italiji se prilikom registracije vozilima na plin priznaje manji porez.

Zbog čistijeg i potpunijeg sagorijevanja smjese plina i zraka, u komori za sagorijevanje se smanjuje korozija motora koju kod sagorijevanja benzina stvaraju benzinski aditivi. Pored toga se motoru i katalizatoru produžuje životni vijek, a također i servisni interval vozila (izmjena svjećica i ulja).

 

Sigurnost i snaga  

Najčešća pitanja su uvijek vezana uz sigurnost uporabe plina u vozilima. UNP je zapaljiv kao i benzin, ali uz višu točku samozapaljenja. Oktanska vrijednost plina je 104. UNP je u vozilima spremljen u atestiranim čeličnim spremnicima u tekućem stanju pod tlakom od 10 bara. Spremnik plina je 20 puta jači i otporniji od benzinskog ili spremnika za naftu. Jeste li ikad čuli da bi netko ''krpao'' plinsku bocu jer je prohrđala pa procurila? Većina novijih vozila ima plastične spremnike za benzin ili naftu. Spremnici za plin se zbog sigurnosti mogu napuniti samo do 80 % kapaciteta. To je propisano zbog temperaturnog rastezanja tekućine. Također i sve druge komponente plinske instalacije su atestirane i pregledane od strane raznih ovlaštenih institucija.

U slučaju da dođe do probijanja spremnika i zapaljenja plina, plin gori usmjerenim plamenom (kao gorionik), dok se benzin razlije po površini i zapali cijelo vozilo. U Beču je trenutno u uporabi više od 400 gradskih autobusa koji su prerađeni da voze na UNP. U Beču otkada koriste UNP (više od 30 godina), nisu zabilježili niti jednu prometnu nesreću u kojoj bi uzrok bio plin.

UNP je lako hlapljiva tekućina s visokim oktanskim brojem 104 ( može se koristiti u motorima sa većim kompresijskim odnosom jer smanjuje mogućnost ''klackanja'' motora.) i po svojoj energetskoj vrijednosti najbliži je benzinu. Unatoč tomu, sa jednom litrom plina zbog njegove niže energijske gustoće, prevozimo do 20 % manje kilometara nego sa litrom benzina. I snaga motora je do 10 % manja što opet zavisi od sistema ubrizgavanja. Novi sistemi sa računalnom mapom ubrizgavanja plina nemaju više od 2 % gubitka snage u odnosu na benzin. 

Prerada vozila

Preradu vozila može napraviti samo ovlaštena osoba, odnosno firma koja ima ovlaštenje Ministarstva mora prometa i veza. Ovlaštena osoba nakon ugradnje izdaje izjavu o ugradnji i podešenosti sistema. Nakon toga se mora pristupiti tehničkom pregledu vozila u ovlaštenim stanicama za tehnički pregled. Nakon toga dobivate knjižicu u kojoj su navedeni svi uređaji i njihovi homologacijski brojevi, a prerada vozila na plinski pogon je evidentirana i u prometnoj dozvoli.

Najčešće i najjednostavnije prerade su vozila sa benzinskim (Ottovim) motorom. Najnovije motore koji imaju direktno ubrizgavanje benzina u cilindre (FSI, JTS, SCI, GDI, D4 i još neki) pod tlakom od 200 bara ne možemo 100 % preraditi na plin.

Jedina firma koja je uspjela napraviti sistem da radi 100 % na tim motorima je Vialle. Na žalost za sada su u ponudi samo vozila iz VW grupe.

Prerada dizelskih motora na plin je nešto kompleksnija stvar, jer treba smanjiti kompresijski odnos te dodati sistem paljenja na svjećicu. U Italiji se to radi već dosta često, a kod nas to još nitko ne radi.

 

Prerada benzinskog motora zahtijeva: 

Dodatni čelični spremnik za spremanje plina (tekuća faza), koji je smješten u prtljažnom prostoru (možemo birati između cilindričnog spremnika koji je jeftiniji, ali koji zauzima dosta mjesta u prtljažniku,te skuplje varijante spremnika koji se smješta u prostor za rezervni kotač. Na spremniku se nalaze i ventili koji spriječavaju nekontrolirano istjecanje plina; ventil za natakanje plina, koji se obično smješta na donji dio zadnjega branika; dovodne plinske cijevi, koje povezuju spremnik preko električnog sigurnosnog ventila sa motornim prostorom, u kojemu je smješten isparivač (koji se grije pomoću tekućine za hlađenje motora) koji tekući plin uparava u plinovito stanje i nadzire protok plina; zračni filter (iz uparivača dolazi plinovita faza preko mješača, koja se miješa sa zrakom i stvara eksplozivnu smjesu koja ulazi u karburator gdje ju usisaju cilindri i izgori;za vozila sa elektronskom regulacijom smjese zraka i benzina - einspritz motori, se koristi regulacija smjese pomoću lambda sonde koja očitava postotak kisika u ispušnim plinovima te ih proslijeđuje kompjuteru koji ih onda regulira u dopuštenim vrijednostima.Tu se razlikuju sistemi sa ubrizgavanjem plina u usisnu granu u jednoj ili više točaka. Svakako je kompjutersko vođeno ubrizgavanje plina direktno u svaki cilindar bolje, pošto nema mogućnosti pucanja usisne grane ako zataji iskra na svjećici. Tipka za preklop sa benzina na plin i sa pokazivanjem količine plina u spremniku koja se smješta u kabini vozila.

 

Prerada automobila srednje klase sa 4 cilindra je pala na samo 5.000 kuna. Taj trošak se vrlo brzo vrati.Ukoliko automobil troši u prosjeku 10 litara benzina u gradskoj vožnji, znači da će trošiti oko 11 litara plina. Cijena plina je oko 50 % cijene benzina, što znači da već nakon 10.000 km plinski uređaj otplatite amortizacijom, što je vrlo povoljno. Vrijednost vozila ste povećali, jer ukoliko poslije godinu dana želite prodati automobil puno ćete ga lakše prodati sa ugrađenim plinom.

Gledano s tehničke strane, prerada vozila je razmjerno jednostavna i ne zahtijeva nikakve mehaničke preinake na motoru. To vam nepismeni automehaničari ne znaju pa kad dođete kod njega sa nekim problemom na motoru, on će automatski okriviti plin. Vi ste nakon ugradnje plina u vozilo dobili duplo veću autonomiju vozila jer ne morate se više bojati da ćete ostati negdje na cesti bez goriva. Za paljenje motora trebate par kapi benzina, nakon toga se sistem automatski prebaci na plin. Kad ugasimo motor, plinski ventil automatski zatvori plin i motor je spreman za ponovno paljenje na benzin. Kad nestane plina, sistem automatski prebaci na benzin. Kod direktnog ubrizgavanja se to ni ne osjeti. Kod motora sa karburatorom treba sačekati da se isprazni karburator i nakon toga se ručno treba prebaciti na plin.

Vrlo je bitno to, da nakon prerade vozila na plin imate dva neovisna pogonska sistema. Plinska instalacija ne zahtijeva neko posebno održavanje. Dovoljno je jednom godišnje u ovlaštenom servisu zamijeniti plinske filtere te provjeriti nepropusnost sistema.

 
Neki proizvođači automobila imajo u svom prodajnom programu već tvornički prerađena vozila, takozvane »bi-fuel vehicle«, koji imaju mogućnost uporabe dvaju vrsta goriva. Ponuda tvornički prerađenih vozila je svakim danom veća. Tu mogućnost već duže vrijeme nude skoro svi proizvođači automobila (npr. Citroen, Lada, Opel, Rover, Subaru, Volvo,…) na tržištima na kojima je autoplin ekonomična alternativa (npr. Italija, Francuska, Nizozemska, Poljska,…). 

Dok se kod sadašnje prerade vozila ubrizgavanje vršilo u usisnu granu u jednoj ili više točaka, sada se ubrizgavanje vrši tako da se plin u tekućoj fazi ubrizgava direktno u cilindre pod visokim tlakom preko posebnih injektora koji su odvojeni od benzinskih. Taj sistem je sličan kao kod benzinskih motora Volkswagenov FSI motor, Alfin Progression, Fordov SCI, Mitsubishi GDI ili Toyota D4.

Prednost takvog sistema je u čistijem ispuhu, manjoj potrošnji plina, boljim voznim karakteristikama itd.

Slijedeći taj novi tehnološki trend, naša firma je prva u Hrvatskoj ugradila i atestirala u vozilu Renault Laguna sistem Vialle Lpdi. U čemu je razlika?

Dok se kod standardnog plinskog sistema, plin koji se nalazi u spremniku u tekućem stanju pretvara pomoću grijanog isparivača te u plinovitom stanju ulazi u usisnu granu kod Vialle sistema plin u tekućem stanju direktno iz spremnika ulazi u usisnu granu. Time se eliminira gubitak od 10 do 15 % snage zbog pretvaranja iz tekuće faze u plinovitu fazu. Taj novi sistem nazvan LPdi znači Liquid Propan Direct Injection ili direktno ubrizgavanje tekućeg propana. To je nešto novo na našem tržištu i nadam se da će se uskoro sve više vlasnika tzv, FSI motora odlučiti za preradu na plin. Velika prednost Vialle Lpdi sistema je više ne trebate benzin za paljenje automobila. Sada možete upaliti automobil direktno na plin.