Publikacja na zamówienie
Jednoczesne zasilanie silników o zapłonie samoczynnym olejem napędowym i LPG przynosi wymierne korzyści ekonomiczne w użytkowaniu takich jednostek napędowych, niezależnie od tego czy są one wykorzystywane jako silniki trakcyjne, czy też pracują jako stacjonarne.
Cogas – doświadczenie i zaawansowana technika
Cogas to firma oferująca kompleksową usługę odpowiedniego doboru, montażu i obsługi gazowych układów zasilania do silników Diesla (jednostek napędowych o zapłonie samoczynnym). Firma oferuje własny system zasilania gazowego do takich silników. Jest to instalacja ze sterownikiem Cogas Nevo-Sky Diesel.
Zbieżność nazw (człon „Nevo-Sky”) jest nieprzypadkowa, bowiem producentem sterowników Cogas jest łódzka firma KME. Sterownik Cogas Nevo-Sky Diesel bazuje na platformie sprzętowej sterownika do silników z bezpośrednim wtryskiem benzyny KME Nevo-Sky Direct.
MAN TGX 18.400
Jako przykład zastosowania zasilania LPG w samochodzie ciężarowym może posłużyć prezentowany ciągnik siodłowy MAN TGX 18.400 użytkowany w ruchu krajowym. Samochód jest napędzany silnikiem D2676. Jest to 6-cylindrowa jednostka napędowa o pojemności skokowej 12,4 dm³, która fabrycznie dysponuje mocą 400 KM. Według informacji pochodzących od właściciela, silnik dysponuje obecnie mocą 453 KM (po zmianie oprogramowania w sterowniku).
Konwersja na zasilanie LPG tego ciągnika została przeprowadzona w łódzkim oddziale firmy Cogas.
Instalacja Cogas Nevo-Sky Diesel w MAN TGX 18.400
W samochodzie zastosowano gazowy układ paliwowy nadzorowany przez wspomniany sterownik KME Nevo-Sky Direct, który dawkuje fazę lotną LPG do układu dolotowego silnika. Sterownik dzięki swoim rozległym możliwościom obniża także ciśnienie oleju napędowego w dieslowskim układzie paliwowym, dzięki czemu jego dawkowanie jest w znacznym stopniu ograniczane. W ten sposób można uzyskać większy stopień zastąpienia oleju napędowego fazą gazową LPG.
Jest ona podawana do układu dolotowego za pomocą sterowanych elektromagnetycznie wtryskiwaczy, takich samych jak w klasycznych sekwencyjnych instalacjach gazowych stosowanych w samochodach osobowych.
Wtryskiwana do układu dolotowego faza lotna LPG tworzy mieszankę gazowo-powietrzną, która docierając do cylindrów jest zapalana od ulegającej samozapłonowi dawki oleju napędowego podawanej bezpośrednio (jak w każdym silniku Diesla) do komór spalania.
Oszczędność polega na zastąpieniu części dawki oleju napędowego, dwukrotnie tańszym paliwem gazowym (LPG) przy zachowaniu zalet jednostki napędowej o zapłonie samoczynnym, m. in. w postaci najwyższej sprawności wśród silników o spalaniu wewnętrznym.
W skład instalacji gazowej zastosowanej w prezentowanym ciągniku MAN TGX 18.400 weszły następujące komponenty:
• Reduktor LPG TUR 6Z firmy KME, który jest kompletowany z elektrozaworem gazowym Valtek Type 03 i łączony z nim sztywną złączką, tworząc zwarty zespół, łatwy do zamontowania na jednym wsporniku. W prezentowanym pojeździe jest on zamontowany w tylnej części silnika. Dopływające do elektrozaworu gazowego ciekłe LPG po jego otwarciu przedostaje się do części reduktora zwanego parownikiem, w którym następuje zmiana stanu skupienia fazy ciekłej LPG na fazę lotną. Jest ona utrzymywana pod odpowiednim ciśnieniem i trafia do dalszej części gazowego układu paliwowego (jest to część niskociśnieniowa, w której LPG występuje w fazie lotnej). Wydajność reduktora TUR 6Z, czyli jego zdolność do zmiany stanu skupienia LPG z ciekłego na gazowy (lotny) pozwala na zasilanie jednostek napędowych o mocach do 204 KM. W przypadku silnika MAN D2676 o mocy 453 KM na „pierwszy rzut oka” wydaje się, że jest ona zbyt mała ale trzeba pamiętać, że LPG stanowi tylko część paliwa dostarczanego do komór spalania silnika. Reszta to olej napędowy. Zatem wydajność reduktora KME TUR 6Z jest w zupełności wystarczająca.
• Filtr fazy lotnej LPG LOVATO rotor D12x12 jest kolejnym elementem instalacji gazowej Cogas Nevo-Sky Diesel, do którego LPG w fazie lotnej trafia wprost z reduktora. Separacja zanieczyszczeń w zastosowanym filtrze polega nie tylko na przejściu LPG przez wkład filtracyjny ale także na wykorzystaniu siły odśrodkowej do oczyszczania LPG z pojawiających się w nim cięższych zanieczyszczeń. Wkład filtra fazy lotnej jest wykonany z włókniny poliestrowej, co pozwala na uzyskiwanie przebiegów do jego wymiany na poziomie 50 000 km.
• Czujnik KME CCT6 ANALOG o zakresie pomiarowym do 5,5 bara zapewnia pomiar ciśnienia i temperatury fazy lotnej LPG. Parametry te są wykorzystywane przez sterownik do wyznaczania dawki paliwa gazowego niezbędnej do podania do silnika w konkretnych warunkach jego pracy.
• 2 wtryskiwacze Fenix Blue zamontowane w podwójnej listwie wtryskowej dawkują odmierzone przez sterownik Cogas Nevo-Sky Diesel porcje paliwa gazowego do układu dolotowego silnika.
• 4 walcowe zbiorniki LPG, każdy o średnicy 360 mm i długości 900 mm i pojemności 90 l (łącznie 360 l) mieszczą 288 l autogazu. Są ona zamocowane na prawej podłużnicy pojazdu na specjalnej ramie, tworząc zgrabną wiązkę. W każdym ze zbiorników pracuje odpowiedni wielozawór zapewniający pełne bezpieczeństwo użytkowania. Wszystkie zbiorniki są połączone i napełniane przez jeden z dwóch wlewów zamontowanych po obu stronach pojazdu (dla wygody tankowania).
Działanie gazowego układu zasilania Cogas Nevo-Sky Diesel jest monitorowane przez umieszczoną w układzie wylotu spalin sondę temperatury. Na podstawie sygnału z tej sondy (temperatury spalin) oceniana jest prawidłowość dawkowania LPG do silnika i w razie konieczności korygowana.
Połączenia w części wysokociśnieniowej instalacji Cogas Nevo-Sky Diesel (gdzie LPG występuje w fazie ciekłej) są wykonane z wykorzystaniem przewodów termoplastycznych.
Akaran – doświadczony użytkownik ciężarówek z gazem
Właściciel firmy Akaran, która jest użytkownikiem prezentowanego samochodu MAN miał już wcześniejsze doświadczenia związane z eksploatacją samochodów ciężarowych zasilanych paliwem gazowym. Były to samochody, w których stosowano gazowe układy paliwowe wykorzystujące metan, czyli gaz ziemny. Firma wykonywała wtedy przewozy międzynarodowe i korzystała ze zwolnień z opłat drogowych w Niemczech dla pojazdów gazowych. Więcej na ten temat w artykule „Niemcy zwalniają pojazdy gazowe z opłat”.
Zwolnienie z opłat drogowych było wtedy główną oszczędnością w użytkowaniu takich pojazdów, tańsze paliwo było dodatkową korzyścią. Główną korzyścią, na którą postawił niemiecki ustawodawca wprowadzając te regulacje była niższa emisja spalin, na której korzystało środowisko, bowiem emisja szkodliwych składników spalin z silników, w których olej napędowy jest spalany z udziałem paliwa gazowego jest znacznie niższa, szczególnie w zakresie redukcji emisji tlenków azotu.
Niższe koszty użytkowania dzięki LPG
Program zwolnienia z opłat drogowych w Niemczech już nie działa, a firma po przerwie wróciła do działalności ale świadczy usługi przewozowe w ruchu krajowym. W tej sytuacji oszczędności wynikające z użytkowania samochodu z zamontowaną instalacją gazową są wynikiem wyłącznie oszczędności w kosztach paliwa. Dotychczas w Polsce nie ma żadnego programu wsparcia dla użytkowników, którzy użytkują samochody gazowe (bardziej ekologiczne). Rozwój rynku bazuje jedynie na różnicy w cenach pomiędzy LPG a klasycznymi paliwami silnikowymi (w tym przypadku olejem napędowym).
Pomimo tego, że stopień zastąpienia paliwa bazowego (oleju napędowego) autogazem (LPG) nie jest 100-procentowy tak, jak w silnikach benzynowych z pośrednim wtryskiem benzyny, tylko wynosi maksymalnie około 50%, to adaptacja silników Diesla na zasilanie LPG jest całkowicie opłacalną operacją z uwagi na wysokie przebiegi jakie wykonują pojazdy użytkowe i związany z tym szybki zwrot inwestycji w gazowy układ zasilania.
W prezentowanym ciągniku MAN TGX 18.400 pomiary na hamowni (jest to niezbędne wyposażenie do kalibracji instalacji LPG do silników o zapłonie samoczynnym) wykazały, że udział LPG w zużyciu paliwa przez silnik może wynosić nawet około 12 l, co przy zużyciu oleju napędowego około 33 l na 100 km (przed konwersją) oznacza, że auto po konwersji na zasilanie LPG będzie zużywało 21 l oleju napędowego i 12 l LPG. Koszt przejechania 100 km ciągnikiem MAN TGX 18.400 na paliwie dieslowskim (przed konwersją) wynosił 198 zł (cena litra oleju napędowego wg notowania e-petrol z 25 czerwca 2025 r. wynosi 6 zł). Natomiast po konwersji na LPG z wykorzystaniem instalacji Cogas Nevo-Sky Diesel, przejechanie 100 km tym pojazdem kosztuje 159,48 zł (cena litra LPG wg notowania e-petrol z 25 czerwca 2025 r. wynosi 2,79 zł). Różnica w kosztach przejechania 100 km wynosi zatem blisko 40 zł (dokładnie 38,52 zł). Przy rocznym przebiegu auta ciężarowego około 100 000 km przekłada się to na oszczędności w kwocie 38 520 zł. Jeśli w taborze firmy jest większa liczba pojazdów konwertowanych na LPG to kwota ta jest oczywiście jej wielokrotnością. Łatwo wyliczyć, że na trzech takich autach roczne oszczędności stanowią już sporo ponad 100 000 zł (dokładnie 115 560 zł).
Zalety stosowania instalacji Cogas Nevo-Sky Diesel
- zmniejszenie zużycia paliwa nawet o 70% (stopień zastąpienia oleju napędowego paliwem gazowym),
- wyższa sprawność procesu spalania,
- większa moc i moment obrotowy silnika (nawet do 35% bez negatywnego wpływu na żywotność jednostki napędowej, ponieważ wzrost wynika tylko z osiągania niemalże całkowitego spalania)
- wyższy komfort pracy kierowcy wynikający z wyższych parametrów silnika,
- zmniejszenie zużycia dieslowskiego układu paliwowego z uwagi na niższe ciśnienia oleju napędowego w czasie pracy silnika na gazie (obniżenie ciśnienia wytwarzanego przez pompę zasilającą),
- eliminacja sadzy obecnej w spalinach, mniej nagaru na zaworach, czy łopatkach turbosprężarek co wydłuża żywotność tych elementów,
- brak modyfikacji silnika – możliwość zastosowania systemu Cogas Nevo-Sky Diesel w każdej generacji jednostek napędowych o zapłonie samoczynnym, niezależnie od zastosowanego dieslowskiego układu paliwowego.
Firma Cogas stosuje technologię dual fuel (bazującą na różnych paliwach gazowych) w wielu aplikacjach, w których wykorzystywane są silniki o zapłonie samoczynnym, w tym także w transporcie. W każdym z tych zastosowań oszczędności są znaczące co widać z prezentowanego przykładu zastosowania tej technologii w ciągniku MAN TGX 18.400 firmy Akaran. W kolejnych artykułach chcemy zaprezentować inne możliwości wykorzystania jednoczesnego zasilania silników olejem napędowym i LPG, które bywają dość zaskakujące. oczywiście w pozytywnym tego słowa znaczeniu.
