Nors šiuolaikinėse diskusijose apie ekologiškas transporto priemones dažniausiai dėmesys krypsta į elektromobilius, dar prieš dešimtmetį ekologiškiausių automobilių gretose buvo tie, kurie buvo varomi dujomis. Suslėgtos gamtinės dujos (SGD) pagal populiarumą yra ketvirti automobilių degalai pasaulyje (po benzino, dyzelino ir etanolio). Tai priklauso nuo regiono, bet daug kur automobilinių dujų papildymo vietų netrūksta.
Automobilių su dujų įranga vairuotojai neretai pabrėžia, kad jų automobiliai turi visus benzininių mašinų privalumus, bet važiuoja daug pigiau. Kiek rečiau minimas privalumas - švaresnės emisijos. Automobilines dujas deginantis automobilis išmeta apie 20 % mažiau anglies dvideginio ir apie 50 % mažiau azoto oksidų (NOx). Miestų autobusai dažnai naudoja suslėgtas gamtines dujas ne tik dėl kainos, bet ir dėl vietinės taršos.
Gamintojų požiūris į dujų įrangą: kodėl modelių pasirinkimas ribotas?
Nors yra gamintojų, kurie savo gamoje turi dujomis varomų automobilių, tokie modeliai yra palyginti reti. Dujų įrangą gamintojams įdiegti yra daug brangiau nei automobilio savininkui. Gamintojui reikia viską išbandyti ir įteisinti, kurti unikalias dalis kiekvieno modelio kėbului ir kiekvienam varikliui, o meistras garaže viską sumontuoja daug pigiau ir paprasčiau.
Saugumo iššūkiai ir kaštai
Kai dujų įrangą montuoja meistrai ar specializuotos įmonės, jos rūpinasi tik tos sistemos efektyvumu, saugumu ir sandarumu. Tuo tarpu gamintojas turi galvoti ir apie viso automobilio saugumą avarijos metu. Svarbu, kur dėti dujų balionus, kad avarijos metu jie nepajudėtų į saloną ir nebūtų pažeisti, bei kaip užkirsti kelią dujų nuotėkiui, kai automobilis yra visiškai sugnežintas. Sprendimų dažnai ieškoma simuliacijose ir bandymuose, o visa tai kainuoja. Rezultatas - labai saugus automobilis, tačiau kai kalbame tik apie ketvirtą populiariausią degalų rūšį pasaulyje, ją lengviausia nukirpti taupant kaštus.
Erdvės architektūra ir kompromisai
Kai pats nusprendžiate savo automobilyje montuoti dujų įrangą, turite pasirinkimą, kaip tai padaryti, pavyzdžiui, kur bus dujų talpa - bagažinės šone ar atsarginio rato vietoje. Gamintojas negali parinkti individualaus sprendimo kiekvienam, todėl turi rasti optimalų kompromisą, kuris neatbaidytų dalies pirkėjų. Todėl ieškoma vietos po sėdynėmis, mažinant originalų benzino baką. Reikia kurti unikalias dalis, kad viskas tilptų po grindimis, o visa tai kainuoja. Gamyklinė dujų įranga yra pritaikoma kiekvienam modeliui ir kiekvienam varikliui.
Tuo tarpu meistrai benzino bako ir linijų neliečia, apdailą, jei reikia, supjausto ir sumontuoja dujų balioną bagažinėje - daug paprasčiau ir pigiau.
Maža paklausa didžiosiose rinkose
Automobiliai su gamykline dujų įranga yra ženkliai brangesni. Visus tuos kaštus - investicijas į biurokratiją, saugumą, inžineriją - būtų galima pagrįsti pasiekus tikrą masinę gamybą. Tačiau pagrindinėse automobilių rinkose automobilinės dujos nėra tokios populiarios. Jos labai populiarios Rytų Europoje, Kazachstane, kai kuriose kitose šalyse, kurios tiesiog nėra didelės naujų automobilių rinkos.
Ekonomiškai labiau išsivysčiusiose šalyse degalų kaina yra mažiau svarbus kriterijus. Žmonės tiesiog nemano, kad verta pirkti brangesnį automobilį su mažesne bagažine, kad būtų galima sutaupyti degalinėse. Be to, su pilnais dujų balionais įveikiamas atstumas įprastai yra mažesnis nei su pilnu dideliu benzino ar, juo labiau, dyzelino baku. Dujas naudojantis automobilis dažniau lanko degalines - dar vienas nepatogumas šalia mažesnės bagažinės. Kadangi automobilinės dujos tuose kraštuose nėra tokios populiarios, ne visos degalinės jas parduoda.
Dujų įrangos tipai ir jų charakteristikos
Automobilių dujų įranga klasifikuojama pagal technologinę pažangą, nuo pirmosios iki šeštosios kartos. Šiuolaikiniai automobiliai dažniausiai turi įpurškimo sistemas, todėl populiariausios yra ketvirtosios (IV), penktosios (V) ir šeštosios (VI) kartos dujų įrangos.
Suskystintos naftos dujos (SND) ir Suslėgtos gamtinės dujos (SGD)
- SND (LPG): Tai yra propanas, butanas arba etanas. Dažniausiai naudojamos lengvuosiuose automobiliuose, pritaikytuose ir benzinui.
- SGD (CNG): Tai yra suslėgtas metanas. Jo deginimui reikalingi varikliai su degimo žvakėmis, konstrukciniu požiūriu identiški benzininiams varikliams. SGD puikiai tinka miesto komerciniam transportui, bet dėl ribotų degalų atsargų yra prastas pasirinkimas tolimiesiems reisams.
Dujų įrangos kartos
- I karta: Paprasčiausia ir lengviausiai reguliuojama, naudojama transporto priemonėse be katalizatoriaus ar deguonies jutiklio. Veikia atviru ciklu be elektroninio valdymo.
- II karta: Parengta vieno taško dujų įpurškimo sistema, naudoja elektroninį valdymo bloką (ECU), kuris analizuoja jutiklių signalus ir tiksliau reguliuoja dujų tiekimą, gerinant sąnaudas ir mažinant teršalus.
- III karta: Parengta daugiataškio dujų įpurškimo principu, yra pažangesnė, tačiau vartotojo sąsaja išlieka ribota.
- IV karta (MPI): Pati populiariausia ir universaliausia, turinti daug variacijų. Ši įranga naudojama daugelyje transporto priemonių su benzino įpurškimo sistemomis. Jos elektroninis valdymo blokas nuskaito duomenis iš benzino įpurškimo sistemos, leidžiant užtikrinti kuro mišinio nuokrypių kompensavimą originalios benzino valdymo sistemos pagalba. Eksploatacinės ir važiavimo savybės yra beveik identiškos benzinu varomų automobilių savybėms.
- V karta (skysto fazės įpurškimas): Sistema veikia panašiai kaip IV karta, tačiau pagrindinis skirtumas yra tas, kad dujų balione esantis siurblys tiekia skystos fazės dujas tiesiai į dujų purkštukus. Šiai sistemai nereikalingas dujų reduktorius ir intervencijos į automobilio aušinimo sistemą. Skystos fazės SND įpurškiamos į kolektorių prieš pat oro įėjimo vožtuvus, o garavimo procesas vyksta naudojant variklio šilumą.
- VI karta (skysto fazės įpurškimas tiesiai į cilindrus): Specialiai skirta transporto priemonėms, turinčioms tiesioginio įpurškimo sistemas (DI, FSI, TSI, TFSI, GDI ir kt.). Dujų balione esantis siurblys tiekia skystos fazės dujas, kurios toliau tiekiamos į papildomą aukšto slėgio siurblį. Aukšto slėgio siurblys, sukėlęs reikiamą dujų slėgį, originalia benzino tiekimo magistrale tiekia dujas į benzino purkštukus, o šie perduoda dujas į degimo kamerą. Sistema naudoja žemos temperatūros dujas (-42 °C), todėl kuro mišinys tampa vėsesnis, o automobilis - galingesnis ir dinamiškesnis.
Dujų įranga dyzeliniuose varikliuose
Ši įranga nėra nei naujas, nei originalus išradimas. Galima rasti informaciją, kad, optimizuodamas savo sukurto variklio veikimą, SND su dyzelinu maišė dar pats Rudolfas Dyzelis. Lygiai taip, kaip dujų sistema įrengiama benzininiuose varikliuose, taip pat ji gali būti įrengiama ir dyzeliniuose. Yra šiokių tokių konstrukcinių skirtumų, bet jie - ne esminiai.
Esmė tame, kad į variklio degimo kamerą įpurškiamas dyzelino ir 20-35 proc. SND mišinys. Skelbiama, kad dujos dėl geresnės degimo dinamikos ir aukštesnės degimo temperatūros pagerina dyzelino sudegimą, o tai gerokai sumažina CO2 ir suodžių koncentraciją išmetamosiose dujose. Pastaroji savybė gerokai palengvina išmetamųjų dujų filtravimo sistemų darbą ir padidina ilgaamžiškumą. Be to, kilogramas SND degdamas išskiria 200 gramų mažiau CO2, nei degdamas išskiria kilogramas dyzelino.
Dujos pastebimai padidina dyzelinio variklio galią ir sukimo momentą. Todėl tai leidžia važiuoti, mažiau spaudžiant akceleratoriaus pedalą ir tuo būdu dar prisidedant prie degalų taupymo.
Kaimyninių šalių patirtis ir Lietuvos situacija
Dyzelino-SND įrangą siūlo montuoti ne tik Ukrainos, bet ir Lietuvos verslininkai. Įmonės „Dažd-Gaz“ specialistas Dmitrijus Voitovičius pasakoja, kad jie Lenkijoje ir Italijoje gaminamas sistemas montuoja į šimtus sunkvežimių. Nemaža dalis jų važinėja ir tarptautiniais reisais, taip pat - ir Europos Sąjungoje. Ukrainiečiai tvirtina, kad įrengta dujų įranga dyzelinio variklio taršą sumažina iki aukštesnio lygio „Euro“ standarto.
Ukrainiečiai vienam sunkvežimiui dujų įrangą sumontuoja už maždaug 1000-1500 eurų, o jos privalumai sunkiai atsispiriami: naudojant pigesnes dujas, iki 38 proc. sumažinamos dyzelino sąnaudos, apie 20 proc. padidėja variklio galia ir sumažėja tarša. Dėl švariau sudegančių degalų mažiau teršiasi ir pats variklis, suteikdamas galimybę 1,5 karto padidinti aptarnavimo intervalus. Teigiama, kad sumažėja eilės variklio detalių dilimas ir 10-15 dB sumažėja variklio skleidžiamas triukšmas.
Tačiau Lietuvoje dujomis ir dyzelinu varomi sunkvežimiai yra retenybė. Nors tokios įrangos montavimas sunkvežimyje kainuotų 3-3,6 tūkst. eurų, pinigai nėra pagrindinė priežastis.
Lietuvos reglamentavimo kliūtys
- Garantija: Jeigu į sunkvežimį, kuriam galioja gamintojo garantija, bus sumontuota dujų įranga, garantija nebegalios. Todėl tokiai konversijai tinka nebent senesnės transporto priemonės.
- Taršos normų atitiktis: Tai yra didžiausia kliūtis. Įrengus dujų sistemą, Lietuvoje panaikinama gamintojo patvirtinta „Euro“ taršos norma. Lenkijoje ir Latvijoje sąlygos dujų įrangai montuoti yra kur kas draugiškesnės. Valstybinė kelių transporto inspekcija (VKTI) teigia, kad abejojama, jog įrengus SND įrangą gerokai sumažinama reali variklio tarša, ar pasiekiamas aukštesnis taršos standartas. Tai patvirtinti ar paneigti gali tik gamintojas arba akredituota laboratorija atlikdama bandymus.
Dujų įrangos montavimas ir priežiūra
Diegiant LPG įrangą automobilyje, įmontuojamos papildomos detalės, leidžiančios suskystintas dujas naudoti kaip degalus. Montavimo metu į automobilį įdedamas papildomas degalų bakas, prijungiama papildoma sistema prie gamyklinės degalų sistemos ir įdiegiama keletas kitų elementų. Baigus montavimo darbus, sistema veikia kartu su gamykline degalų įranga, tad vairuotojas gali rinktis, kurią sistemą naudoti - LPG ar originalią.
Svarbūs aspektai montuojant
- Įmonės, kurios užsiima LPG įrangos montavimu, turi turėti specialų Socialinės apsaugos ir darbo ministerijos Technikos priežiūros tarnybos išduotą liudijimą.
- Būtina pasidomėti, ar montuojama įranga yra sertifikuota Lietuvoje ir atitinka Europos Sąjungos reikalavimus.
- Svarbu atkreipti dėmesį į dujų baliono formą (cilindrinis ar toroidinis), jo tūrį ir išdėstymo būdus. Naudojant A klasės balioną, ant "multivožtuvo" būtinas apsauginis vožtuvas.
- Jeigu automobilis turi elektrinį reduktorių, rekomenduojama reikalauti sumontuoti SAFETY CAR tipo jungiklį, kuris neleidžia tiekti dujas į variklį, jeigu pastarasis neveikia, o degimas įjungtas.
- Sumontavus įrangą, jos hermetiškumas patikrinamas 1.6 Mpa (16 atm.) slėgiu. Išduodamas nustatytos formos aktas ir pažymėjimas, leidžiantis vairuoti tokį automobilį.
- Jei automobilis turi lambda zondą ir katalizatorių, rekomenduojama sumontuoti ekologinę sistemą - nedidelį mikroprocesorių, kuris optimaliai reguliuoja dujų tiekimą, mažindamas sąnaudas, gerindamas dinamiką ir tausodamas katalizatorių.
Priežiūra ir galimos problemos
Eksploatuodami automobilį su dujų įranga, savininkai dažnai pamiršta laiku pakeisti kuro filtrus. Privalomi aptarnavimai numatyti pagal nuvažiuotą ridą. Dujų įranga dažniausiai atsiperka nuvažiavus apie 30 tūkst. km, tačiau tai priklauso nuo automobilio klasės ir vairavimo būdo. Automobilis sunaudoja apie 15 % daugiau dujų nei benzino.
Dujų nuotėkis gali atsirasti įvairiose įrangos vietose, tačiau pačios pavojingiausios yra jungtys nuo dujų baliono iki reduktoriaus ir iki užpylimo vožtuvo. Gana dažna priežastis - nusidėvėję jungčių sandarikliai. Viena dažniausių gaisrų automobiliuose su LPG įranga priežasčių yra reduktoriaus sutrikęs šildymas. Reduktorius apšąla, neišgarina dujų, jos skystos patenka į karštą variklį, užima didesnį tūrį, variklis jų nepajėgia sunaudoti, dujos pasklinda po variklio gaubtu ir nuo menkiausios kibirkšties užsidega. Tai gali atsitikti tik techniškai netvarkinguose automobiliuose.
Jei norite įmontuoti LPG įrangą į automobilį su įpurškimo sistema, pageidautina, kad valdymo pultelis kiekvieną kartą užvestų automobilį benzinu, o vėliau automatiškai persijungtų dirbti dujomis. Ilgą laiką važiuojant vien dujomis, degimo produktai gali užteršti benzino purkštukus.
Dujų įrangos privalumai ir trūkumai
Automobiliai su dujų įranga turi akivaizdžių privalumų, tačiau taip pat ir trūkumų.
Privalumai
- Žymiai mažesnės išlaidos degalams: Suskystintų dujų baką užpildyti reikšmingai pigiau nei dyzelino ar benzino. Nors dujų sąnaudos būna 10-30 % didesnės, bendrai sutaupoma nuo 20 iki 30 %.
- Mažesnės emisijos ir įtaka gamtai: Dujos klasifikuojamos kaip ekologiškesnis kuras, mažinantis azoto oksidų (NOx) kiekį 40-60 % ir anglies dioksido (CO2) emisijas 20 % lyginant su dyzelinu.
- Automatizuota sistema ir patogumas: Modernios dujų įrangos yra visiškai automatizuotos - užvedus automobilį, sistema pati perjungia kuro tiekimą į dujas, kai variklis sušyla. Pasibaigus dujoms, automobilis automatiškai persijungia į benzino režimą.
- Dvi kuro sistemos: Automobilis su dujų įranga nepraranda galimybės naudoti benziną.
Trūkumai
- Automobiliai su dujine įranga yra brangesni: Pridedama dujų įrangos ir jos sumontavimo kaina (nuo 550 iki 650 eurų už IV kartos įrangą).
- Sunkesni: Pridedamas įrangos svoris (apie 60-100 kg), todėl sumažėja keliamoji galia.
- Žiemą sunkiau užsiveda: Pradžioje vis tiek reikia truputį benzino.
- Didėja sąnaudos: LPG sąnaudos vienam kilometrui yra 10-30 % didesnės lyginant su benzino sąnaudomis.
- Mažėja maksimalus greitis: Tai gali siekti 5-8 %.
- Priklausomybė nuo iškastinio kuro: Nors ir ekologiškesnės, dujos vis tiek yra iškastinis kuras, kurio gavyba ir naudojimas prisideda prie globalinio atšilimo.
- Galimi keblumai dėl priežiūros ir išlaidos: Gedimai dažnai susiję su įrangos komponentų būkle ir sistemos kokybe. Gali pasireikšti netolygus variklio veikimas, variklio gesimas dirbant laisvąja eiga, netikslūs dujų sąnaudų rodmenys, trūkčiojimas, galios trūkumas.
- Mažesnė variklio galia: Dujomis varomiems automobiliams paprastai būdinga mažesnė variklio galia, palyginti su jų benzininiais analogais, praradimas siekia apie 10-15 %.
- Lėtesnis degimas: Dujų ir oro mišiniai dega lėčiau nei benzinas, todėl degimas dažnai tęsiasi ir išmetimo sistemoje.
- Garantijos praradimas: Įrengus dujų įrangą neoficialiai arba per trečiųjų šalių paslaugų teikėjus, gali būti panaikinta transporto priemonės gamintojo garantija.
- Ribotas infrastruktūros prieinamumas: Nors dujinių degalų infrastruktūra palaipsniui plečiasi, jų prieinamumas vis dar gali būti ribotas, ypač už didžiųjų miestų ribų.
- Mažesnė perpardavimo vertė: Transporto priemonių su antrinės rinkos dujų sistemomis perpardavimo vertė, palyginti su standartiniais benzinu varomais automobiliais, paprastai būna mažesnė.
Dujinės įrangos legalumas ir techninė apžiūra Lietuvoje
Lietuvoje suslėgtųjų gamtinių dujų (SGD) akcizas yra didžiausias visoje ES, todėl šios dujos sunkiai konkuruoja su kitomis degalų rūšimis. Nors Lietuvos automobilių dujų įrangos montuotojų asociacijos "Autoekologija" valdybos pirmininkas Remigijus Jonaitis teigia, kad pagrindinis veiksnys, skatinantis vairuotojus montuoti dujų įrangą į automobilius, yra perpus mažesnė suskystintųjų gamtinių dujų kaina, lyginant su benzino kaina.
Automobilio su dujų įranga techninei apžiūrai pateikimo metu techninės apžiūrų centrų specialistai reikalauja pažymos, kad dujų įranga yra techniškai tvarkinga ir jos sumontavimas atitinka LPG įrangos montavimo taisykles. Atvykti atlikti dujinės įrangos patikrą privaloma esant tuščiam dujų balionui, turint galiojantį pažymėjimą.
Reikalavimai dujų įrangai
- Jei automobilis pritaikytas naudoti suskystintas naftos dujas (SND), įranga ir jos veikimas turi atitikti Techninius reikalavimus suskystintų naftos dujų įrangai ir šios įrangos montavimui į motorines kelių transporto priemones, patvirtintus VKTI viršininko 2003 m. birželio 24 d. įsakymu Nr. 2B-227. Jei įranga sumontuota iki 2006 m. lapkričio 1 d., ji turi atitikti bent jau Suskystintų dujų kuro sistemos įrengimo automobiliuose taisyklių reikalavimus.
- Jei automobilis naudoja SGD, įranga ir jos veikimas turi atitikti Suslėgtųjų gamtinių dujų įrangos ir šios įrangos montavimo į motorines kelių transporto priemones techninius reikalavimus, patvirtintus VKTI viršininko 2010 m. balandžio 6 d. įsakymu Nr. 2B-176.
Dujų balionų eksploatacijos laikas ir patikra
Transporto priemonių, naudojančių dujinius degalus (SND arba SGD), valdytojai, pristatydami automobilius techninei apžiūrai, turėtų pasitikrinti, ar nėra pasibaigęs dujų baliono eksploatacijos laikas. Paprastai jis nurodomas gamintojo ant paties baliono įrengtoje plokštelėje. Jei transporto priemonė naudoja SGD, balionas, pasibaigus jo eksploatavimo laikui (ne daugiau kaip 20 m.), turi būti keičiamas.
Specialistai teigia, kad ilgiau nei 10 metų keliais važinėjantys automobiliai bei autobusai su nepatikrinta suslėgtų gamtinių dujų (SGD) įranga - tarsi uždelsto veikimo bomba. Teoriškai, suslėgtų dujų balionai privalo būti tikrinami du - tris kartus per 20 įrangos eksploatavimo metų, tačiau praktiškai jokia įstaiga tokių dokumentų pateikti nereikalauja.
Pagal ES direktyvas, SGD kuro balionų patikros yra privalomos. Paprastai pirmoji patikra atliekama po 10-ties metų. Jei rezultatai atitinka visus reikalavimus, galiojimas pratęsiamas 5-iems metams. Po 15 metų galima dar viena patikra. Iš viso tokius balionus maksimaliai galima naudoti tik 20 metų nuo pagaminimo datos. Patikros metu atliekamas baliono tūrinis hidraulinis bandymas prie 300 barų slėgio. Rezultatus vertina ir pažymą išduoda Technikos priežiūros tarnyba, kurios atstovas dalyvauja patikrinime.
Nors SGD dujomis varomi automobiliai ir autobusai pripažinti viena ekologiškiausių ir švariausių transporto priemonių, šie aukšti standartai įmanomi tik tada, kai laikomasi atitinkamų saugos taisyklių. Svarbu, kad dujų įrangos sumontavimą patikėtų tai išmanantiems specialistams.
Alternatyvos ir ateities perspektyvos
Šiandien Lietuvos miestuose keleivių pervežimo paslaugas teikia beveik 300 SGD varomų autobusų, iki kitų metų šis skaičius išaugs bent du kartus. Didėjant autobusų bei privačių automobilių skaičiui, savaime augs ir infrastruktūra - jau dabar visi didieji miestai turi miesto maršrutinių autobusų, varomų suslėgtomis gamtinėmis dujomis, ir savo kompresorines stotis.
Įmonė "SG Dujos Auto" neseniai patentavo hidrometano (gamtinių dujų, prisodrintų 5-10 % vandenilio) gamybos technologiją. Hidrometano mišinys gerokai prisideda prie aplinkos taršos mažinimo. Vystomos ir pažangesnės bei tvaresnės dujų sistemos, siekiant naudojant inovatyvias medžiagas, pvz., anglies pluoštą, kuo labiau sumažinti transporto priemonėse montuojamų dujų bakų svorį.
Tačiau ekspertai mano, kad SGD automobilių pabaiga Europos Sąjungoje bus 2030 m. Remiantis analitikos bendrovės „Dataforce“ duomenimis, 2025 m. Europos rinkose bus užregistruota iš viso 347 717 naujų automobilių su gamykloje įrengtomis SGD sistemomis. „Dacia“, kuri 2024 m. Europos klientams pristatė 228 962 suskystintomis dujomis varomus automobilius, yra rinkos lyderė. „Dacia“ ir „Renault“ naudojamų mažų benzininių variklių SGD sistema gali sumažinti benzininio automobilio CO2 išmetimą 10 g/km. Pagal naujų transporto priemonių CO2 išmetimo mažinimo tvarkaraštį, 2030 m. įsigalios papildomos išmetamųjų teršalų ribos, kurios bus neįmanomos pasiekti jokiai vidaus degimo varikliu varomai transporto priemonei, nebent ji naudotų įkraunamą hibridinę pavaros sistemą.
tags: #automobiliai #su #sgd #iranga