Το φυσικό αέριο είναι το φθηνότερο καύσιμο μετά την ηλεκτροκίνηση.
Τα μοτέρ που καίνε φυσικό αέριο έχουν βελτιωμένες βαλβίδες, πιστόνια & ελατήρια
Αλλαγές υπάρχουν και στο turbo
Βασικό πρόβλημα ο περιορισμένος αριθμός πρατηρίων
Είναι πρόβλημα για σένα τα λίγα πρατήρια, ή σου φτάνουν;
Στην Ελλάδα, υπάρχει η γενικευμένη πεποίθηση, ότι αν κάποιος επιθυμεί οικονομία καυσίμου, θα πρέπει να αγοράσει κάποιο αυτοκίνητο με κινητήρα diesel. Πράγματι, στην θεωρία και στην πράξη, ο diesel είναι οικονομικότερος σε κατανάλωση από έναν κινητήρα βενζίνης, αν και οι σύγχρονοι κινητήρες βενζίνης είναι πολύ κοντά σε κατανάλωση, ειδικά με κάποιας μορφής ηλεκτρική συνδρομή. Ωστόσο, όταν μπει στην εξίσωση το φυσικό αέριο, τα δεδομένα αλλάζουν άρδην.
Τι είναι όμως ο κινητήρας φυσικού αερίου; Είναι θεμελιωδώς διαφορετικός από τους υπάρχοντες κινητήρες; Έχει διαφορετική απόδοση ένα αυτοκίνητο; Το φυσικό αέριο τι διαφορετικές ιδιότητες έχει, και τι γίνεται με την ασφάλεια των δεξαμενών; Κινδυνεύει ένα αυτοκίνητο από τις δεξαμενές φυσικού αερίου; Οι απαντήσεις σε αυτά και ακόμα περισσότερα ερωτήματα, ακολουθούν.
Οι τροποποιήσεις σε ένα κινητήρα φυσικού αερίου
Ένας κινητήρας φυσικού αερίου είναι ένας κινητήρας βενζίνης σημαντικά τροποποιημένος. Οι ανάγκες για αυτές τις ευρείας κλίμακας μετατροπές οφείλονται ασφαλώς στο πολύ διαφορετικό καύσιμο. Δηλαδή, επειδή το φυσικό αέριο έχει τυπικά 130 οκτάνια, έχει εξαιρετική αντοχή σε αυθόρμητη προανάφλεξη και για αυτό το λόγο έχει εξαιρετική συνεργασία με κινητήρες υψηλής συμπίεσης. Συνεπώς ένα πολύ καλός συνδυασμός, είναι ένας κινητήρας τύπου Miller ή Atkinson.
Οι σημαντικές μετατροπές ωστόσο που απαιτούνται, έχουν να κάνουν με την θερμοκρασία έναρξης της καύσης η οποία στο φυσικό αέριο είναι 600 βαθμοί Κελσίου και στην βενζίνη είναι από 200-300 και αυτό έχει και άμεση επίπτωση στην πίεση εντός του κυλίνδρου, που είναι πολύ υψηλότερη στην λειτουργία φυσικού αερίου. Επίσης το φυσικό αέριο δεν έχει τις λιπαντικές ικανότητες της βενζίνης που προστατεύουν τον κινητήρα από υπερβολικό μηχανικό φορτίο, ιδιαίτερα στις υψηλές στροφές.
Λόγω των ανωτέρω, ένας κινητήρας φυσικού αερίου έχει επίστρωση αζώτου στις βαλβίδες για αύξηση της αντοχής του, διαφορετικές έδρες βαλβίδων και διαφορετικά ελατήρια εμβόλου και έμβολα. Άλλες περιφερειακές αλλαγές έχουν να κάνουν με το διαφορετικό turbo, το οποίο αναγκαστικά στους κινητήρες φυσικού αερίου είναι μικρότερο λόγω του ότι ο κινητήρας φυσικού αερίου έχει καλύτερο βαθμό απόδοσης και άρα χαμηλότερο ενεργειακό περιεχόμενο στα καυσαέρια. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την ελαφρά μειωμένη συγκέντρωση ισχύος.
Το μεθάνιο είναι το κύριο συστατικό του φυσικού αερίου
Τι είναι το φυσικό αέριο;
Το φυσικό αέριο αποτελεί ορυκτό αέριο που βρίσκεται σε υπόγειους βραχώδεις σχηματισμούς. Το κύριο συστατικό του φυσικού αερίου είναι το μεθάνιο, ενώ υπάρχουν και χαμηλότερες συγκεντρώσεις αιθανίου, προπανίου και βουτανίου. Το φυσικό αέριο χωρίζεται σε 2 κατηγορίες. Υπάρχει το High (υψηλής θερμιδικής αξίας) με ποσοστό μεθανίου άνω του 87% και το Low (χαμηλής θερμιδικής αξίας) με ποσοστό μεθανίου κάτω του 87%.
Καλλιτεχνική απεικόνιση μορίων μεθανίου
Στην Ελλάδα, επειδή εισάγουμε σε μεγάλο ποσοστό φυσικό αέριο από τη Ρωσία, έχουμε το High μιας και αυτό παράγει η Ρωσική Ομοσπονδία. Η ποιότητα αυτή του φυσικού αερίου καθορίζει και την κατανάλωση που έχει το αυτοκίνητο, συνεπώς στην Ελλάδα είμαστε τυχεροί από αυτήν την άποψη.
Το φυσικό αέριο, για να έχει νόημα στην αυτοκίνηση, πρέπει να βρίσκεται σε δεξαμενές επί του αυτοκινήτου υπό πίεση, με μια τυπική πίεση να είναι στα 200 bar. Στα 200 bar το φυσικό αέριο έχει 155 γρ./λίτρο πυκνότητα, ενώ η βενζίνη έχει 750 γρ./λίτρο. Αυτό πρακτικά σημαίνει ότι 1 λίτρο βενζίνη αντιστοιχεί σε 620 γραμμάρια φυσικού αερίου. Επίσης το φυσικό αέριο μπορεί υπό προϋποθέσεις να είναι εκρηκτικό σε συγκέντρωση στην ατμόσφαιρα από 4-17% κατΆόγκο.
Δεξαμενές φυσικού αερίου και ασφάλεια
Όπως είπαμε, οι δεξαμενές φυσικού αερίου αποθηκεύουν το καύσιμο σε πίεση περίπου 200 bar (εξαρτάται από την τρέχουσα πίεση στο βενζινάδικο). Στην αυτοκίνηση χρησιμοποιούνται 2 τύπου δεξαμενές. Ο πρώτος είναι οι ατσάλινες και ο δεύτερος είναι από σάντουιτς εξωτικών συνθετικών υλικών. Τυπικά υλικά που χρησιμοποιούνται σε αυτήν την περίπτωση είναι, πολυαμίδιο, πλαστικό ενισχυμένο με ίνες άνθρακα και υαλονήματα.
Τα πλεονεκτήματα των συνθετικών δεξαμενών έχουν να κάνουν με το βάρος που μπορεί να είναι και 3 φορές χαμηλότερο σε σχέση με τις ατσάλινες, με κύριο μειονέκτημα το κόστος. Επίσης οι δεξαμενές είναι μέσα σε ατσάλινο πλαίσιο και σε επιπλέον πλαστικό για λόγους ασφαλείας και για να μην τραυματίζονται από πετραδάκια κ.τ.λ. κατά την κίνηση του οχήματος. Επίσης σχετικά με την ασφάλεια, δοκιμάζονται σε ακραίες συνθήκες για την αντοχή τους πριν τοποθετηθούν σε ένα αυτοκίνητο. Τέλος, η τυπική διάρκεια ζωής τους είναι 20 χρόνια.
Η οικονομία που επιτυγχάνεται με ένα αυτοκίνητο φυσικού αερίου είναι πολύ καλύτερη από ενός αντίστοιχού βενζίνης και καλύτερη ενός αυτοκινήτου diesel. Χονδρικά και χωρίς να μπαίνουμε σε πολύ υψηλή ανάλυση, ένα αυτοκίνητο που έχει πραγματική κατανάλωση περίπου 6 λτ./100 χλμ. βενζίνης, θα έχει 4 kg/100 χλμ. φυσικό αέριο. Αυτό σε κόστος, αντιστοιχεί περίπου σε 10,4 ευρώ βενζίνη και 4,6 ευρώ για το φυσικό αέριο. Σε ό,τι αφορά το diesel, το αντίστοιχο κόστος είναι περίπου 6,7 ευρώ με κατανάλωση 4,5 λτ./100 χλμ. Συνεπώς, στο κόστος μετακίνησης, το όφελος είναι σημαντικό.
Ο χάρτης των πρατηριών CNG στην Ελλάδα
Σε ότι αφορά τη συντήρηση, τα μπουζί αλλάζονται συχνότερα σε έναν κινητήρα φυσικού αερίου, ενώ χρειάζεται μια ετήσια συντήρηση. Το κόστος αγοράς του οχήματος είναι αυξημένο στην περίπτωση του φυσικού αερίου σε σχέση με την βενζίνη, ενώ ισοφαρίζει περίπου το αντίστοιχο diesel.
Το μεγάλο μειονέκτημα του φυσικού αερίου θα λέγαμε ότι είναι το δίκτυο ανεφοδιασμού που είναι περιορισμένο στην Ελλάδα, με τα πρατήρια να είναι σχετικά λίγα και με ολόκληρες γεωγραφικές περιοχές όπως τα νησιά να μην έχουν πρόσβαση σε αυτό. Γίνεται όμως προσπάθεια επέκτασης του δικτύου, ωστόσο και το κόστος για αυτό είναι πολύ σημαντικό, κάτι που αποτελεί και αυτό τροχοπέδη.
Πιο συγκεκριμένα, αυτή τη στιγμή λειτουργούν τα εξής πρατήρια Fisikon:
