CNG (Compressed Natural Gas)

Skratka CNG označuje stlačený zemný plyn, ktorý je používaný ako palivo pre motorové vozidlá. Výhodou prevádzky na CNG je jeho cena a nižšia ekologická záťaž.

cs_cng_001Skratka CNG pochádza z anglického Compressed Natural Gas, čo v preklade znamená stlačený zemný plyn. Zemný plyn je považovaný za čistejšie a ekologickejšie alternatívu benzínu či nafty, pretože obsahuje o štvrtinu menej uhlíka. Napr. prestavba naftového motora na CNG zníži emisie na úroveň Euro 5. CNG je fosílne palivo, jedná sa o zmes uhľovodíkov s hlavnou zložkou metánom (96 – 98% objemu). Zemný plyn sa získava z prírodných zdrojov alebo pri ťažbe ropy. Zásoby zemného plynu predstavujú v porovnaní s ropou asi dvojnásobok. Zemný plyn sa podľa kvality delia do dvoch kategórií: High (87-99% metánu) a Low (80-87% metánu). Čím väčší pomer metánu, tým vyššia energetická účinnosť spaľovania. Často býva CNG nesprávne zamieňaný za LPG.

Technológia spaľovania zemného plynu je plne vyvinutá a odskúšaná. V roku 2015 jazdilo po svete viac ako 23 miliónov vozidiel s pohonom na zemný plyn. Pre využívanie zemného plynu ako zdroja energie pre motorové vozidlo je potrebný špeciálny zásobník plynu a upravený vstrekovací systém. Plyn je možné využívať v stlačenej forme (CNG) alebo dokonca skvapalnené forme (LNG). CNG je však v súčasnosti preferovanější formou. Vozidlo s pohonom na CNG má obvykle dva oddelené nádržové systémy. Jedna menšia nádrž je pre pôvodné palivo (zvyčajne benzín) druhá nádrž (tlakovej fľaše) je pre stlačený zemný plyn. Plyn je v týchto nádržiach stlačený na tlak 20 – 30 MPa. Vozidlo si medzi oboma palivami automaticky prepína a ich dojazdy sa sčítajú.


Výhody CNG:

  • je lacný
  • má vysoké oktánové číslo 128
  • prevádzka na zemný plyn znižuje hladinu hluku až o niekoľko decibelov
  • existujú dvojnásobné zásoby zemného plynu proti rope
  • rovnomernejšie rozloženie nálezísk prispieva vyváženejšiemu ekonomickému trhu a zjednodušuje distribúciu plynu k užívateľovi. Uvedomme si, že už dnes je zemný plyn prepravovaný vybudovanými plynovody, odpadá teda zložitá nákladná a neekologická doprava pomocou cisterien.
  • CNG má proti LPG vyššiu zápalnú teplotu nehrozí toľko nechcené vznietenia
  • zemný plyn je ľahší ako vzduch, pri nehode alebo poruche preto stúpa nahor
  • zemný plyn horí najčistejšie zo všetkých uhľovodíkových palív. Emisie oxidov dusíka má oproti benzínu až o 60% nižšie!
  • vozidlá na CNG sú vo väčšine krajín spravidla zaťažené minimálnej spotrebnej dani a sú oslobodené od platenia cestnej dane, čo sa najviac prejavuje až pri veľkých viac nápravových vozidiel

Nevýhody CNG:

  • na rozdiel od LPG prevádzku vozidla na zemný plyn znižuje výkon motora, viď nižšie.
  • drahšie servis – slovenská legislatíva predpisuje u neoriginálnych prestavieb každoročnú kontrolu tesnosti a revíziu systému
  • predpísaná výmena zapaľovacích sviečok každých 15 000 km (pri benzínových motorov je to 60 000 km)
  • zmenšenie batožinového priestoru kvôli umiestnenie nádrže na CNG, táto nevýhoda sa však týka skôr prestavieb. U originálnych automobilov sa konštruktéri snažia tlakovej nádrže umiestniť napríklad namiesto rezervného kolesa. Umiestnenie ťažkých nádrží taktiež negatívne ovplyvňuje jazdné vlastnosti vozidla.
  • tlakové nádrže na CNG musia odolávať väčšiemu tlaku než tlakovej nádrže na LPG
  • ďalšie často diskutovanou nevýhodou je relatívne malá sieť verejných čerpacích staníc. Táto nevýhoda postupne mizne s rastúcou sieťou týchto staníc.

 CNG – zníženie výkonu motora

Prevádzka motora na CNG znižuje jeho výkon. Pre ideálne spaľovanie totiž motor potrebuje v prípade zemného plynu viac vzduchu. Toto potrebné množstvo vzduchu možno získať ideálne preplňovaním, preto možno u preplňovaných jednotiek ľahko dosiahnuť rovnaký výkon pri použití zemného plynu ako pri použití benzínu. Napriek tomu býva výkonový rozdiel medzi benzínom a CNG patrný, pozri napríklad Octavia 1.4TSI vs 1.4TSI G-TEC.

U atmosférických motorov klesne výkon minimálne o 10%, v praxi skôr viac! Aby k takému poklesu nedošlo, napr. U Škody Citigo G-TEC motor dostal upravený software (predstih, palivová mapa) a väčší kompresný pomer.

Značková prestavba atmosférického motora Škody Fabia 1.0 MPI v dílerstve Havex auto na spaľovanie CNG ukázala nasledujúce nameraný pokles výkonu:

Škoda Fabia 1.0 MPI výkon krútiaci moment
benzín 55,6 kW při 6278 ot/min 97,2 N.m při 3639 ot/min
CNG 41,1 kW při 5767 ot/min 82,7 N.m při 3564 ot/min

zdroj: SvětMotoru

 cs_cng_005  cs_cng_004  cs_cng_003

Podľa spôsobu prevedenia plniaceho procesu sú plniace stanice rozdelené na:

  • stanica pre rýchle plnenie – čas plnenia plynu je porovnateľná s čerpaním kvapalných palív (3 – 5 minút).
  • stanica pre pomalé plnenie – plnenie áut zemným plynom sa vykonáva priamo pomocou kompresora, plnenie trvá spravidla niekoľko hodín.

Viete, že:

Aká je spotreba automobilu na CNG a v čom sa udáva?

Keďže je CNG plyn, spotreba sa najčastejšie udáva v kilogramoch na 100 najazdených kilometrov. Rovnako ako u klasických palív platí, že spotreba kolíše v závislosti od mnohých faktorov, vrátane jazdného štýlu. Ako príklad možno ale uviesť Škodu Octaviu G-Tec, ktorá dosahuje spotreby 3,4 kg (5,3 m3) CNG na 100 km. V režime jazdy na benzín si rovnaký voz berie cca 5 litrov na 100 km.

Koľko je v CNG energie?

V 1 kg zemného plynu je toľko energie, koľko zodpovedá napr. 1,5 litra benzínu alebo cca 1,3 litra nafty.

CNG ako ekologické palivo

Pri spracovaní zemného plynu je odstraňovaná síra a dusík. V porovnaní s benzínom má zemný plyn o štvrtinu menej uhlíka. Z týchto dôvodov je možné považovať CNG voči nafte alebo benzínu za ekologické palivo, ktoré znižuje hladinu škodlivín CO2 a NOx o 25% a hladinu CO až o 50%.

Parkovisko s CNG v podzemných garážach

Vo väčšine krajín Európskej únie môžu vozidlá s pohonom na zemný plyn parkovať bez obmedzenia, čiže aj v podzemných garážach s odvetrávaním. To je veľkou výhodou proti pohonu na LPG, ktorá v podzemných garážach parkovať nemôžu (LPG je ťažší ako vzduch a pri úniku sa hromadia pri zemi).