LPG vs CNG

Η μετατροπή του αυτοκινήτου σε αυτοκίνητο διπλού καυσίμου βενζίνη υγραέριο ή και φυσικό αέριο είναι μια από τις εφαρμογές «αεριοκίνησης».

Αναρωτηθήκατε λοιπόν ή πιστεύετε ότι τα ξέρετε όλα;

Υγραέριο – LPG (Liquefied petroleum gas)
Το υγροποιημένο αέριο πετρελαίου, γνωστό και με τον αντίστοιχο διεθνή όρο LPG, σύντμηση του liquefied petroleum gas, αποτελείται από ελαφρά κλάσματα αργού πετρελαίου (μείγμα προπανίου και βουτανίου), τα οποία είναι αέρια όταν βρίσκονται σε συνήθεις ατμοσφαιρικές συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας.

Φυσικό αέριο – CNG (Compressed natural gas)
Το φυσικό Αέριο είναι ένα αέριο μίγμα υδρογονανθράκων. Εξάγεται από υπόγειες κοιλότητες και εξαιτίας των ιδιοτήτων του θεωρείται οικολογικό καύσιμο.
Η απαίτηση παγκοσμίως για μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα CO₂, αλλά και για μείωση των ρυπαντών που προέρχονται από τους κινητήρες εσωτερικής καύσης, έχει οδηγήσει στη σταδιακή χρήση του φυσικού αερίου ως καύσιμο αυτοκινήτων.

Το Ινστιτούτο ΙΔΕΕΑ σας ενημερώνει:

1. Σε ποια οχήματα έχει εφαρμογή;
Το υγραέριο έχει εφαρμογή για την μετατροπή σε  οχήματα διπλού καυσίμου τόσο κινητήρες βενζίνης όσο και κινητήρες πετρελαίου. Στους κινητήρες πετρελαίου η αναλογία καυσίμου υγραέριο βρίσκεται περίπου στο 50 – 50 στην χώρα μας όμως η τεχνολογία αυτή βρίσκει νομοθετικά εμπόδια που μάλλον πλησιάζουν στο τέλος τους.
Μπορεί λοιπόν η τεχνολογία αυτή να χρησιμοποιηθεί σε αυτοκίνητα ή φορτηγά βενζινοκίνητα ή πετρελαιοκίνητα, σε μοτοσικλέτες σε υβριδικά και γενικά σε κάθε κινητήρα εσωτερικής καύσης

2. Πόσο κοστίζει μια μετατροπή ενός οχήματος από βενζινοκίνητο σε υγραεριοκίνητο LPG;  
Η μετατροπή ενός οχήματος κοστίζει ανάλογα με την επιλογή συστήματος από 700 € περίπου έως και πάνω από 2.000 € ανάλογα με την επιλογή του συστήματος υγραερίου (Αέριος ή υγρός ψεκασμός). Δείτε στην §4.

3. Πόσο κοστίζει μια μετατροπή ενός οχήματος από βενζινοκίνητο σε φυσικό αέριο CNG;
Η μετατροπή ενός οχήματος κοστίζει ανάλογα με την επιλογή συστήματος και το όχημα σίγουρα όμως είναι ακριβότερη από την επιλογή ενός συστήματος υγραερίου και κυμαίνεται από 1.800 € και πάνω.

4. Τι σημαίνει αέριος ψεκασμός υγραερίου και τι υγρός ψεκασμός υγραερίου;   
Όταν ο ψεκασμός του υγραερίου γίνεται σε αέρια μορφή στην πολλαπλή εισαγωγή, όπως τα περισσότερα συστήματα σήμερα, έχουμε  σύστημα αερίου ψεκασμού Ψεκασμού, ενώ όταν ψεκάζεται σε μορφή  Υγρού LPG,  έμμεσα στην πολλαπλή εισαγωγή ή  άμεσα μέσα στον θάλαμο καύσης έχουμε σύστημα υγρού ψεκασμού με σημαντικά πλεονεκτήματα όπως:   

• Καλύτερη απόδοση από τα συστήματα ψεκασμού αερίου LPG.
• Όταν το υγρό εισέρχεται στην πολλαπλή εισαγωγή εξατμίζεται. Το φαινόμενο της εξάτμισης ψύχει «δραματικά» το εισερχόμενο ρεύμα αέρα για να προσφέρει μια πιο πυκνή πλήρωση αέρα και καυσίμου που εισέρχεται στο θάλαμο καύσης (παρόμοια με τα αυτοκίνητα με intercooler ή τα υπερτροφοδοτούμενα turbo αυτοκίνητα). Εξαιτίας λοιπόν του “ογκομετρικού φαινομένου” αλλάζει η φυσική του κατάσταση και το υγρό μετατρέπεται σε αέριο στην πολλαπλή εισαγωγής, “ψύχοντας” έτσι τον εισερχόμενο αέρα και αυξάνοντας την πυκνότητα της πλήρωσης καυσίμου.
• Το σύστημα αυτό έχει μια απόδοση που είναι καλύτερη και χρησιμοποιείται ακόμη και σε  αγωνιστικά αυτοκίνητα με LPG που υπερτερούν των ανταγωνιστών τους με βενζίνη στις πίστες. Το ογκομετρικό φαινόμενο παρέχει μια σημαντική αύξηση στην ισχύ, τη ροπή και την απόσταση που διανύεται ανά λίτρο κατανάλωσης LPG.
• Υπάρχει επίσης μια σημαντική μείωση στις εκπομπές καυσαερίων σε σύγκριση με άλλα συστήματα LPG, βενζίνης ή πετρελαίου.
• Τα παραπάνω αντιπροσωπεύουν μια σημαντική αύξηση στην αίσθηση της ικανοποίησης του οδηγού, παρέχοντας πρόσθετη οικονομία στο κόστος των καυσίμων σε σχέση με τα συστήματα ψεκασμού αερίου LPG και βενζίνης.
• Το μόνο μειονέκτημα… το μεγαλύτερο κόστος.

5. Τοποθετείται σε αυτοκίνητα με άμεσο ψεκασμό βενζίνης σύστημα υγραερίου LPG;  
Ναι, τοποθετείται σε αυτοκίνητα με άμεσο ψεκασμό βενζίνης σύστημα υγραερίου LPG  με σημαντικά μάλιστα πλεονεκτήματα όπως:

• Χρήση κοινών εξαρτημάτων από τον άμεσο ψεκασμό βενζίνης, μπεκ, εγκέφαλος (δεν τρυπάμε δηλ. πολλαπλές) και κυρίως εγκέφαλοι LPG προρυθμισμένοι για το συγκεκριμένο μοντέλο (άρα γραμμένοι και όχι άγραφοι όπως συνηθίζει να τους λέει η αγορά).
• Δεν υπάρχει πνεύμονας (υποβιβαστής πίεσης), άρα δεν κόβονται σωληνώσεις του συστήματος ψύξης, αλλά αντλία που μπαίνει μέσα το ρεζερβουάρ του LPG.
• Τέλος το σύστημα ψεκασμού λόγω υγρού υγραερίου, λειτουργεί λόγω ενθαλπίας ως ένα μικρό turbo ψύχοντας τον εισερχόμενο αέρα στον κάθε αυλό.
• Το σύστημα φυσικά που είναι με υγρό ψεκασμό LPG αντί να σημειώνεται απώλεια ισχύος, αντιθέτως μιλάμε για αύξηση της ιπποδύναμης του κινητήρα.
• Μοναδικό ίσως μειονέκτημα του άμεσου υγρού ψεκασμού, η απαίτηση για έναν εξαιρετικά υψηλό βαθμό καθαρότητας και σωστής σύστασης καυσίμου. Σήμερα στην Ελλάδα το LPG πωλείται με αναλογία 20% προπανίου και 80% βουτανίου, δηλαδή μείγμα για καλοκαιρινούς μήνες που μένει ίδιο και τους χειμερινούς. Υπάρχουν όμως και εταιρίες που το προϊόν τους είναι μεγαλύτερο σε ποσοστό προπανίου και από αυτό που προβλέπει η ελληνική νομοθεσία (όπως Coral Gas), για τη σωστή λειτουργία του κινητήρα. Στο εξωτερικό αυτά είναι αυτονόητα…

6. Αν χαλάσει η αντλία βενζίνης  σε ένα αυτοκίνητο διπλού καυσίμου βενζίνη – υγραέριο, μπορώ να ξεκινήσω το αυτοκίνητό μου το πρωί αφού δεν θα παίρνει μπροστά με βενζίνη;
Ναι μπορείτε να το ξεκινήσετε. Τα περισσότερα συστήματα υγραερίου έχουν μια λειτουργία έκτακτης ανάγκης ώστε όταν το αυτοκίνητο δεν ξεκινά  με βενζίνη να είναι δυνατή η εκκίνηση του με υγραέριο, πως γίνεται αυτό όμως; Μιζάρετε παρατεταμένα τον κινητήρα ενώ ταυτόχρονα πατάτε και το μπουτόν λειτουργίας του κινητήρα με υγραέριο και ο κινητήρας θα ξεκινήσει χρησιμοποιώντας σαν καύσιμο το υγραέριο. Αυτή όμως η λειτουργία έκτακτης ανάγκης  δεν μπορεί να επαναληφθεί πολλές φορές γιατί υπάρχει όριο χρήσης  από τους κατασκευαστές (συνήθως μέχρι 10 φορές)  των συστημάτων υγραερίου. Όταν ξεπεραστεί το όριο χρήσης το αυτοκίνητο δεν μπορεί πλέον να ξεκινήσει ούτε και με υγραέριο.

7. Είναι αλήθεια ότι το υγραέριο καταστρέφει τον κινητήρα;
Σίγουρα το υγραέριο δεν καταστρέφει τον κινητήρα, άλλωστε δεν είναι κάτι καινούργιο σαν καύσιμο στην κίνηση των οχημάτων. Σε αρκετές ευρωπαϊκές χώρες χρησιμοποιείται για περισσότερο από 30 χρόνια σαν καύσιμο οχημάτων οπότε και τα όποια παιδικά ­προβλήματα έχουν βρει την λύση τους.
Θα πρέπει όμως να επισημάνουμε ότι οι βαλβίδες και οι έδρες των βαλβίδων μερικών κινητήρων είναι περισσότερο επιρρεπείς στη φθορά όταν ένα όχημα οδηγείται με LPG ή CNG. Αυτό δεν ισχύει με τη βενζίνη, καθώς χημικά πρόσθετα που βρίσκονται στο καύσιμο λιπαίνουν τις βαλβίδες και τις έδρες, ενώ και η θερμοκρασία την στιγμή της καύσης της βενζίνης είναι χαμηλότερη αυτής του υγραερίου. Αυτά τα χημικά πρόσθετα δεν διατίθενται στο LPG και το CNG.  
Με τα συστήματα  προστασίας – λίπανσης των βαλβίδων, είτε εντός της δεξαμενής είτε με ψεκασμό, γίνεται δυνατή η ανάμειξη  αυτού του χημικού ή των χημικών μέσα στον κινητήρα, μαζί με το LPG ή το CNG.  Με αυτόν τον τρόπο, μειώνεται αποτελεσματικά η φθορά των βαλβίδων και των εδρών τους. Τα συστήματα λίπανσης μπορούν να τοποθετηθούν σε όλα τα οχήματα και η τοποθέτησή τους επιβάλλεται εάν δεν γνωρίζουμε ποιοτικά κατασκευαστικά στοιχεία του κινητήρα.

8. Πρέπει να αλλάξω τα μπουζί όταν βάλω σύστημα Υγραερίου;
Το LPG είναι ένα καύσιμο σχεδόν παρόμοιο με τη βενζίνη, σε ότι αφορά επίσης σύνθεση και ιδιότητες. Καθώς το μείγμα LPG – αέρα έχει υψηλότερη ηλεκτρική αντίσταση από ότι ένα μείγμα βενζίνης – αέρα απαιτεί μια τάση ανάφλεξης που είναι επίσης περίπου 20% υψηλότερη.

• H αποκαλούμενη δευτερεύουσα αντίσταση στο σύστημα ανάφλεξης είναι υψηλότερη κατά τη λειτουργία με LPG, υπάρχει επίσης μεγαλύτερος κίνδυνος αστοχίας σωστής ανάφλεξης (ρετάρισμα).
• Προβλήματα που προκαλούνται από υγρασία, ακαθαρσίες ή από τη διαδικασία γήρανσης στο σύστημα ανάφλεξης (π.χ. μπουζί ή μπουζοκαλώδια) θα συμβούν νωρίτερα κατά τη λειτουργία με LPG.
• Το φορτίο στα μπουζί είναι μεγαλύτερο κατά τη λειτουργία με LPG, οπότε θα χρειαστούν αντικατάσταση νωρίτερα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το θερμικό φορτίο και η τάση είναι υψηλότερα στο σύστημα ανάφλεξης.
• Ενδείκνυται λοιπόν η αντικατάσταση των μπουζί με μία συγκεκριμένη μάρκα και τύπος μπουζί κατάλληλα για κινητήρες LPG ή CNG ή ένα διαφορετικό διάκενο ηλεκτροδίων για να εξασφαλιστεί η σωστή απόδοση του συστήματος LPG. Αυτό συνήθως προδιαγράφεται στο εγχειρίδιο εγκατάστασης του συστήματος.  

9. Το στόμιο πλήρωσης του υγραερίου είναι το ίδιο ή αλλάζει από χώρα σε χώρα;
Όχι το στόμιο πλήρωσης δεν είναι το ίδιο για κάθε χώρα. Υπάρχουν διαφορετικά στόμια πλήρωσης ανάλογα με τις απαιτήσεις  των κατασκευαστών και της εθνικής νομοθεσίας κάθε χώρας.  Αν λοιπόν βγείτε με το αυτοκίνητό σας στο εξωτερικό θα πρέπει να προμηθευτείτε και τον ανάλογο αντάπτορα για το στόμιο πλήρωσης του αυτοκινήτου σας,  ώστε να μην έχετε προβλήματα ανεφοδιασμού καυσίμου.

10. Γνωρίζετε ότι όταν συμπληρώνετε φυσικό αέριο με χαμηλή θερμοκρασία θα βάλετε μεγα-λύτερη ποσότητα; Ανάλογα με την θερμοκρασία  η πίεση στις δεξαμενές φυσικού αερίου αλλάζει;
Έτσι στους 20^o C η πίεση στην δεξαμενή για δεδομένη μάζα φτάνει τα 207 Bar, στους 38^ο C φτάνει τα  235  Bar οπότε όσο μεγαλύτερη είναι η εξωτερική θερμοκρασία τόσο μικρότερη είναι ποσότητα του φυσικού αερίου που θα ανεφοδιασθείτε…

… και για περισσότερες πληροφορίες αναζητήστε τις στο βιβλίο μας «ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ – ΥΓΡΑΕΡΙΟ (LPG) & ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ (CNG)».