30.06.2009

Fiat Panda Natural Power

Ograniczenie szkodliwych emisji i ekonomika eksploatacji to podstawowe zadania przy konstruowaniu współczesnych samochodów, poniekąd równoznaczne, bo ze spalenia mniejszej ilości paliwa powstaje mniej spalin. Jednym ze sposobów na obniżenie emisji jest zastosowanie paliw alternatywnych, np. sprężonego gazu ziemnego CNG. Stosując gaz ziemny można także obniżyć koszty eksploatacji związane z paliwem do absolutnego minimum, jednak czy ten sposób rzeczywiście się opłaca?
REKLAMA
Panda Natural PowerVan EkstraPanda Natural Power

Od początku 2008 roku był dostępny Fiat Panda Natural Power, pierwszy tak mały samochód wyposażony w system zasilania metanem. Pojazd został już doceniony przez ADAC pod kątem oszczędności w eksploatacji: Panda CNG okazała się bezkonkurencyjna pod względem zasięgu po zatankowaniu paliwa za 10 euro.

Konstrukcja samochodu zasługuje na uwagę, ponieważ zmieszczenie w przestrzeni podwozia butli z gazem oraz standardowego zbiornika paliwa było trudnym zadaniem. Wykorzystano nadwozie Pandy 4x4, która ma podłogę bagażnika bez wnęki koła zapasowego i wahacze wleczone w tylnym zawieszeniu. Umożliwiło to zamontowanie pod podłogą zbiornika gazu ziemnego (prostopadle do osi pojazdu). Drugą butlę umieszczono w tunelu na wał napędowy. Łączna pojemność geometryczna zbiorników paliwa gazowego wynosi 72 l, co umożliwia zatankowanie 16 m3 (12 kg) sprężonego do 20 MPa gazu ziemnego.

Zapas paliwa gazowego umożliwia przejechanie 210 km (w mieście) i do 310 km (poza miastem). Zbiornik benzyny o pojemności 30 l zapewnia zasięg 550 km, zatem przy użyciu obu paliw samochód może pokonać bez tankowania dystans ponad 800 km.

Panda Natural PowerVan EkstraPanda Natural Power

To bardzo ważna zaleta samochodu CNG na naszym rynku, ubogim w stacje ze sprężonym gazem.

Samochód jest dość dobrze wyposażony, standardowe są elektryczne wspomaganie układu kierowniczego, regulacja wysokości koła kierownicy, elektrycznie sterowane szyby przednie i centralny zamek, elektrycznie regulowane lusterka, klimatyzacja ręczna, zderzaki w kolorze nadwozia, ABS, poduszki powietrzne kierowcy i pasażera oraz boczne.

Fiat ma bogate doświadczenie w produkcji samochodów zasilanych gazem ziemnym. Od wielu lat współpracuje z firmą Tartarini, która dostarcza systemy gazowe na pierwszy montaż, jak również do sieci serwisowej, gdzie można samochód wyposażyć w okresie gwarancji w instalację gazową LPG. Zastosowany w Pandzie Natural Power gazowy układ zasilania Metafuel jest także opracowaniem firmy Tartarini, obecnie wytwarza go wydzielona spółka Metatron.

Podobnie jak w instalacjach LPG, również tutaj na butlach znajdują się zespolone zawory, zapewniające bezpieczeństwo eksploatacji nawet w sytuacjach awaryjnych. Spełniają one te same funkcje, ale przystosowano je do pracy pod większymi ciśnieniami. Gaz przepływa ze zbiornika do regulatora ciśnienia umieszczonego w komorze silnikowej przez elektrozawór, otwierający się tylko przy pracującym silniku, sygnałem pracującej cewki zapłonowej.

Panda Natural PowerVan EkstraPanda Natural Power

Dzięki temu w sytuacjach awaryjnych (np. wypadek drogowy) przy unieruchomionym silniku i włączonym zapłonie przepływ gazu zostaje zamknięty. Zawór ogniowy otwiera się w czasie pożaru samochodu. Po osiągnięciu przez płaszcz zbiornika temperatury 110°C wkład zaworu ulega stopieniu i następuje upuszczanie gazu na zewnątrz. Kolejnym zabezpieczeniem układu wysokiego ciśnienia jest zawór nadmiernego wypływu, ograniczający przepływ gazu do poziomu wynikającego z zapotrzebowania silnika. Większy przepływ pojawia przy uszkodzeniu wysokociśnieniowej części instalacji: wtedy zawór zapobiega szybkiemu wypływowi gazu ze zbiornika. Jest on umieszczony w części wkręconej do wnętrza butli, dzięki czemu działa również po mechanicznym uszkodzeniu części zewnętrznej zaworu (co może nastąpić w wyniku wypadku i deformacji samochodu).

Butle, jak wszystkie urządzenia ciśnieniowe, są wyposażone w zawory bezpieczeństwa, które wycechowano na ciśnienie 30 MPa. Po przekroczeniu tej wartości następuje otwarcie i upuszczenie gazu do atmosfery. Na każdej butli jest umieszczony również ręczny zawór roboczy, używany w pracach serwisowych lub w przypadku zagrożenia, kiedy trzeba odciąć dopływ paliwa gazowego do silnika. Zawory te mają wyraźnie oznaczone, żółte pokrętła.

Panda Natural PowerVan EkstraPanda Natural Power

Z butli paliwo gazowe trafia stalowym przewodem ciśnieniowym do komory silnikowej, gdzie znajdują się poszczególne elementy gazowego układu zasilania. Zastosowano wielopunktowy, sekwencyjny, fazowy system wtryskowy, podający gaz do poszczególnych kanałów dolotowych silnika (na zawór dolotowy). Gaz zmniejsza swoje ciśnienie z 20 MPa do 0,9 MPa w regulatorze ciśnienia, którego prawidłowe działanie zapewnia ogrzewanie z układu chłodzenia silnika. Ciśnienie jest regulowane dwustopniowo: pierwszy stopień obniża je do 1,3 MPa, drugi do ciśnienia zasilania szyny wtryskiwaczy 0,9 MPa. W regulatorze znajduje się elektrozawór odcinający, działający na takiej samej zasadzie jak elektrozawór na butlach, tzn. do jego otwarcia jest niezbędny sygnał pracującej cewki zapłonowej (to kolejne zabezpieczenie części wysokociśnieniowej instalacji). Ważnym elementem regulatora jest czujnik ciśnienia metanu na przewodzie wysokiego ciśnienia połączonym z butlami. Dzięki niemu na przełączniku gaz-benzyna w kabinie kierowcy jest wyświetlany poziom gazu. Czujnik ten odpowiada również za przełączenie silnika na zasilanie benzyną po wyczerpaniu CNG, przy ciśnieniu gazu około 1,1 MPa.

Z regulatora gaz trafia za pośrednictwem stałego, a później elastycznego przewodu do listwy wtryskiwaczy, umieszczonej pod kolektorem dolotowym (pomiędzy silnikiem a ścianą grodziową).

Panda Natural PowerVan EkstraPanda Natural Power

Listwa łączy poszczególne wtryskiwacze, zapewniając im odpowiedni zapas paliwa. Steruje nimi elektroniczne urządzenie, które na podstawie sygnałów z czujników na silniku utrzymuje stechiometryczny skład mieszanki gazowo-powietrznej, a zatem niskie zużycie paliwa oraz emisję spalin na poziomie Euro 4. Zmiana dawki paliwa odbywa się podobnie jak w układzie benzynowym przez zmianę czasu otwarcia wtryskiwaczy. Parametr ten jest wyliczany przez centralę elektroniczną na podstawie aktualnego obciążenia silnika z wykorzystaniem sygnałów standardowych czujników umieszczonych na silniku: sondy lambda, czujnika położenia przepustnicy, czujnika temperatury i ciśnienia powietrza zasilającego silnik oraz czujnika prędkości obrotowej i położenia wału korbowego. System zapewnia również sygnał emulujący pracę wtryskiwaczy benzynowych w czasie zasilania metanem, by elektroniczne urządzenie sterujące nie sygnalizowało błędów po ich wyłączeniu.

Metanowy układ paliwowy działa automatycznie. Jeżeli umieszczony w kabinie przełącznik benzyna-metan służący do zmiany rodzaju zasilania znajduje się w pozycji „gaz”, silnik jest uruchamiany na benzynie i automatycznie przełącza się na metan. W zimie i temperaturach poniżej -10°C czas przełączenia wydłuża się, ponieważ regulator ciśnienia musi osiągnąć odpowiednią temperaturę. Po wyczerpaniu CNG na podstawie sygnału z czujnika ciśnienia gazu następuje automatyczne przejście na zasilanie benzyną. Oczywiście można wymusić jazdę na benzynie przez przestawienie przełącznika w pozycję „benzyna”. Warunkiem przełączenia rodzaju zasilania jest prędkość obrotowa silnika poniżej 2000 obr./min. Przełącznik zawiera również diodowy wskaźnik „poziomu” gazu (5 diod LED, w tym żółta wskazująca rezerwę), działający w funkcji ciśnienia w butlach.

Panda Natural PowerVan EkstraPanda Natural Power

Panda Natural Power jest samochodem dwupaliwowym, do uruchomienia silnika służy benzyna i ważne jest utrzymywanie właściwego jej poziomu w zbiorniku. Bez niej nie jest możliwe uruchomienie silnika, w odróżnieniu od uszkodzenia pompy paliwa, która jest smarowana i chłodzona paliwem. Tak samo groźna jest jazda samochodem ze zbyt niskim poziomem paliwa, co może doprowadzić do pracy pompy „na sucho” i jej uszkodzenia.

Silnik o pojemności 1242 cm3 z układem Metafuel przy stopniu sprężania 9,8:1 osiąga moc 38 kW przy 5000 obr./min i maksymalny moment obrotowy 88 Nm przy 2500 obr./min. Przy wykorzystaniu benzyny jest to odpowiednio 44 kW i 102 Nm. Parametry te pozwalają na rozwinięcie maksymalnej prędkości 140 km/h z wykorzystaniem CNG i 148 km/h przy zasilaniu benzyną. Zmniejszona prędkość maksymalna i wydłużenie przyspieszenia 0-100 km/h (16 s w porównaniu do 14 s wersji benzynowej) to także wynik zwiększonej masy samochodu. Emisja CO2 przy zasilaniu metanem wynosi 114 g/km, przy zasilaniu benzyną zwiększa się do 146 g/km. Samochód nie może ciągnąć przyczepy, co wynika z jego konstrukcji (butla umieszczona pod podłogą bagażnika).

Panda Natural PowerVan EkstraPanda Natural Power

Podsumowanie
„Do pełna” za trochę ponad 30 zł: z Pandą Natural Power to możliwe! Zatankowane ponad 15 m3 paliwa umożliwia przejechanie ok. 200 km w eksploatacji miejskiej. Za podobną kwotę można przejechać tyle samo samochodem benzynowym adaptowanym do zasilania LPG (koszt niewiele ponad 2000 zł) przy znakomicie rozwiniętej sieci stacji tankowania. Biorąc pod uwagę koszt samochodu Natural Power (około 10 tys. zł większy od wersji benzynowej) kalkulacja staje się dość oczywista, podobnie jak odpowiedź na postawione na początku pytanie „czy warto?”. Za gazem ziemnym przemawiają w większym stopniu względy ekologiczne, jednak bez wsparcia państwa nie nastąpi znaczące zwiększenie udziału rynkowego pojazdów CNG.

Propozycja Fiata, doświadczonego producenta takich samochodów, jest z pewnością trafna, lecz przy słabo rozwiniętej sieci stacji sprężania trudno liczyć na większą sprzedaż. W konsekwencji samochód nie jest w Polsce sprzedawany, w ofercie pozostał Doblo Natural Power.




Newsletter


  • 7 tys. czytelników
  • Auta na CNG i LNG
  • Testy i relacje wideo
  • Nowości i porady

Piotr Złoty
źródło: Materiał powstał we współpracy z magazynem Van Ekstra



cng-lng.pl 2017 Wszelkie prawa zastrzeżone. Korzystanie z portalu oznacza akceptację Regulaminu.