Test in tehnika: Avtoplin

Avtoplin oziroma utekočinjen naftni plin (UNP) je zelo zanimiva izbira dodatnega goriva za lastnike predvsem bencinsko gnanih avtomobilov. Vgradnja posebnega plinskega sistema je sicer mogoča tudi pri avtomobilih z dizelskimi motorji, a je predelava pri teh neprimerno dražja kot pri bencinskih bratih.

In kaj pravzaprav sploh je avtoplin oziroma UNP? Na kratko povedano, je to mešanica propana in butana, ki ga pridobivamo kot stranski produkt pri predelavi surove nafte in surovega zemeljskega plina. Skupaj tvorita mešanico, ki je po nekaterih fizikalnih lastnos­tih zelo podobna bencinu. Glede na to, da je avtoplin dobra alternativa bencinu, premore seveda kar nekaj pozitivnih lastnosti, a na žalost ga spremlja tudi nekaj slabosti. Vendar je človek te z nekaterimi ukrepi uspešno izničil ali zmanjšal na najmanjšo mogočo raven, tako da je UNP varen, tudi če ga uporabljajo laiki.

Sistem oziroma instalacijo za avtoplin sestavljajo naslednji elementi: posoda za plin, polnilni ventil, večopravilni ventil, cevovod, elektromagnetni ventil, uparjalnik oziroma reduktor tlaka plina, filter za plin, vbrizgovalne enote in vbrizgovalne šobe.

Posode za plin so različnih velikosti in tudi dveh različnih oblik. Valjasto posodo vgradimo neposredno v prtljažni prostor in tako seveda temu ukrademo del prostora. Koliko se zmanjša prtljažnik zaradi vgradnje plinske napeljave, je odvisno od velikosti prtljažnika in seveda od same velikosti posode za plin; mimogrede, te posode so na voljo v več velikos­tih, v povprečju pa znaša primanjkljaj okoli 30 odstotkov prostornine prtljažnika.

Druga vrsta posod so tako imenovane torodialne posode, ki se jih vgradi v predel rezervnega kolesa. S tem seveda prtljažnik ostane nedotaknjen, a smo hkrati prisiljeni pustiti rezervno kolo v domači garaži. Izhod v sili za (sicer redke) predrte gume je mali polnilni sistem. Tega sestavljata prenosni kompresor za zrak, ki se ga priklopi v avtomobilsko elek­trično vtičnico, in polnilo, s katerim gumo toliko zakrpate, da se lahko mirno pripeljete do vulkanizerske delavnice.

Zaradi svojih fizikalnih lastnosti sta propan in butan pri določenem stanju okolice (temperatura 20 °C, zračni tlak en bar) v plinastem agregatnem stanju. Vsaka snov v plinastem stanju seveda zavzame neprimerno več prostora kot v kapljevinastem, zato se UNP hrani v posodi pod povečanim tlakom, zaradi katerega je mešanica v tekoči obliki. In tu nastopijo prvi varnostni ukrepi, ki naredijo avtoplin varnejši za uporabo, kot bi bil sicer.

Prvi tak ukrep je, da so vse posode tlačno preizkušene z veliko višjim tlakom, kot je ta visok med uporabo. Drugi ukrep je, da je od nazivne prostornine posode dejansko uporabnih le približno 80 odstotkov razpoložljivega prostora za plin, ki se tako ob segrevanju prosto razteza znotraj posode. To pomeni, da lahko uporabnik v povsem prazno posodo z nazivno prostornino 60 litrov natočil le okoli 48 litrov plina.

Tretji ukrep pa je vgradnja posebnega večopravilnega ventila, katerega glavna naloga je skrb za varnost. Ta ventil ima namreč poleg merjenja količine plina v posodi še dve zelo pomembni nalogi. Prva je, da opravlja vlogo nadtlačnega varnostnega ventila, ki se pri določenem tlaku v posodi samodejno odpre in spusti plin v usmerjenem curku iz posode ter s tem razbremeni posodo, vse dokler tlak ne pade pod varno mejo. Druga naloga je odpiranje in zapiranje pretoka plina od posode proti motorju - če motor deluje na avtoplin, je ta pretok odprt, v vseh drugih primerih (delovanje na bencin, uhajanje plina iz sistema, če pride do trka) pa je zaprt.

Plin po cevi priteče v tekoči obliki do še enega elektromagnetnega ventila - ta je vgrajen v motornem prostoru in izpolnjuje podobno nalogo kot tisti, ki je vgrajen pri posodi za plin. Od tod nadaljuje pot v reduktor tlaka oziroma uparjalnik, kjer se iz agregatnega spremeni v plinasto stanje, tlak pa se zmanjša na raven, ki je najbolj primerna za vbrizgavanje v sesalni kolektor motorja. Sam uparjalnik potrebuje za učinkovito uplinjanje plina zunanji vir toplote, saj se mešanica v fazi uparjanja močno ohladi. To pa je praktično tudi edina ovira, ki preprečuje motorju, predelanemu na avtoplin, delovanje brez bencina, a več o tem v dodatnem okvirčku.

Uplinjen plin nadaljuje pot prek plinskega filtra do vbrizgovalne enote, kjer se z elektro­magnetnimi ventili sekvenčno dovaja do posameznega valja motorja. Sodobni sistemi, ki se vgrajujejo v vozila z vbrizgom goriva, imajo namreč tako kot bencinski sistem za vsak valj svojo vbrizgovalno enoto in šobo, ki mu elektronsko odmerja plin v računalniško preračunanem trenutku in količini. Za delovanje sistema skrbi elektronika, ki na podlagi določenih podatkov (temperatura v uparjalniku, tlak plina, vrtljaji motorja, podatek s tipala lambda) določa trenutek in količino vbrizganega plina.

Ker ob vsem tem bencinski sistem še vedno nemoteno deluje in bi se tako tudi bencin vbrizgaval v motor, se električno povezavo med bencinsko krmilno elektroniko in bencinskimi vbrizgalnimi šobami prekine in poveže prek plinskega krmilnega računalnika, ki pri delovanju motorja na plin prestreza krmilne signale bencinskih šob in jih pri boljših sistemih uporablja tudi za preračunavanje krmilnih podatkov.

V kabini se nahaja še en element plinskega sistema, in sicer stikalo, prek katerega ukazujete sistemu ureditev delovanja (na plin ali na bencin). V istem stikalu so običajno vgrajene tudi dodatne diode LED, s katerimi sistem obvešča voznika o količini plina v posodi. Pri tem je dobro vedeti, da je ta merilnik količine plina zaradi nenatančnosti in precej neenakomernega ugašanja ter ponovnega prižiganja diod bolj indikator količine in zato še zdaleč ni tako natančen in zanesljiv kot bencinski.

Zaradi tega je najbolje, da voznik prek uporabe ugotovi običajen domet vozila z eno polnitvijo avtoplina in ne določa obiske na črpalkah na podlagi lučke indikatorja količine, temveč glede na prevožene kilometre. Pri tem pa ne smemo pozabiti, da ko zmanjka plina, plinski sistem samodejno preklopi na bencin.

Plinsko napeljavo se lahko vgradi praktično v vsak bencinsko gnan avtomobil. Kot je bilo že omenjeno, je vgradnja mogoča tudi pri dizelskih motorjih, a je pri teh predelava veliko dražja in zaradi tega manj donosna kot pri bencinskih.

Na svetu obstaja kar nekaj avtomobilskih proizvajalcev, ki imajo v svoji ponudbi tudi modele, opremljene s plinskim sistemom, a so ti zaradi druge vrste plina (zemeljski) za naš trg nezanimivi in se zato v Sloveniji tudi ne prodajajo.

Od avtomobilskih prodajalcev novih vozil sta za zdaj izjemi le Fiat in Subaru, ki pa v svojih vozilih ne ponujata tovarniško vgrajenih plinskih sistemov, temveč jih naknadno vgrajujejo pooblaščeni serviserji. Za Subaruje se BRC-jev sistem vgradi v Italiji, pri Fiatu pa Bedinijev sistem vgradijo kar pri Avto Triglavu, torej zastopniku za vozila znamk Fiat, Lancia in Alfa Romeo, ki ima tudi pooblaščeni servis za vgradnjo teh sistemov.

Proizvajalcev plinskih sistemov je več, večina pa jih je iz Italije. Naštejmo jih samo nekaj: Autogas Italia, BRC, Bedini, HL Propan, Landi Renzo, Lovato, OMVL in Tartarini.

Serviserji, ki nudijo dodatno vgradnjo sistemov, so v večini večjih slovenskih mest, cene vgradnje pa so odvisne od tipa vozila, vrste in proizvajalca plinskega sistema ter vrste posode za plin (torodialne so v povprečju dražje od valjastih za približno 100 EUR). Za najcenejše sisteme je treba odšteti okoli 580 EUR, najdražji sistemi za sodobnejše avtomobile pa lahko stanejo tudi okoli 2.500 EUR.

Zaradi manjše količine kemično vezane energije v avtoplinu, je poraba plina v primerjavi z bencinom večja, nekoliko pa se zmanjša tudi moč motorja. Tako je v povprečju pri sodobnih sistemih s sekven­čnim vbrizgavanjem goriva poraba plina za približno 10-15 odstotkov večja kot poraba bencina, izguba moči pa je zanemarljiva in znaša največ pet odstotkov.

Pri preprostejših sistemih ali celo pri sistemih, ki so namenjeni starejšim vozilom z uplinjači, pade moč za okoli deset odstotkov, poraba goriva pa se poveča za 15 do 20 odstotkov. Kljub povečanju specifične porabe goriva so stroški vožnje s plinom še vedno nižji kot pri vožnji z bencinom. Skrivnost se skriva v ceni plina, ki se giblje okoli vrednosti 0, 58 €/liter, medtem ko je bencin že prebil čarobno mejo enega evra.

Naredimo kratek izračun povrnitve stroška vgradnje plinske instalacije. Recimo, da vgradite sistem, katerega vgradnja vas bo stala 1.500 € (cena velja za sodobnejši avto in boljši plinski sistem na trgu). Bencinska poraba avta znaša pri tem 10 l/100 km, ocen­jeno povečanje porabe pri plinu pa 1, 5 ­l, ­ torej skupaj 11, 5 l avtoplina na 100 km.

Strošek na prevožen kilometer z bencinom znaša 0, 1097 €, s plinom pa 0, 0661 € (cene, veljavne v času pisanja članka). To pomeni, da se vam investicija v plinski sistem povrne po prevoženih 34.500 kilometrih, glede na trend dvigovanja cene bencina, ki se kaže v zadnjem času, pa še kakšen kilometer prej. Torej, če nameravate voziti avtomobil vsaj še nekaj deset tisoč kilometrov, se vam bo naložba v avtoplin gotovo povrnila. Je avtoplin gorivo prihodnosti? Vsekakor!

Črpalke za avtoplin v Sloveniji

1. Bencinski servis Barje-LJ; PETROL (0, 575 EUR/l)

2. Celje; ISTRABENZ PLINI, Plinarniška ulica 1 (0, 584 EUR/l)

3. Koper; ISTRABENZ PLINI, Sermin 8a (0, 584 EUR/l)

4. Kozina; INTERINA, Dolinska ulica 14 (0, 538 EUR/l)

5. Ljubljana; LOREN LINE, Verovškova 70 (0, 584 EUR/l)

6. Maribor; PLINARNA MARIBOR, Plinarniška ulica 9 (0, 584 EUR/l)

7. Postajališče Lom; PETROL (v smeri proti Primorski) (0, 575 EUR/l)

8. Povir-Sežana; PETROL (0, 575 EUR/l)

9. Ribnica (med Pivko in Ilirsko Bistrico); Valenčič Marjan, Ribnica 5 (0, 521 EUR/l)

Brez bencina ne gre!

Kdor je pomislil, da bo lahko zaradi pogona na avtoplin pozabil na točenje bencina, se moti. Kot smo že omenili, uparjalnik za učinkovito delovanje potrebuje toploto, ki jo prejema iz hladilnega sistema motorja. To pomeni, da mora biti motor ogret na določeno temperaturo (običajno je ta meja okoli 45 °C), preden so sploh izpolnjeni vsi pogoji za preklop na plin; prvotno ogrevanje pa poteka z delovanjem na bencin. Dodaten razlog za vožnjo z določeno količino bencina v posodi za gorivo je tudi občasna potreba ali želja po polnih zmogljivostih motorja - s stikalom v kabini enostavno preklopite na bencin in že so te zmogljivosti povrnjene neokrnjene.

Zahvala motorja in okolja

Avtoplin ima seveda tudi nekatere pomembne prednosti, za katere se vam bosta na dolgi rok zahvalila motor in okolje.

Prednosti, ki zadevajo okolje, so:

• 34-odstotno zmanjšanje emisije dušikovih oksidov v izpušnih plinih
• 15-odstotno zmanjšanje emisije ogljikovega dioksida v izpušnih plinih
• zanemarljiva vsebnost emisij nezgorelih ogljikovodikov v izpušnih plinih
• 50-60 odstotkov manjša vsebnost emisije ogljikovega monoksida
• 30-40 odstotkov manjša vsebnost smoga v izpušnih plinih
• zanemarljiva vsebnost emisije žveplovih oksidov.

Na motor pa ima avtoplin naslednje pozitivne vplive:

• tišji in mirnejši tek motorja
• daljša življenjska doba motorja, tipala lambda in izpušnega sistema
• bolj popolno zgorevanje avtoplina zmanjša izgube, kot so nezgoreli ogljikovodiki in ogljikov monoksid
• zaradi čistejšega zgorevanja in goriva motorno olje dlje zadrži lastne karakteristike
• preprečuje nastajanje korozije, ki je posledica vsebnosti dodatkov v bencinu, namenjenih izboljšavi njegovih lastnosti.

Namestitev polnilnega ventila

Pri naknadni vgradnji sistema se mora lastnik oziroma uporabnik avtomobila odločiti, kam namestiti polnilni ventil za plin. Ena možnost je v spodnji del zadnjega odbijača, kjer je sam priklop zaščiten pred umazanijo pod kolesi z dodatnim plastičnim pokrovčkom, ki se ga privijači v nastavek ventila. Pri tem naj omenimo dve slabosti. Prva je estetske narave, saj navrtan odbijač avtomobila in vsakomur vidno točilno mesto rahlo kazi podobo avtomobila, druga slabost pa je izpostavljenost pokrovčka umazaniji. Zaradi nabrane umazanije, ki jo nanj mečeta zadnji kolesi, boste imeli vsaj pri vsakem točenju goriva umazane roke in še sklanjati se boste morali.

Na prvi pogled se kot bolj priročna izkaže namestitev v predel poleg odprtine za nalivanje bencina, kjer je plinski ventil zaščiten s pokrovom, ki pred nesnago in ‘nepridipravi’ varuje tudi bencinsko točilno mesto. Poleg priročne namestitve ventila v višini normalnega dosega rok pa ima tudi ta izvedba eno pomanjkljivost, in sicer vsakokratno vijačenje dodatnega nastavka, na katerega se priklopi točilna pištola, pri tem pa je pomembno, da tega nastavka ne izgubite. Skratka. Dve rešitvi, pri čemer ima vsaka od njiju svoje pomanjkljivosti. Katere vas bolj motijo, pa presodite sami. Po našem mnenju je primernejša namestitev v predel poleg bencinskega točilnega mesta.

Homologacija sistema

Kot za marsikatero drugo dodatno napravo ali element, ki se vgradi na ali v avtomobil, je treba tudi za plinski sistem pridobiti atest. Večinoma vam vsi serviserji ob vgradnji sistema pripravijo potrebno tehnično dokumentacijo in prijavo za opravljanje atesta, vaša dolžnost je le še izvedba končnega postopka, kar bo vašo denarnico mimogrede olajšalo za dodatnih 79 evrov (LPP Ljubljana).

Servisiranje in vzdrževanje sistema

Plinska napeljava ne zahteva posebnega vzdrževanja. Zadostuje, da na vsakih 20 tisoč prevoženih kilometrov oziroma enkrat na leto na servisu, kjer so vgradili napravo, zamenjajo plinski filter in pregledajo vse cevi in priključke za tesnost. Redkokdaj je treba zamenjati oziroma popravljati kakšno napravo pred prevoženimi 50 tisoč kilometri.

Na vsakem servisu se pregleda ustreznost celotne napeljave ter očisti ali zamenja filter. Priporočljiv je tudi obisk servisa po prevoženih prvih tisoč kilometrih, saj se takrat izvede podrobnejši pregled in nastavitev sistema. Poglobljeni servis se opravlja po prevoženih 80 tisoč kilometrih, ko se izvedejo podrobni pregled uparjalnika ter morebitna popravila le-tega.

Vozilom na avtoplin prepovedan vstop v podzemne garaže

Ker je mešanica propana in butana težja od zraka, se avtoplin pri uhajanju spusti in zadržuje pri tleh. Zato je vozilom, opremljenim s sistemom za avtoplin, vhod v podzemne garaže prepovedan.

Ste vedeli?

Avtoplin sam po sebi nima vonja ali barve, zato je za njegovo odkrivanje iz varnostnih razlogov odišavljen z značilnim vonjem.

Avtoplin v svetu

Težko je ugotoviti, kolikšno je število vozil s pogonom na plin v svetu. Glede na trenutno oceno se jih vozi okoli sedem milijonov, vendar pa številka zaradi vse dražjega bencina strmo narašča. V Veliki Britaniji, ki ima največjo koncentracijo vozil na svojih cestah, je število avtomobilov na plinski pogon zelo majhno, okoli 50 tisoč. Zato vlada, ki želi povečati število teh okolju prijaznejših vozil, uvaja spodbujevalne ukrepe.

Kot zanimivost velja omeniti, da se je še nedavno tega kraljica Elizabeta II. vozila z Rolls-Royceom Phantom VI, ki je bil predelan na plinski pogon, kar je vsekakor lepa vzpodbuda in zgled drugim. Poleg tega so v kraljevem voznem parku predelani še štirje avtomobili. Z avtomobilom na plinski pogon se vozijo tudi britanski premier in nekateri drugih vladni uslužbenci.

Na Japonskem, kjer imajo velike probleme z gostoto naseljenosti, morajo imeti pogon na plin vsi taksiji. Prav zato je bil tam zabeležen večji porast avtomobilov s pogonom na plin. Do nedavnega je imela največje število avtomobilov na plin Italija, ki je zdaj na drugem mestu z okoli 1.200.000 avtomobili, za njo je Nizozemska z 800 tisoč, Južna Koreja s 790 tisoč in Avstralija z okoli 530 tisoč vozili na plinski pogon. V Evropi lahko kot primer uporabe avtoplina v javnem prevozu omenimo Dunaj, kjer zaradi ekonomičnosti in drugih ugodnih vplivov na okolje že 30 let uporabljajo UNP. Na Dunaju trenutno vozi na plin 550 avtobusov, ki jih uporabljajo v javnem mestnem prevozu.

V nekaterih evropskih državah, kjer se plin ni uporabljal kot alternativno gorivo, se je po mnogo ekonomskih študijah in študijah vpliva na okolje začelo število avtomobilov na plinski pogon močno povečevati. V velikih mestih Vzhodne Evrope (Moskva, Kijev, Budimpešta, Praga) so oblasti zaradi velike koncentracije vozil v centrih mest prepoznale pozitivne učinke avtoplina pri zaščiti okolja in tako ustrezno prilagodile zakone, v katerih je avtoplin obravnavan kot zelo ekološko gorivo.

V preostalih delih sveta, kot na primer v Tajvanu, veliki proizvajalci avtomobilov že v serijski proizvodnji vgrajujejo motorje s pogonom na plin. Okoli 10 tisoč taksijev se zaradi zniževanja stroškov že vozi na plin. V Kaliforniji, tehnično najbolj razviti regiji na svetu, resolucija o zaščiti okolja poleg električnega pogona priporoča tudi pogon vozil na avtoplin in metan.

Svetovno združenje za plin propan (NPGA) napoveduje, da bo v ZDA do leta 2010 že 17 milijonov vozil s pogonom na plin. Z vse večjimi zahtevami za zaščito okolja in s strožjimi standardi o dovoljeni vsebnosti škodljivih emisij v izpušnih plinih bo avtoplin nedvomno postal eno od glavnih goriv v avtomobilski industriji.

Peter Humar, foto: Aleš Pavletič

Test: Fiat Grande Punto 1.4 8V Dynamic (Plin)

Test: Subaru Legacy Bi-Fuel 2.0 SW