Zkušenosti s provozem automobilu na zemní plyn – CNG

V souvislosti se stále rostoucími cenami benzínu a nafty pro pohon automobilových motorů řada lidí uvažovala již od sedmdesátých let (po prvním a druhém ropném šoku) o přestavbě motoru svého automobilu na propanbutan (LPG). Motivem bylo snížení palivových nákladů, protože cena LPG byla ve srovnání s benzínem méně než poloviční. Přestavby však narážely na řadu technických a administrativních potíží vyvolaných snahou omezit nebezpečí výbuchu po neodborné přestavbě či v případě havárie vozidla. V dnešní době máme už k dispozici škálu typů automobilů, které jsou upraveny na spalování plynného paliva, jak typu LPG, tak formy stlačeného zemního plynu CNG přímo z tovární výroby. CNG je z ekonomického a ekologického hlediska ještě o něco výhodnější než LPG, jeho nevýhodou je však zatím málo hustá síť veřejných rychle plnicích stanic. Na území naší republiky je k datu napsání tohoto příspěvku 34 stanic. V následujícím textu se pokusím stručně shrnout více než tříleté zkušenosti s provozem automobilu na stlačený zemní plyn. TECHNICKE PARAMETRY POPISOVANEHO VOZU Jedná se o automobil Opel Zafira 1.6i CNG ECOTEC, rok výroby 2007, pořízen v listopadu 2007 za 566 tis. Kč včetně DPH. Jeho nádrže pojmou cca 18 kg stlačeného zemního plynu se jmenovitým tlakem 20 MPa a 18 litrů benzínu. Výrobcem uváděný dojezd 350 km na plyn a 250 km na benzín odpovídá pravdě. Z toho plyne spotřeba 5 kg zemního plynu na 100 km, čili s jedním kilogramem plynu ujedete zpravidla 20 km. Kdykoliv lze přepnout tlačítkem na přístrojové desce do režimu spalování benzínu, ukazatel stavu paliva v nádrži ukáže stav nádrže s palivem, na který právě jedete. Spotřeba benzínu je 6,5 l/100 km, motor má v tomto režimu neznatelně vyšší výkon. Není ještě vybaven turbodmychadlem, jako je tomu u novějších modelů. Maximálního výkonu na zemní plyn dosahuje při 6200 ot/min ve výši 69 kW, na benzín pak 78 kW. Důležitým ekologickým údajem jsou emise CO2, které jsou při provozu na zemní plyn o 25 % nižší než při provozu na benzín. Ostatní škodlivé emise jsou nižší ještě o větší podíl, některé vůbec nevznikají (např. SO2). Tlakové nádrže na zemní plyn zabírají místo rezervního kola, proto je vůz vybaven vzduchovým kompresorem na doplnění a soupravou na zacelení defektu při propíchnutí pneumatiky. To ovšem předpokládá určitou zkušenost řidiče, který by měl poznat ze změny jízdních vlastností vozidla snížení tlaku v pneumatice při jejím defektu a včasné zastavení, aby nedošlo k její neopravitelné destrukci jízdou, když je prázdná. U vyšších výbav vozu existuje automatická kontrola tlaku, já mám pouze základní výbavu označovanou jako Essentia. ZKUŠENOSTI Z PROVOZU S automobilem bylo ve třech letech provozu najeto cca 120 tis. km. Servisní interval je 30 tis. km. První prohlídka stála cca 6,5 tis. Kč včetně DPH, druhá 15 tis. Kč, protože se měnily brzdové kotouče předních brzd, třetí cca 9 tis. Kč a čtvrtá 21 tis. Kč, neboť se měnily zadní brzdové kotouče, rozvodový řemen a vodní čerpadlo. Nepříjemným překvapením byla nutná výměna elektromagnetických plynových ventilů u zadních dvou tlakových lahví plynu. Po ujetí asi 115 tis. km přestaly „díky” jejich zrezavění (vlivem nedokonale konstrukčně řešenému krytu lahví, který dostatečně nebrání pronikání vody a vlhkosti do prostoru tlakových lahví při jízdě za mokra), fungovat. Z tohoto důvodu se ventily po nastartování motoru neotevíraly a plyn zůstal uvězněn v lahvích bez užitku. Dvě zbývající lahve, které jsou umístěny blíže k přední části vozu, představovaly pouze polovinu kapacity nádrží, tedy poskytovaly pouze poloviční dojezd. Výměna ventilů stála 15 tis. Kč včetně DPH. Dle mého názoru by k řešení problému se stříkající vodou způsobující korozi stačilo jednoduché opatření – přídavné zakrytování příliš široké mezery plechového krytu nádrží. Dalším překvapením bylo zjištění, že je třeba uprostřed třicetisícového cyklu servisních prohlídek doplnit cca půl litru oleje do motoru. Je to dáno zřejmě provozem motoru v průměru ve vyšších otáčkách, než když se jezdí na benzín, o naftě nemluvě. Určitým problémem se jeví umístění nádržky s kapalinou pro ostřikovače skel, které je vepředu těsně za nárazníkem před motorem. Pokud není nemrznoucí kapalina doplněna v dostatečném předstihu před zimním obdobím, náplň zamrzne a teplem od motoru se díky svému nevhodnému umístění nerozmrzne, jedině ve vytápěné garáži. Pokud je náplň ztuhlá, zpravidla se přepálí pojistka k motorku pohánějícímu čerpadlo ostřikovače. Motor ještě není vybaven turbem, takže je poměrně „líný“ v nižších otáčkách. Bezesporu by vhodnější byla šestistupňová převodovka, protože u pětistupňové, kterou je toto vozidlo vybaveno, je velký rozdíl mezi 2. a 3. rychlostním stupněm. To je problematické zvláště v horských stoupáních, kdy je třeba vytáčet 2. stupeň na 5,5 tis. otáček, aby to trojka „vzala“, jinak na 3. stupeň pod 2500 ot/min nelze stoupající úsek vyjet. Ke zvýšení výkonu motoru by pomohlo i zvýšení kompresního poměru sfrézováním hlavy válců o několik mm. Zvýšila by se účinnost spalování - vysoké oktanové číslo zemního plynu o hodnotě 130 by to dovolilo. Nicméně pak by se ale nedalo jezdit na benzín Natural 95. Z celkového počtu ujetých kilometrů (včetně zahraničních cest) bylo na benzín ujeto cca 20 %, ale v posledních dvou letech, kdy byly v Praze otevřeny nové stanice CNG, v Modřanech a v Evropské ulici, je tento podíl necelých 5 %. Uživatelé automobilů na stlačený zemní plyn by bezpochyby uvítali otevření plnicí stanice na dálnici D1, nejlépe někde na polovině cesty mezi Prahou a Brnem, tzn. někde u Humpolce. Dobrou zprávou je otevření čerpací stanice na CNG v areálu městského dopravního podniku v Jihlavě. Stanice pro veřejnost byla otevřena v červnu 2011, což přispívá téměř ke 100% podílu ujetých km na zemní plyn, neboť většina jízd tímto automobilem je po dálnici D1 na trase Praha - Jihlava. CESTY DO ZAHRANIČI Jízda do zahraničí vždy znamená přípravu v podobě zjištění přesné pozice potřebných čerpacích stanic CNG na plánované trase a jejich zadání do navigace GPS. Umístění stanic lze najít na internetu. Trasa se rozdělí na úseky po cca 300 km a cesta spočívá v přejezdu mezi jednotlivými stanicemi CNG. Je vhodné vždy zadat více stanic v okolí, pro případ nefunkčnosti naplánované stanice, což umožní vybrat náhradní řešení. Nevýhodou bývá umístění stanic mimo hlavní trasy. Většinou je třeba sjet z dálnice a najít stanici někde v „Zapadákově“, tzn. na trase vysokotlakého plynovodu. Na druhé straně to dává možnosti více zemi poznat, při hledání plniček se přijde více do kontaktu s místními obyvateli. Je to dobrodružnější, než když jedete celou cestu po dálnici. Pokud bych srovnal dle zkušenosti jednotlivé evropské země podle „komplexní výhodnosti“, tzn. cena, hustota, umístění, personál apod., jízdy na zemní plyn, vyšlo by toto pořadí: 1) Rakousko 2) Německo 3) Itálie 4) Švýcarsko 5) Slovensko V těchto zemích se na zemní plyn dá jezdit, protože tam existuje poměrně hustá síť stanic CNG. Další země, jako např. Francie, kde by dostatečná síť stanic také byla, je k cizincům nevstřícná, protože na těchto stanicích lze tankovat jen na karty vydané Gas de France. Je zřejmé, že pořizovat si tuto kartu se cizincům nevyplatí pro jednu jízdu za rok. Přitom samoobslužných čerpacích stanic na benzín či naftu, kde se čerpá a platí standardními bankovními kartami, je ve Francii mnoho. Ve Španělsku jsou pak snad jen dvě stanice a v Řecku se mi nepodařilo najít žádnou. Chorvatsko, jako častý cíl českých turistů je na tom s CNG stanicemi také špatně. V Polsku, Rumunsku a Bulharsku jsem s CNG automobilem zatím nebyl. ZAVĚREM Dnes je situace s CNG podstatně lepší než byla před třemi lety (až na cenu, před třemi lety se v Praze tankovalo za 18 Kč/kg včetně DPH, dnes je to za 21,2 Kč/kg), zvláště porovnáme-li počet veřejných stanic, který stoupl z nějakých 17 na 34, a nabídku automobilů na našem trhu. V dnešní době je hitem Zafira 1,6 TURBO s přeplňovaným motorem s výkonem 110 kW a hlavně šestistupňovou převodovkou, která tolik chybí staršímu modelu. Akční cena činí 510 tis. Kč s DPH, což je pokles o 56 tis. Kč oproti dražšímu a horšímu modelu z roku 2007. Navýšení ceny oproti dnešnímu benzínovému modelu s obsahem 1,8 l, který má ovšem nižší výkon a pouze pětistupňovou převodovku, je 76 tis. Kč. Přepočteme-li tento rozdíl ceny prostě (bez uvažování činitele času) na počet ujetých km, po kterých se nám toto zvýšení ceny „vrátí“ úsporou na ceně paliva, vychází 76 000/((65*35-50*21,2)*0.001) = 63 tis. km. Přibližně lze říci, že palivové náklady na jeden ujetý km jsou u CNG automobilu poloviční oproti benzínovému, tzn. co tis. Kč navýšení ceny, to tis. km, který musíme ujet na to, aby se nám navýšení ceny pořízení vrátilo snížením palivových nákladů. Budeme-li předpokládat, že celkově ujedeme cca 300 tis. km za životnost tohoto automobilu s ročním proběhem cca 40 tis. km, uspoříme za dobu 300/40=7,5 roku provozem automobilu na CNG přibližně 300-76=224 tis. Kč bez uvažování činitele času, který tento efekt samozřejmě snižuje. Pokud tedy budeme uvažovat s 5% diskontní mírou (činitelem času), dostáváme úsporu za životnost automobilu přepočtenou na počátek provozu ve výši cca 180 tis. Kč, což jistě není zanedbatelná částka. Navíc pokud máme přípojku zemního plynu a pořídíme si pomalou plničku na zemní plyn za cca 120 tis. Kč, můžeme snížit své palivové náklady ještě více a být nezávislí na cenách CNG z rychle plnících stanic. Pak to ovšem znamená ujet místo 76 tis. km více než 134 tis. km, než se nám cena pořízení pomalu plnicího vysokotlakého kompresoru zemního plynu + rozdílu cen automobilů nediskontovaně vrátí. V tom ovšem není započtena cena servisu plničky a spotřeby elektřiny v nízkém (nočním) tarifu (předpokládá se plnění v noci a jízda přes den), což vyjadřuje zatím nízkou efektivnost pořízení vlastní plničky plynu. Ta by se vyplatila až pro minimálně tři automobily, ale ty by asi nestíhala plnit vzhledem ke svému výkonu okolo 3,5 kg/hodinu. Jiná pak ovšem nastane situace, až se uvalí na CNG spotřební daň podobná té, která je připočtena k výrobní ceně kapalných uhlovodíkových paliv. Zatím je tato daň nulová, a to je „zaručeno“ do roku 2013. Pokud potom bude spotřební daň uvalena i na CNG, efektivnost domácí plničky se jistě zvýší. CNG automobil tedy lze doporučit každému zájemci, který má roční proběh větší než 15 tis. km. Po šesti letech provozu se vyrovnají ekonomické výsledky benzínového a plynového auta s ohledem na uvažovanou diskontní míru ve výši 5 % za předpokladu zachovaného odstupu ceny CNG od benzínu, která je zatím zhruba na jedné polovině. Ing. Miroslav Vítek, CSc.