Plynofikace automobilové dopravy

Dopravní fakulta Jana Pernera, UNIVERZITA PARDUBICE II. ročník (obor DI – EZD) Jelínek Vojtěch

Název semestrální práce:

Plynofikace automobilové dopravy

Prohlášení: Prohlašuji, že předložená práce je mým původním autorským dílem, které jsem vypracoval samostatně. Literaturu a další zdroje, z nichž jsem při zpracování čerpal, v práci řádně cituji.

Anotace: Tato práce se věnuje problematice plynofikace automobilové dopravy. V jednotlivých kapitolách lze nalézt přehled více, či méně používaných plynných paliv pro silniční motorová vozidla, jejich specifické vlastnosti a klady i zápory, které z používání těchto paliv nezbytně plynou. Související efekt snižování emisí zdraví škodlivých látek ve výfukových plynech automobilů přizpůsobených pro pohon uváděnými palivy oproti běžně používaným druhům pohonných hmot. Nezbytnou součástí jsou samozřejmě i technické záležitosti, které úprava silničních vozidel na uvedené druhy paliv sebou přináší. Dalšími oblastmi, jimž je v tomto materiálu věnována pozornost, jsou ekonomika provozu takových vozidel, návratnost peněz investovaných do přestavby, ale i výtah z platné legislativy a rejstřík pojmů, se kterými se lze v této oblasti setkat. V závěru předkládám své osobní zhodnocení plynných paliv. Klíčová slova: alternativní paliva, plyn, LPG, CNG, bioplyn, vodík

2

OBSAH 1. ÚVOD 2. PLYNNÁ PALIVA PRO PLYNOFIKACI SILNIČNÍ DOPRAVY 2.1. PROPAN-BUTAN (LPG) 2.2. ZEMNÍ PLYN 2.2.1. STLAČENÝ ZEMNÍ PLYN (CNG) 2.2.2. ZKAPALNĚNÝ ZEMNÍ PLYN (LNG) 2.3. BIOPLYN 2.4. VODÍK 3. VÝHODY A NEVÝHODY PLYNNÝCH PALIV 3.1. EKOLOGICKÁ VÝHODNOST 3.2. EKONOMICKÁ BILANCE 3.3. PROVOZ 4. BEZPEČNOST PROVOZU VOZIDEL S PLYNOVÝM POHONEM 5. TECHNICKÁ ŘEŠENÍ VOZIDEL S PLYNOVÝM POHONEM 6. EMISE MOTORŮ NA PLYNNÁ PALIVA 7. PROVOZNÍ SPOLEHLIVOST A STÁLOST EMISÍ 8. ÚČINKY EMISÍ NA LIDSKÉ ZDRAVÍ 9. EKONOMIKA PROVOZU VOZIDEL S PLYNOVÝM POHONEM V ČR 10. LEGISLATIVA ČR SOUVISEJÍCÍ S PLYNOVÝMI POHONY 11. REJSTŘÍK POJMŮ 12. ZÁVĚR POUŽITÉ INFORMAČNÍ ZDROJE

3

4 5 5 6 6 7 7 7 8 8 9 10 10 11 12 13 13 14 16 21 22 23

1. Úvod Automobilová doprava je jedním z největších znečišťovatelů životního prostředí současné doby. Rostoucí počet automobilů (s přihlédnutím k jejich průměrnému stáří) nepříznivě ovlivňuje stav životního prostředí na celé světě. Ojeté pneumatiky, použité i volně unikající provozní náplně, odpady vzniklé po skočení životnosti automobilů a mnoho dalších faktorů. V neposlední řadě je to i každodenní produkt jejích provozu – emise zdraví škodlivých látek obsažených ve výfukových plynech. Dále je nezbytné uvést, že stále častěji jsme z různých medií informováni o neustálém zmenšování zásob ropy. Extrémní pesimisté mezi geology tvrdí, že doba, kdy bude vyčerpána polovina světových zásob ropy, je již velice blízko. Naopak extrémní optimisté mají za to, že tento stav nastane nejdříve za několik desítek let. Podobná varování však přichází již od 70. let minulého století. Příčin chybných odhadů zásob této vzácné suroviny je více. Nejčastěji je to však nepředvídatelný vývoj v možnostech nových technologií a techniky využívajících ropu a ropných produktů, ale i možnostech vlastního hledání a těžby ropy. Podle údajů Mezinárodní energetické agentury IEA budou olejová pole na Středním východě brzy vyčerpána, ale potíže s dodávkami ve světě nepředpokládá dříve než za 20 let [1]. Nedostatek nových zdrojů má v následujících dvou dekádách způsobit prudký růst cen této suroviny a výrazně zvýšit i ceny uhlovodíkových paliv. Také se dá předpokládat, že v případě hrozícího nedostatku ropy se budou množit snahy ponechat ji především pro výrobu plastů. K výše uvedeným faktům se navíc přidává další. Ve vyspělých státech světa vzrůstá legislativní tlak na snižování veškerých zátěží životního prostředí, které ho negativně ovlivňují. Konkrétním příkladem může být například zákaz prodeje benzínů obsahujících olovo a stálé zpřísňování emisních limitů pro výfukové plyny. Tyto důležité skutečnosti vedou logicky ke hledání nových, čistších technologií a zdrojů energie, které by však zároveň byly i ekonomicky přijatelné. Ačkoliv automobilky vyrábějí stále dokonalejší spalovací motory a rafinerie ještě kvalitnější pohonné hmoty, nebudou i tyto cesty vývoje dostačující. Proto se vyvíjejí nové pohonné hmoty - alternativní paliva mezi než se řadí i paliva plynná. Plynná paliva produkují při spalování menší množství oxidů dusíku, benzenu, uhlovodíků, pevných částic a oxidů uhlíku, čímž je jejich negativní působení na životní prostředí, oproti klasickým pohonným hmotám, mírnější. Primárně by se tedy, při rozhodování o přestavbě vozidla na alternativní pohon, mělo vycházet z ekologických přínosů jejich používání.

4

2. Plynná paliva pro plynofikaci silniční dopravy Dnes již známe několik různých druhů plynných paliv vhodných pro plynofikaci silniční dopravy. Slovo vhodných je nutno zdůraznit. Použitelnost plynu jako paliva pro motorová vozidla se posuzuje z několika různých hledisek. Těmi nejpreferovanějšími jsou: o vhodné fyzikální vlastnosti, o chemické vlastnosti, o vliv na životní prostředí (před i po spalovacím procesu), o kvantitativní dostupnost (současná i budoucí), o cenová dostupnost a výhodnost oproti jiným druhům paliv (pro výrobce i konečného spotřebitele), o existence dostatečného množství distribučních míst, o náročnost technických úprav a provozní omezení silničních vozidel uzpůsobených na alternativní pohon s plynným palivem.

2. 1. Kapalný propan-butan (LPG) Nejjednodušeji lze tento plyn definovat jako zkapalněný ropný derivát. Z toho vyplývá jeho závislost na ropě. Tím se jistě neřadí mezi paliva budoucnosti, ale důležitá je jeho pozice v současnosti. V dnešní době je ideálním alternativním palivem. Rozsáhlá síť plnících stanic, příznivá cena za m3, ale i silné zastoupení dodavatelů palivových systémů, servisů, atd. Také manipulace a jízda s ním je pro uživatele velmi snadná – např. přepínání mezi základním palivem a LPG se provádí pouhým přepnutím tlačítka na palubní desce vozidla. Jak už z názvu vyplývá, je LPG směsí dvou plynů – propanu a butanu. Úpravou poměru propanu ku butanu lze jeho vlastnosti (jako paliva) měnit v závislosti na ročním období (jako u nafty). Vždy však musí splňovat normu ČSN EN 589 „Motorová paliva“, část „LPG“. Podle ní se poměr propanu a butanu může měnit od 100 % propanu (celý rok) až po 100 % butanu (jen od 1. 6. do 30. 9.). Běžně se však můžeme natankovat palivo s poměrem 60 % propanu a 40 % butanu v letních měsících a 40; 60 % v zimě. Rozdílné složení má vliv hlavně na výhřevnost paliva, která je v kapalném stavu u propanu 46,3 MJ/m3 a 47,7 MJ/m3 u butanu. Oktanové číslo propanu je 100 a butanu 92. LPG je velmi těkavá a hořlavá kapalina, která se uchovává pod tlakem v tlakových nádobách. Při vypuštění do prostoru s atmosférickým tlakem nastává vypařování varem při teplotách až –40 °C (může dojít k omrzlinám!) [8]. Zajímavý je vliv tohoto druhu alternativního paliva na výkon automobilu. U systémů se směšovačem paliva se výkon snižuje jen o cca 6 % a u moderních systémů se vstřikováním (dávkováním plynu) je výkon stejný nebo dokonce vyšší. U LPG je nutno klást velký důraz na čistotu tohoto paliva, která musí být vyšší než u propan-butanu používaného v domácnostech. Jde především o odstranění nečistot zbylých po destilaci ropy (neodpařitelné, či těžko odpařitelné složky) a obsah síry. Síra obsažená v palivu totiž tvoří sloučeniny s kovy. To následně způsobuje zanášení palivového systému krystaly, které se hromadí v odpařovači, regulátoru tlaku a ve spalovacím prostoru (znečisťují a zhoršují činnost zapalovacích svíček a zhoršují těsnost ventilů). Neodpařitelné, či těžko odpařitelné složky jsou především olejové zbytky. Ty se hromadí také v odpařovači

5

a regulátoru. Způsobují horší pohyblivost mechanických prvků regulátoru a při jejich pronikání do klikové skříně motoru působí agresivně na mazací olej [3]. Toto palivo však obsahuje minimální množství síry a žádné sloučeniny olova. Proto jeho využívání prospívá životnímu prostředí. Díky jeho infrastruktuře a ceně je nejrozšířenějším plynným palivem vůbec.

2. 2. Zemní plyn Z chemického hlediska se jedná o směs plynných uhlovodíků s proměnným množstvím neuhlovodíkových plynů. Hlavní složkou je metan s podílem 98,2 %. Je hořlavý, výbušný, bez barvy, chuti a zápachu. Není jedovatý. Světová spotřeba tohoto plynu je v současné době cca 3 miliardy m3 za rok.. Přesto se jeho zásoby pro další vývoj považují za dostatečné. Pro využití zemního plynu v dopravě jako paliva se používá jeho stlačené nebo zkapalněné podoby. Každá z nich má svá specifika, které jsou uvedeny v následujících podkapitolách.

2. 2. 1. Stlačený zemní plyn (CNG) Nejprve je nutno uvést, že zkratka CNG (z anglického Compressured Natur Gas) označuje stlačený přírodní plyn. Tímto plynem může být bioplyn, metan nebo zemní plyn. Právě poslední z jmenovaných se používá v tak drtivé většině případů, že v mnoha informačních mediích je pod zkratkou CNG uváděn jen samotný stlačený zemní plyn. Právě to je také důvod pro výše uvedený název této kapitoly, která je věnována CNG – stlačenému zemnímu plynu. (Bude-li kdokoli vyhledávat v tomto materiálu informace k CNG, nalezne tu i uvedené zjištění.) Příznivá cena tohoto plynného paliva, která je mimochodem nižší než u LPG, jeho nezávislost na ropě a jeho druhá největší rozšířenost a obliba (po LPG) mezi plynnými palivy ho jednoznačně řadí mezi perspektivní alternativní paliva budoucnosti (alespoň té blízké). To zaregistrovaly i přední světoví výrobci automobilů a vozidla s tímto alternativním palivem nabízejí. Jeho masovému rozšíření zatím brání nedostatečná infrastruktura, která by užívání tohoto plyn umožnila a podpořila. CNG je pro provozní používání (jako plynné palivo) stlačován na tlak 200 až 220 barů. Z toho vyplývá nutnost používání rozměrných a těžkých tlakových nádob. To také předurčilo toto alternativní palivo k přednostnímu používání v autobusech a větších užitkových vozech. Přes relativně velké nádrže je však dojezd vozidla na tento plyn malý (při srovnání s ostatními plynnými palivy). U tohoto plynu se může vyskytnout problém v podobě jeho nepřiměřené vlhkosti. Její přítomnost může vyvolat vnitřní korozi povrchu palivového systému. Hlavní cestou, aby k těmto stavům nedocházelo, je odstranění vlhkosti plynu již ve výrobě při stlačování.

6

2. 2. 2. Zkapalněný zemní plyn (LNG) Jako alternativní palivo pro automobily obsahuje 90 – 100 % metanu, který je zchlazen na teplotu –162 °C při atmosférickém tlaku. Je to namodralá kapalina bez zápachu, nekorozní a netoxická. Jeho zápalná teplota je 540 °C a výhřevnost 54,8 MJ/kg (= 22,2 MJ/l). Stlačený má svůj objem asi 600x menší než plynný zemní plyn. Z ekologického pohledu se jedná o palivo velice čisté, obsahující minimum škodlivých emisí. Hlavní nevýhodou tohoto plynného paliva je, že jeho zásobníky (včetně palivových nádrží automobilů) musí být schopny udržovat nízkou teplotu – tzv. izolované kryogenní nádrže. Důsledkem toho je dána i jeho vhodnost používání v zemích s nízkými ročními průměrnými teplotami jako Norsko, Finsko, severní Kanada a Rusko. Právě v Rusku mají s jeho používáním bohaté zkušenosti. LNG tam obstál jak v provozu říčních lodí, tak i například jako palivo pro letoun Tu-156. Zajímavá může být doba plnění nádrže srovnatelná s klasickými palivy.

2. 3. Bioplyn Bioplyn je nejpoužívanější označení. Můžeme se však setkat i s termíny „biogas“ a „kompogas“. Zde je nutno poznamenat, že ve stlačené podobě se označuje také jako CNG (viz kapitola 2. 2. 1.). V dopravě se bioplynem rozumí palivo vzniklé biologickými procesy organických hmot, konkrétně vyčištěný skládkový plyn (tzv. energetické využití odpadů). Jeho základem je směs metanu a oxidu uhličitého. Vzniká rozkladem organických látek bez přístupu vzduchu, tj. anaerobním rozkladem. Pro potřeby dopravy se upravuje tak, aby splňoval požadavky na zemní plyn. Liší se pouze svým specifickým zápachem. Jsou z něj odstraněny nežádoucí příměsi jako sirovodík (H2S) a oxid uhličitý (nikoli všechen – tvoří doplněk metanu). Při obsahu metanu vyšším než 95 % (od 53 % lehčí než vzduch) je jeho výhřevnost srovnatelná právě se zemním plynem.

2. 4. Vodík (H) Plyn bez barvy, zápachu, netoxický, nekorozívní a 14x lehčí než vzduch. Pro dopravu je vodík pro budoucnost tím nejefektivnějším palivem v plynné (GH2) i kapalné formě (LH2). Kapalný vodík má oproti jeho plynné podobě o 80 % menší objem. Zásoby vodíku se považují za prakticky nevyčerpatelné (díky jeho zásobám ve vodě). Emise vzniklé jeho spalováním jsou nejpříznivější ze všech uvažovaných plynných paliv. Při spalovacím procesu vzniká jen voda a malé množství kysličníků dusíku. Jejich obsah závisí na složení vzduchu a dá se dále snižovat zvyšováním teploty spalovacího procesu. Problémem zatím zůstává v jeho uchovávání a doplňování a také v jeho ekonomické nevýhodnosti. Nové technologie, mající zajistit bezpečné doplňování a jízdu s vodíkem, pracují na principu jeho vysokého podchlazení. Podchlazení se provádí na hodnotu –253 °C. Použity jsou nádrže z ušlechtilé oceli, které snesou velký tlak a díky povrchu

7

z izolačních vrstev na bázi tkanin a skelných vláken, mají tepelně-izolační vlastnosti srovnatelné s devítimetrovou vrstvou polystyrénu. Nejnověji se také zkoumají možnosti zachycování vodíku na povrchu extrémně tenkých dutých uhlíkových vláken nebo v mikroskopických mezerách stlačeného metalického prášku. Další vlastností je jeho veliká nebezpečnost. Se vzduchem totiž tvoří silně výbušnou směs, která může samovolně explodovat. V otevřeném prostoru však vybouchnout nemůže. I jeho získávání je, při současném stavu málo vyspělých potřebných technologií, příliš nákladné. Nejčastěji se vyrábí elektrolýzou. Přitom při napájení elektrod ze solárních článků se jedná o zcela čistý zdroj energie. Pro jeho budoucí praktické využití v plynofikaci dopravy existují dvě varianty: o použití přímo jako alternativní palivo v zážehových motorech se dvěma nezávislými soustavami (vodík v kombinaci s benzínem), o použití jako palivo pro tzv. palivové články (viz dále). Použijeme-li vodíku přímo jako paliva klasických motorů, probíhá spalovací proces obdobně jako u ostatních druhů paliv. Zajímavějším je druhý způsob využití. U palivových článků není vodík spalován, ale využívá se v elektrochemickém procesu palivových článků, přičemž výstupem je elektrický proud. To je jistě velmi zajímavé jak pro vlastní možnosti pohonů, tak i řízení jejich výkonu. Ale ačkoli je elektrická energie jedním z možných alternativ pro budoucnost automobilismu, nemá k plynným palivům bezprostřední vztah a nebudu se jí v tomto materiálu více věnovat.

3. Výhody i nevýhody plynných paliv Stejně jako v jakýchkoliv jiných oborech lidské činnosti, tak i zde má technologie použití plynných paliv v silničních motorových vozidlech své klady i zápory. Základem hodnocení pro plyny v dopravě jsou ekologické, ekonomické a provozní faktory, které více přiblíží následující podkapitoly.

3. 1. Ekologická výhodnost Vliv používání plynných paliv pro hnací agregáty motorových vozidel na životní prostředí lze vyhodnotit jednoznačně jako pozitivní. Emise vzniklé při spalovacím procesu takovýchto motorů jsou výrazně nižší, než u benzinových nebo naftových motorů. Vedle škodlivin jako NOx, CO, CO2 a pevných částic, to jsou i karcinogenní látky jako polyaromatických uhlovodíků, aldehydů, aromátů. Základ je především v příhodném složení plynných paliv, tj. poměru vodíku a uhlíků. Dalším přínosem je i snižování hlučnosti a vibrací těchto motorů. I samotný princip plnění nádrží na plynná paliva je výhodný. Díky tlaku a velkým nárokům na těsnost palivového systému jsou jakékoli úniky takřka vyloučeny a zamoření půdy „vylitím“ je nemožné. Neopomenutelným přínosem v této souvislosti je i minimální negativní dopad na tvorbu tzv. skleníkového efektu, smogu a okyselení prostředí. Přitom skleníkový efekt způsobuje především CO2. Nepříznivý vliv na něj mají oxidy dusíku (NOx) a metan (CH4). Celosvětová 8

produkce oxidu uhličitého roste a v současné době se odhaduje na 6 miliard tun za rok. Oxidy dusíku, oxidy síry, oxid uhelnatý, uhlovodíky a pevné částice zase zapříčiňují tvorbu smogu a kyselé deště. Dopad na životní prostředí pak můžeme vidět na příkladu lesního porostu v Krušných horách, který je v dezolátním stavu. Při posuzování ekologické výhodnosti plynných paliv je jasným favoritem vodík – H2, kde není obsažen žádný uhlík. Při jeho spalování vzniká pouze voda – H2O a žádný CO2. Pro znázornění ekologického přínosu používání plynných paliv je připojena i následující tabulka číslo 1, která předkládá výsledky různých měření emisí produkovaných naftovými motory a motory na zemní plyn [2]. Tabulka č. 1: Srovnání emisí výfukových plynů naftových motorů a motorů na zemní plyn OBSAH EMISÍ NAFTOVÝCH MOTORŮ 100 %

SNÍŽENÍ EMISÍ U MOTORŮ NA ZEMNÍ PLYN

Pevné částice NOx HC CO CO2

o 85 – 90 % 50 – 60 % srovnatelné množství nespálených uhlovodíků 75 – 90 % 15 – 30 % (a srovnatelné pro LPG)

Z tabulky číslo 1 vidíme, že jediným běžně sledovaným ukazatelem, kde plynná paliva způsobují srovnatelné množství emisí ve výfukových plynech v porovnání s naftou, je produkce nespálených uhlovodíků. To souvisí s vyšší zápalnou teplotou plynných pohonných směsí a tím i požadavkům vyšší teploty pro udržení oxidačních reakcí. Při kombinaci vhodného řešení spalovacího prostoru, správně seřízeného zapalování a použitím kvalitního katalyzátoru jsou i tyto emise na přijatelné úrovni. Z výše uvedeného lze vyvodit, že používání plynných paliv přináší z hlediska ekologie samá pozitiva. Přínos pro životní prostředí je průkazný, a to jak při hodnocení podle požadavků současné platné legislativy, tak při posuzování zatím nelimitovaných složek výfukových plynů. Jedinou podmínkou je právě správné seřízení plynového zážehového systému, což při využití v nových vozidlech s dobrým motormanagementem není již problém.

3. 2. Ekonomická bilance Z pohledu uživatelé přináší používání plynových paliv mnoho ekonomických výhod, ale i mírných znevýhodnění. Celková bilance je však kladná. Hlavní výhodou je nízká cena plynných paliv ve srovnání s klasickými palivy. Některá plynná paliva jsou o více než polovinu lacinější proti benzínu. Díky čistotě těchto paliv se také zvyšuje životnost motoru a motorového oleje, protože se nevytvářejí karbonové usazeniny. Mezi ekonomickými nevýhodami je možno uvést: velká počáteční investice do přestavby palivového systému, nutnost pravidelných kontrol těsnosti palivového systému (samozřejmě za poplatek) až třeba po nutnost častějších výměn zapalovacích svíček.

9

Z pohledu dodavatelů plynu se jedná o perspektivní obchodní artikl a zajímavé využití plynu. Hlavním přínosem je pro ně spotřebovávání plynu po celý rok, bez ohledu na roční období. Podle některých studií by se mohla doprava za 20 let podílet ve světě na prodeji plynu až z jedné pětiny [6].

3. 3. Provoz Takřka všechny automobily na plynná paliva se provozují s dvoupalivovým systém. To znamená, že vlastní provoz může probíhat za použití jednoho ze dvou možných paliv, pro které je motor přizpůsoben a jehož má samostatné, oddělené zásoby. To je velká výhoda. Možnost použití více paliv zvyšuje akční rádius vozidla. Přičemž obsluha je jednoduchá a paliva lze jednoduše přepínat i za jízdy. Na druhou stranu je to i podmínkou. Mimo LPG, který má již dostatečnou distribuční síť, je hlavní obtíží pro široké rozšíření plynných paliv malý počet jejich plnících stanic. Ačkoli je smísitelnost plynu se vzduchem velice dobrá a vzniklá směs je homogenní, dochází u motorů na plynná paliva ke snížení výkonu o 5 – 10 % při spotřebě vyšší, než je běžné u klasických paliv. Zvýšení spotřeby se průměrně pohybuje okolo 10 – 20 %, což je dáno hlavně nižší energetickou hodnotou. Svou vinu na tom má i zvýšení hmotnosti vozidla vlivem přestavby. Z toho také plyne další omezení. Zvýšení celkové hmotnosti automobilu (o hmotnost doinstalovaných součástí palivového systému) přináší snížení povolené užitečné hmotnosti a v některých případech i snížení schváleného počtu přepravovaných osob o jednu. Ve vlastním provozu řidiči ocení bezproblémové „zimní starty“. Díky vysokému oktanovému číslu, který je například u zemního plynu 130, pracují motory na plynná paliva i v oblastech výrazného ochuzení palivové směsi. Velkou výhodou těchto provozů je v dnešní době také praktická nemožnost realizace jednoduchého zcizení plynného paliva z vozidla!

4. Bezpečnost provozu vozidel s plynovým pohonem Problematika bezpečnosti provozu vozidel s plynovým pohonem není právě jednoduchá. A to vzhledem k různým vlastnostem jednotlivých druhů paliv. Například nevýhodou LPG a výhodou CNG nebo H je jejich hmotnost. Jelikož LPG je těžší než vzduch, může za určitých okolností tvořit při únicích nebezpečné výbušné směsi při zemi. To je také důvodem pro zákaz parkování těchto vozidel v podzemních garážích. Výjimkou jsou garáže s výslovným povolením vjezdu vozidlům na pohon LPG. Ta pak musí být vybavena indikátory pro detekci toho plynu, nastavenými na koncentraci 25 % dolní meze výbušnosti.

10

Na celou technologii doplňování, uchovávání a dopravy plynného paliva ve vozidle jsou však obecně kladeny velké nároky. Celý systém je tak výrazně bezpečnější, než je tomu u klasických palivových systémů. Kladem je i vysoká pevnost nádrží a těsnost celého palivového systému kvůli stálému tlaku, pod kterým je plyn ve vozidle. Přesto je nutno dodržovat základní pravila pro zajištění bezpečného provozu: o chránit všechny části plynového palivového systému před poškozením, o v bezprostřední blízkost se vyhnout manipulaci s otevřeným ohněm, či zdroji jiskření, o jakékoli zásahy v částech plynového palivového systému smí provádět jen odborná firma , o při zjištění jakéhokoli úniku plynu zajistit uzavření ventilu na nádrži. Bezpečnostním přínosem společným pro všechny plynná paliva je jejich nízká zápalná teplota, která je oproti benzínu dvojnásobná. V případě havárie je celý systém odolnější i proti působení tepla - ohni. Dalším, bezpečnost zvyšujícím prvkem, je způsob zapalování u nových přestaveb automobilů vybavených elektronickým zapalováním. To se upravuje tak, aby se startování provádělo na benzín a jízda na plyn, což zabraňuje výbuchu nespáleného plynu (vlivem startování) ve výfukovém potrubí. Bilance bezpečnost používání plynných paliv v dopravě, za předpokladu dodržování závazných technických norem a předpisů, je kladná. To ostatně dokazují i různé přehledy a statistiky doma i v zahraničí. Výjimkou jsou případy zaviněné lidským faktorem. Doposud došlo k několika tragickým nehodám záměnou CNG za LPG, jelikož má CNG několikanásobně vyšší tlak oproti LPG. Vyšší tlak způsobil roztržení nádrže a výbuch!

5. Technická řešení vozidel s plynovým pohonem Dvě základní řešení koncepce vozidel: o mono-fuel = jednopalivová (plyn je jediným palivem motoru), o bi-fuel = dvoupalivová (vozidlo s palivovým systémem na běžné palivo, tj. benzín nebo naftu a zároveň na alternativní – plyn). Vozidla používající alternativní pohon je možno rozdělit do dvou základních skupin: o vozidla bez úprav (s využitím alkoholů nebo bionafty), o vozidla s úpravami – přestavěná (na plynná paliva), o vozidla náročně rekonstruovaná se změněnou poháněcí soustavou nebo zcela nové koncepce pohonu (hybridní pohony, elektromobily) Dnes je již běžnou praxí předních výrobců a dodavatelů automobilů, že dávají svým zákazníkům možnost volby pohonných agregátů. Škála nabízených motorů je opravdu veliká. Ty se liší jak výkony, způsobem tvorby zápalné směsi, tak i způsobem zapalování. Nejdůležitější však je, že stále více výrobců nabízí i automobily na alternativní paliva. Vozidla vyráběná v sériích se samozřejmě dodávají pouze na paliva, která jsou rozšířená a dostupná. Těmi jsou v dnešní době především LPG a v menší míře i NCG. Vhodným příkladem může být francouzská automobilka Renault, která nabízí již při uvádění nových modelů na trh varianty na alternativní paliva (nikoli dodatečně jak je to obvyklé u ostatních

11

automobilek). S ostatními druhy paliv, jejichž využití se předpokládá v budoucnosti, se lze zatím setkat pouze ve studiích a prototypech. Zabudování „plynu“ do silničního vozidla sebou nese řadu úprav, které je nutné udělat ať už ve výrobě nebo při přestavbě. Jedná se o speciální vedení kabelů, plnící otvor, druhý ukazatel stavu paliva, úpravy karoserie, atd. Pravidelně opakujícím se konstrukčním problémem všech plynných paliv je umístění nádrže (zásobníku) určené pro jeho uchování v automobilu, jelikož vozidlo upravené na provozování s plynným palivem musí mít nádrže dvě. První je určena pro palivo základní (benzín, nafta) a druhá pro alternativně zvolené plynné palivo. I zde se však již řešení nacházejí. Nejnověji se tvar nádrže uzpůsobuje do tvaru rezervního kola – tzv. prstencové lakové nádrže a umísťuje se místo něj. Sice musíme rezervu přemístit jinam, ale tu (na rozdíl od nádrže na plyn) lze umístit i do prostoru pro cestující. Všechny nádrže na plynná paliva (jinak také tlakové nádoby) musí mít platnou úřední dokumentaci a jejích pevnost musí být prověřena úřední tlakovou zkoušou. Vlastním provedením se nádrže na jednotlivé druhy plynných paliv liší, avšak společným rysem je jejích schopnost uchovávat plynná media pod různě velkým tlakem. Konkrétně například u LPG má nádrž zdvojené stěny a plní se pouze na 80 % kapacity. Součásti shodné pro všechny konstrukce agregátů na pohon plynnými palivy: o plnící ventil, o tlaková nádoba (nádrž), o propojovací vysokotlaké potrubí, o ukazatele tlaku systému, o regulátory tlaku, o směšovač paliva (plynu se vzduchem; neplatí pro palivové články), o elektronika motormanagementu.

6. Emise motoru na plynná paliva Univerzálně lze říci, že emise motorů na plynná paliva obsahují výrazně méně škodlivin, než motory benzinové, či naftové. A to nejen u škodlivin povinně sledovaných stanicemi pro měření emisí automobilů, ale i zatím neměřených karcinogenních látek, tzn. polyaromatických uhlovodíků, aldehydů, aromátů (vč. benzenu). Po technické stránce lze ekologická výhodnost plynných paliv také doložit na faktu, že moderní motory, které jsou upraveny na tyto paliva splňují i ty zatím nejpřísnější normy, jejichž zavedení se teprve připravuje. Pro lepší znázornění zpřísňování emisních limitů je určena tabulka číslo 2 [3].

12

Tabulka č. 2: Vývoj limitů měřených emisí Předpis Platný od Limity měřených emisí [g/kWh] (asi od) CO HC NOx EHK 49.00 1983 14,0 3,5 18,0 EHK 49.01 1990 11,2 2,4 14,4 EHK 49.02 – EURO I 1993 4,5 1,1 8,0 EHK 49.03 – EURO II 1996 4,0 1,1 7,0 EURO III 2000 2,0 0,6 5,0 EURO IV (2005) 1,0 0,5 3,0 EURO V (2010) 1,0 0,3 1,5

PM není není 0,36 0,15 0,10 0,08 0,05

Další vývoj lze jen odhadovat. Skutečností však zůstává, že dosavadní trendy ve zpřísňování emisních limitů pro výfukové plyny automobilů v Evropě vycházely ze situace v Kalifornii (USA), která má tyto limity nejpřísnější.

7. Provozní spolehlivost a stálost emisí u pohonů na LPG a NCG Plynové zážehové motory na rozdíl od motorů na klasická kapalná paliva mohou v provozu vykazovat určité odchylky od nastaveného seřízení. Příčiny těchto odchylek jsou jednak v možné proměnlivosti ve složení paliva, v určité citlivosti palivového systému na tlakové a teplotní poměry v plnícím systému motoru, především však ve větší citlivosti základního seřízení na změny tlaku plynu na přívodu do regulátoru, který se u plynového motoru na CNG mění podle stavu naplnění talkových nádrží a v malé míře i podle venkovní teploty. U plynového motoru na LPG se pak tento tlak mění v závislosti na složení LPG (vzájemný poměr propan/butan + obsah nečistot) a ještě výrazněji podle venkovní teploty (resp. teploty LPG v nádrži). Uvedené vlivy se neuplatní v případě, kdy je plynový zážehový motor provozován na proměnlivou směs paliva, tj. s řízením činnosti palivového systému pomocí lambda sondy. Při provozu motoru na chudou až extrémně chudou směs však mohou změny vstupních hodnot teplot a tlaků vzduchu i plynného paliva způsobovat změny bohatosti směsi. Technická řešení nových motorů (např. s vícebodovým vefukováním plynného paliva) posouvají tyto motory z hlediska stálosti emisních hodnot na úroveň motorů naftových [3].

8. Účinky emisí na lidské zdraví Výfukové plyny motorových vozidel jsou směsí látek s pestrou škálou fyzikálních a chemických vlastností. Jejich obsah závisí na složení paliva, typu a funkčním stavu motoru a jeho zapalovací soustavy. Závisí i na případném použití zařízení na snížení emisí (katalyzátoru, různých filtrů). Negativní účinky těchto látek závisí, jak na jejich schopnosti šíření se prostředím, schopností pronikat do organických tkání, tak i na stavu organizmu, který je takto postihnut. Účinky

13

a dopady na zdraví každého z nás se liší podle mnoha faktorů. Často závisí na věku nebo onemocnění organismu. Rozeznáváme tři základní negativní důsledky emisí výfukových plynu na lidský organismus: o postižení dýchacích cest, o toxické účinky, o potenciální karcinogenní vliv. Látkami postihujícími především dýchací cesty jsou oxidy dusíku, fotochemické oxidanty (např. přízemní ozón), oxid siřičitý a tuhé aerosoly. Tyto látky výfukových plynů způsobují především zánětlivá onemocnění průdušek a plic, omezování činnosti plic – tím zhoršují zásobování organismu kyslíkem, tzv. okysličování krve. Zajímavostí může být, že u některých z těchto látek závisí na způsobu dýchání. Při dýchání nosem se v horních cestách dýchacích zachycuje mnohem více těchto látek (vylučovány škodlivin v hlenech), než při dýchání ústy (usazování škodlivin v plicních sklípcích). Za toxické látky se považují oxid uhelnatý a olovo. U oxidu uhelnatého se jedná o to, že při jeho dýchání, se rychle váže na hemoglobin (vnik karboxyhemoglobinu COHb) a tím blokuje okysličování krve v plicích. To způsobuje velmi pevná vazba oxidem uhelnatým a hemoglobinem a také narušení funkce uvolňování kyslíku v buňkách. Nebezpečí olova spočívá v jeho účinkům a silnému zachycování v plicích. V plicích zůstává 20 – 60 % vdechnutého obsahu olova. To se ukládá v kostech, narušuje tvorbu hemoglobinu a funkci štítné žlázy. Může mít vliv i na plodnost. Mezi látky obsažené ve výfukových plynech, které mohou mít karcinogenní vliv, řadíme benzen, polycyklické aromatické uhlovodíky (dále v textu „PAU“) a aldehydy. Benzen je jednoznačně karcinogenní látkou. To dokazuje i fakt, že neexistuje jeho bezpečná koncentrace ve vzduchu. Při trvalém nebo častém kontaktu organismu s benzenem dochází k poškozování kostní dřeně a vniků onemocnění leukémií a rakoviny plic. Benzen má navíc i toxické účinky na nervový systém a játra. K PAU lze říci, že se jedná o celou skupinu látek (sloučenin) usazujících se především v plicích a střevech, kde některým sloučeninám se přisuzuje rakovinotvorný účinek. Aldehydy způsobují podráždění sliznic a v lidském těle se ukládají v dýchacím a trávicím ústrojí. Způsobují dýchací potíže, kožní alergie a jsou spojeny s rizikem onemocnění rakovinou či leukémií [9].

9. Ekonomika provozu vozidel s plynovým pohonem Pro objektivní posouzení výhodnosti úprav motorů na alternativního paliva je rozhodující: a) cena plynného paliva oproti základním kapalným palivům, b) náklady na přestavbu na alternativní pohon, c) změny provozních nákladů, d) změny nákladů na údržbu a servis. ad a) obecně platí, že nejnižší ceny jsou u CNG díky jeho nulového zatížení spotřební daní (zvýhodnění státu v rámci podpory technologií šetrných k životnímu prostředí), která může být i třetinová proti ceně benzínu. U LPG to je přibližně polovina ceny benzínu.

14

ad b) existují dva základní druhy přestavby na alternativní palivo. Od toho, o který se jedná, je odvozena i cena vlastní přestavby. Prvním je typová (hromadná) přestavba, druhým je individuální přestavba. Typová přestavba s týká konkrétního výčtu druhů a typů vozidel, na jejichž přestavbu vydává povolení Ministerstvo dopravy a spojů. Tento způsob je lacinější a jednodušší po legislativní stránce věci. Pro přestavby je použita jednotná schválená dokumentace. Tento způsob dává záruku, že zařízení vestavěné do automobilu je homologované, spolehlivé a odzkoušené v praxi. Individuální přestavba. Ještě před zahájením přestavby tohoto typu musí být odsouhlasena DI PČR, u kterého je vozidlo evidováno. Ta vydá rozhodnutí zda a za jakých podmínek lze přestavbu provést. Práci smí zhotovit pouze odborná dílna s patřičným osvědčením. Pak následuje schválení přestavby do provozu, které provádí Stanice technické kontroly a některé odborné zkušebny. Celá přestavba je tak, ve srovnání s individuální přestavbou, mnohem dražší [4]. V tabulce číslo 3 předkládám i orientační ceník jednotlivých typů schválených hromadných přestaveb [7]. Je ale potřeba si uvědomit, že tyto ceny se s postupem času mění. Aktuální stav doporučuji vyhledat na internetu, kde lze nalézt i vhodného zhotovitele přestavby. Tabulka č. 3: Průměrné cenové hladiny jednotlivých základních druhů typových přestaveb Typ přestavby Přibližná cena za schválenou hromadnou přestavbu vozidla (vč. DPH) karburátor 14 000,vstřikování mono 18 000,vstřikování přímé 20 000,ad c) a d) zde lze například uvést vyšší cenu za měření emisí a technickou kontrolu [5]. Vhledem ke všem možným variantám, které mohou teoreticky nastat a velkým rozptylům a změnám cen (dle značky systému a zhotovitele přestavby), uvedu jeden konkrétní případ za všechny platící pro vozidlo ŠKODA Octavia a nejčastěji používané alternativní palivo, tj. LPG. Budiž návodem i v ostatních konkrétních případech, které se dají počítat obdobně: vozidlo pro vzorový výpočet průměrná spotřeba benzínu průměrná spotřeba LPG provozní náklady na 1 km u benzínu provozní náklady na 1 km u LPG rozdíl nákladů po ujetí 100 km nálady na přestavbu pohonu na LPG návratnost investice do přestavby vozidla na LPG

ŠKODA Octavia 8,8 litrů/100 km 10,0 litrů/100 km 2,64 Kč/km 1,50 Kč/km 114 Kč 23 tisíc Kč po ujetí cca 20 175 km na LPG

Lze tedy říci, že pro tento konkrétní případ se investice do přestavby vrátí po ujetí přibližně 20 175 km. Tato vzdálenost platí při započítání všech provozních nákladů na jeden km. Při spočítání pouhého rozdílu ve spotřebě, z toho i rozdílu ceny, bude návratnost kratší, což právě vyplývá z mírně vyšších nákladů spojených s kontrolami a servisem. Z tohoto příkladu lze snadno odvodit závěr, že přestavba na pohon s LPG je výhodná především u vozidel, které ujedou každoročně velký počet kilometrů. Případně je konec jejich životnosti dostatečně vzdálen.

15

10. Legislativa České republiky související s plynovými pohony Legislativa České republiky odpovídá v této problematice ustanovením schváleným a platným v zemích Evropské unie. Rozdíly jsou zcela minimální a postupně (s blížící se integrací ČR do EU) i ty mizí. Pro orientaci a zmapování stavu v České republice vycházejí následující řádky účelově pouze z ustanovení platných zákonů a vyhlášek. Uvedený výčet je platný v době vzniku tohoto materiálu (členění, tj. §, čísla článků, odstavců a bodů, odpovídá skutečnosti). Další povinnosti vyplývají i z norem a technických předpisů. Vzhledem k stále měnícím se zněním však nezbývá, než potřebné informace hledat a ověřovat. Zákon č. 56/2001 Sb., o podmínkách provozu vozidel na pozemních komunikacích o § 73 - Přestavba silničního vozidla o § 77 - Pohonné hmoty, provozní hmoty a maziva Vyhláška 213/91 Sb., o bezpečnosti práce a technických zařízeních při provozu, údržbě a opravách vozidel o § 8 – Provoz, oprava, údržba a kontrola vozidla o § 12 – Garáže servisy opravny Vyhláška 227/2001 Sb., kterou se stanoví požadavky na pohonné hmoty pro provoz vozidel na pozemních komunikacích a způsob sledování a monitorování jejich jakosti o § 4 - Způsob sledování jakostních ukazatelů pohonných hmot (1) Sledování jakostních ukazatelů pohonných hmot se provádí pomocí rozborů odebraných vzorků. Odběr vzorků se provádí na všech výrobních, skladovacích a prodejních místech. (7) Při sledování jakosti se sleduje e) u zkapalněných ropných plynů: 1. složení zjištěné chromatografickým rozborem, 2. obsah síry, 3. obsah dienů, 4. korozívní působení na měď. Vyhláška 302/2001 Sb., o technických prohlídkách a měření emisí vozidel o § 1 - Rozsah a způsob měření emisí (4) U vozidla s alternativním pohonem na plyn nebo s pohonem na dvojí palivo (motorová nafta - plyn) se při měření emisí provádí a) kontrola v rozsahu předepsaném pro základní druh motoru (tj. zážehový nebo vznětový), včetně příslušných měření popsaných v odstavcích 1 až 3, na základní druh paliva (tj. benzin, motorovou naftu), b) kontrola stavu, zástavby, těsnosti, funkce a seřízení plynového zařízení, u řízených systémů včetně kontroly řídicího systému,

16

o

o

o

o

o

c) měření hodnot složek výfukového plynu v rozsahu jako pro základní druh motoru při pohonu na plynné palivo. (6) Konkrétní postupy při měření emisí se řídí předpisy výrobce vozidla nebo výrobce emisního systému. Pokud nejsou stanoveny, postupuje se podle postupů uvedených v instrukcích ministerstva oznámených ve Věstníku dopravy. §2 – Přístroje a zařízení používané k měření emisí (3) Stanice měření emisí pro vozidla poháněná motory upravenými na pohon zkapalněným ropným plynem (LPG) nebo stlačeným zemním plynem (CNG) musí být v závislosti na druhu motoru (zážehový, vznětový) vybavena přístroji podle odstavce 1 nebo 2 a dále a) přístrojem na zjišťování těsnosti plynového zařízení - detektorem přítomnosti uhlovodíkového plynu, b) testerem řídicích systémů plynového pohonu; týká se jen stanice měření emisí měřící emise motorů vozidel s řízeným emisním systémem. (4) Přístroje pro měření emisí musí odpovídat základním charakteristikám. (5) Přístroje musí být kalibrovány v předepsaných lhůtách. § 3 - Protokol o měření emisí, hodnocení výsledku měření emisí (2) Motorové vozidlo z hlediska měření emisí vyhovuje, jestliže na jeho technickém stavu nebyly zjištěny závady mající vliv na zhoršení emisního chování vozidla a kontrolované parametry se nacházejí v mezích stanovených výrobcem vozidla. Pokud výrobce tyto hodnoty nestanovil, nesmí být překročeny přípustné hodnoty obsahu složek výfukových plynů stanovené v příloze č. 1. § 5 - Kontrolní nálepka (1) Kontrolní nálepka prokazuje, že vozidlo bylo podrobeno měření emisí s vyhovujícím výsledkem. Kontrolní nálepka se umísťuje na zadní tabulku registrační značky vozidla a je na ní perforací vyznačen měsíc a rok dalšího měření emisí. § 6 - Evidence vedené stanicí měření emisí (1) Stanice měření emisí vede a) evidenci provedených měření emisí, b) evidenci tiskopisů osvědčení o měření emisí, c) evidenci kontrolních nálepek. Příloha č. 1 k vyhlášce č. 302/2001 Sb. - Přípustné hodnoty obsahu složek výfukových plynů motorů silničních motorových vozidel v provozu (měření emisí, silniční kontroly) Zážehové motory 1. Zážehové motory s neřízeným emisním systémem Obsah oxidu uhelnatého (CO) ve výfukových plynech je považován za přiměřený ukazatel charakterizující složení výfukových plynů vozidla. To za předpokladu, že nedochází k nadměrnému vynechávání zážehů, které nejlépe charakterizuje obsah nespálených uhlovodíků (HC) ve výfukovém plynu, měřený nedispersní infračervenou metodou a vyjadřovaný ekvivalentem n-hexanu.

17

Přípustné hodnoty CO při otáčkách volnoběhu a při zvýšených otáčkách stanoví výrobce vozidla. Pokud tyto hodnoty nebyly stanoveny, nesmí obsah CO (v % obj.) překročit u vozidel vyrobených: a) do 31.12.1972 hodnotu 6 % obj., b) od 1.1.1973 do 31.12.1986 hodnotu 4,5 % obj., c) od 1.1.1987 hodnotu 3,5 % obj. Výše uvedené přípustné hodnoty se vztahují i na vozidla vybavená neřízeným emisním systémem s katalyzátorem. Přípustné hodnoty HC (v ppm obj.) stanoví výrobce vozidla. Přípustné hodnoty, uvedené pod body a) až c), se aplikují i při silničních kontrolách vozidel v provozu. 2. Zážehové motory s řízeným emisním systémem a katalyzátorem U řízených emisních systémů jsou obsah CO ve volnoběhu a obsah CO a součinitel přebytku vzduchu λ při zvýšených otáčkách považovány za přiměřené ukazatele charakterizující složení výfukových plynů vozidla. Přípustné hodnoty obsahu CO při volnoběhu a obsahu CO a součinitele λ při zvýšených otáčkách stanoví výrobce vozidla. Pokud uvedené hodnoty nebyly stanoveny, pak přípustnými hodnotami jsou: a) 0,5 % obj. CO při volnoběžných otáčkách, b) 0,3 % obj. CO při zvýšených otáčkách; součinitel přebytku vzduchu λ přitom musí dosahovat hodnoty 1±0,03. Poznámka: Součinitel přebytku vzduchu λ vypočítává přístroj pro měření emisí zážehového motoru z obsahu složek výfukového plynu podle Brettschneiderova vzorce. 3. Zážehové motory s plynovým pohonem Přípustné hodnoty obsahu složek výfukových plynů pro zážehové motory vozidel s pohonem na benzin se vztahují i na plynový pohon těchto vozidel. Vznětové motory 1. Vznětové naftové motory Parametrem, popisujícím emisní chování vznětového motoru v provozu je kouřivost motoru, vyjádřená součinitelem absorpce světla (optickou hustotou opacitou) výfukového plynu "k" (m-1), zjišťovanou metodou volné akcelerace. Součinitel k je aritmetickým průměrem hodnot součinitelů absorpce změřených při čtyřech za sebou jdoucích akceleracích, které splnily podmínku, že rozpětí (pásmo) jejich hodnot není větší než 0,25 m-1. Kouřivost motoru, vyjádřená součinitelem absorpce k, nesmí překročit: a) u vozidel vyrobených do 31.12.1980 hodnotu 4 m-1, b) u vozidel vyrobených po 1.1.1981 hodnotu součinitele absorpce Xp, vypočtenou jako součet hodnoty korigovaného součinitele absorpce XL, stanoveného pro kontrolovaný typ vozidla při jeho homologační zkoušce, a hodnoty 0,5 m-1 XP = XL + 0,5 k ≤ XP

18

c) u vozidel, u kterých korigovaný součinitel absorpce nebyl stanoven podle bodu b), určí hodnotu dovolené kouřivosti XP pověřená homologační zkušebna. 2. Vznětové motory plynové a vícepalivové Vznětové motory upravené na pohon jiným palivem než na motorovou naftu nebo na kombinaci paliv musí splňovat také požadavky podle bodu 1 na všechny druhy a kombinace paliv. Hodnoty, uvedené pod body 1 a) a b), se aplikují i při silničních kontrolách vozidel v provozu. Vyhláška 341/2002 Sb., o schvalování technické způsobilosti a o technických podmínkách provozu vozidel na pozemních komunikacích o § 19 - Provoz vozidel poháněných zkapalněným ropným plynem nebo stlačeným zemním plynem (1) Při provozu a obsluze vozidel poháněných zkapalněným ropným plynem (dále jen "LPG") nebo stlačeným zemním plynem (dále jen "CNG") musí provozovatelé dodržovat tyto podmínky: a) při úniku plynu a poruše plynového zařízení musí být neprodleně uzavřeny uzavírací ventily tlakových nádob, b) uzavírací ventily musí být uzavřeny i po ukončení pracovní směny vozidla, pokud nejsou zajištěny samočinně, c) v kabině vozidla při plnění tlakových nádob, ošetřování a údržbě vozidla je zakázáno kouřit a zacházet s otevřeným ohněm, u vozidel vybavených nezávislým topením musí být toto mimo provoz, d) obsah plynových nádob je dovoleno vypouštět jen do volného prostoru, kde nehrozí vznícení vypouštěného plynu, nebo do nádob k tomu určených, e) je zakázáno vjíždět do uzavřených skladovacích, garážních a obdobných prostorů, u nichž není výslovně povolen vjezd vozidel poháněných LPG nebo CNG, f) tlakové nádoby na vozidle nesmí být vystaveny působení vnějších zdrojů tepla, g) v případě, že v průběhu jízdy (provozu) vozidla vznikne závada uvedená v § 20 odst. 2, musí být vozidlo ihned odstaveno a učiněna bezpečnostní opatření. (2) V návodu k obsluze vozidla poháněného LPG nebo CNG musí být uvedeno upozornění, aby řidiči a jiné osoby obsluhující vozidlo byly seznámeni s podmínkami uvedenými v odstavci 1, s bezpečnostními pokyny a s návodem postupu v případě dopravní nehody. Vozidlo poháněné LPG nebo CNG, jakož i vozidlo s vestavěným plynovým zařízením sloužícím k jiným účelům než k pohonu musí být opatřeno nálepkou umístěnou na zadní části vozidla v pravém horním, popřípadě dolním rohu s nápisem "LPG" nebo "CNG". o § 20 - Technická nezpůsobilost plynového zařízení (1) Při zjištění závady plynového zařízení provozovatel musí vyřadit ihned toto zařízení z provozu.

19

(2) Za závady plynového zařízení se pokládá a) unikání plynu z kterékoliv části plynového zařízení a porucha odvětrávacího systému, b) trvalé odpouštění plynu pojistnými ventily, c) trhlina nebo poškození, které by mohly způsobit unikání plynu, d) porucha redukčního zařízení, regulátoru tlaku, směšovače nebo vstřikovacích ventilů, tlakoměru, uzavíracích nebo zpětných ventilů a upevnění nádob, e) dochází-li k průtoku plynu do směšovače nebo vstřikovacích ventilů při vypnutém motoru, f) překročení přípustných limitů znečišťujících látek ve výfukových plynech. (3) Plynový pohon musí být vyřazen z provozu, jestliže není provedena periodická zkouška tlakových nádob nebo byl vyměněn schválený díl systému za neschválený.

20

11. Rejstřík pojmů V souvislosti s přibývajícím počtem automobilů provozovaných s motory uzpůsobenými na alternativní paliva, mezi které se samozřejmě řadí i paliva plynná, můžeme narazit na různé zkratky a pojmy. Proto zde uvádím přehled alespoň těch nejčastějších. ZKRATKA AFV Bi-fuel vehicle C3H8 C4H10 CNG CO CO2 DEKRA - ÚSMD, a. s. DI PČR ECM ENGVA

TERMÍN - ANGLICKÝ Alternative Fuel Vehicle

TERMÍN - ČESKÝ vozidlo na alternativní pohon vozidlo s dvoupalivovým systémem propan butan Compressed Natural Gas stlačený zemní plyn oxid uhelnatý oxid uhličitý Ústav silniční a městské dopravy Dopravní inspektorát Policie ČR Electronic Control Module elektronická řídící jednotka European Natural Gas Vehicle Evropská asociace pro pohon vozidel na zemní Association plyn EURO I, II, III, IV standardy pro emise výfukových plynů stanovených v Evropě EV Electric Vehicle elektromobil HC hydrocarbons uhlovodíky CH4 metan IANGV International Association for Světová asociace pro pohon vozidel na zemní Natural Gas Vehicle plyn katalyzátor látka (chemická) ovlivňující rychlost chemické reakce, aniž do ní sama vstupuje katalyzátor výfukových zařízení, snižující emise výfukových plynů (nově plynů již jen trimetalické; většinou složen ze 3 vzácných kovů – platiny, palladia, rhodia) kompozitní nádrž nádrž z kompozitních materiálů pro čerpání a uchování paliva u vodíkových pohonů LEV Low Emission Vehicle vozidlo s nízkými emisemi LNG Liquefied Natural Gas zkapalněný zemní plyn LPG Liquefied Petroleum Gas propan-butan Mono-fuel vehicle vozidlo s jednopalivovým systémem MPI Multi Point Injection vícebodové vstřikování paliva NGV Natural Gas Vehicle vozidlo s pohonem na zemní plyn NGV-1 standard pro plnící konektory CNG NMHC nonmethane hydrocarbons uhlovodíky mimo metanu NOx oxidy dusíku OEM Original Equipment Manufacturer přímý dodavatel (zpravidla automobilka) PM Particulate Matters pevné částice SULEV Super Low Emission Vehicle vozidlo se super nízkými emisemi ULEV Ultra Low Emission Vehicle vozidlo s velmi nízkými emisemi VRA Vehicle Refueling Appliance CNG pomaloplnící stanice ZEV Zero Emission Vehicle vozidlo s nulovými emisemi λ-sonda kyslíková sonda (čidlo)

21

12. Závěr Ze zkušeností s provozem automobilů na alternativní plynná paliva lze říci, že co do jízdních vlastností se plynná paliva palivům klasickým vyrovnají. Změny v pocitech z jízdy s takovým automobilem jsou minimální. S vývojem těchto technologií přednosti plynných paliv narůstají. Z toho plyne provozní atraktivnost. Z pohledu ekonomických přínosů jsou plynná paliva jasnými favority. To je dáno jejich příznivou cenou. A dokud budou palivy ekologickými, ačkoliv i ony třeba již za 50 let vyhovovat nemusí, budou mít všeobecnou podporu. Plynná paliva jsou tedy ekonomicky přitažlivá. Nejdůležitějším je samozřejmě již zmíněné hledisko ekologické. Zvážíme-li rozdíly v produkci škodlivých látek obsažených ve výfukových plynech u plynných a dnes nejvíce používaných paliv, jsou plynná paliva tou lepší variantou. Nejlepším palivem by byl vodík. Zatím však nezbývá, než doufat v další vývoj techniky a technologií. Konkrétní rozhodnutí o používaní plynného paliva však závisí na uvážení každého z nás. A ještě jedna užitečná rada: „Rozhodnete-li se pro přestavbu svého vozu na alternativní palivo, je u nových vozidel nezbytně nutné prostudovat záruční a pozáruční podmínky. Provedením dodatečné přestavby vozidla dochází k částečnému omezení nebo úplné ztrátě záručních (pozáručních) nároků na servis.“

22

Použité informační zdroje [1] - Jak dlouho vystačí zásoby? Svět motorů [on-line] 2001 [cit. 2002-11-02]. Dostupné z: . [2] - ŽÁKOVEC, J. Využití plynných paliv v dopravě 1. vydání Praha: GAS, 2001. 70 s. ISBN 80-86176-86-X. [3] - Ekologické přínosy plynofikace automobilové dopravy Praha: Dopravní rozvojové středisko České republiky a. s., 1999. 35 s. [4] - CEDRYCH, M. R. Jezdíme na plyn 1. vydání Praha: Grada, 1998. 123 s. ISBN 80-7169-719-2. [5] - Investice do plynu se vrátí i za rok Zemské noviny [on-line] 2000 [cit. 2002-11-02]. Dostupné z: . [6] - Zemní plyn – pohonná hmota budoucnosti Hospodářské noviny [on-line] 2001 [cit. 2002-11-02]. Dostupné z: . [7] - Přestavba [on-line] 2000 [cit. 2002-11-02]. Dostupné z: . [8] - Výrobková katalog Česká rafinérská [on-line] 2002 [cit. 2002-11-02]. Dostupné z: . [9] - ŠUTA, M. Účinky výfukových plynů z automobilů na lidské zdraví 1. vydání Brno: Český a Slovenský dopravní klub, 1996. 39 s. ISBN 80-901339-4-0

23