Koncepcja zasilania silnika wysokoprężnego sprężonym gazem ziemnym (CNG) nie jest nowa. Pierwsze autobusy i samochody ciężarowe napędzane w ten sposób pojawiły się na ulicach ponad 20 lat temu. Marka New Holland we współpracy z producentem silników, firmą FPT po raz pierwszy na szerszą skalę wprowadzają zasilanie gazem ziemnym do ciągników rolniczych.

Metan paliwem rolnika

Technologia produkcji biogazu w biogazowniach rolniczych jest znana od kilkudziesięciu lat. W ostatnich latach rozwój technologii w zakresie oczyszczania samego biogazu spowodował zwiększenie w nim zawartości metanu, a co za tym idzie - jego właściwości energetycznych. Taki biogaz zawierający ponad 85% metanu to już czyste paliwo zbliżone w składzie chemicznym do gazu ziemnego. W biogazowniach rolniczych, biometan jest wykorzystywany do spalania w specjalnie przystosowanych silnikach wysokoprężnych napędzających generatory energii elektrycznej. Powstające w procesie produkcji i spalania biogazu ciepło może być wykorzystywane np. do ogrzewania cieplej wody użytkowej lub ogrzewania domu. A odpowiednio oczyszczony biometan może zasilać przystosowane do tego celu silniki spalinowe.

Ciągnik, jakiego jeszcze nie było

Zastosowanie w modelu T6.180 Methane Power, zasilania silnika gazem można nazwać rewolucją w dziedzinie napędu maszyn rolniczych. Dzieje się tak między innymi dlatego, że znajdujący się w nim motor FPT posiada zapłon iskrowy, a nie samoczynny. Sprawia to, że jest on w zasadzie działania bardziej zbliżony do silnika benzynowego niż diesla, choć ze względu na specyfikę zastosowania w napędzie ciągnika jego konstrukcja jest równie masywna jak silniki napędzane olejem napędowym.

Za napęd modelu T6.180 Methane Power odpowiada 6-cylindrowa jednostka FTP o pojemności równej dokładnie 6728 cm³, mocy maksymalnej 175 KM oraz momencie obrotowym 740 Nm, a jego znamionowe obroty równe są 2200 obr/min. Są to parametry identyczne jak w dieslowskim odpowiedniku modelu New Holland T6.180.

Nowoczesny silnik modelu T6.180 Methane Power nie jest uzależniony wyłącznie od znajdujących się w pobliżu biogazowni i wytwarzanego tam biometanu. Dzięki staraniom inżynierów CNH Industrial, ciągnik może być także z równym powodzeniem tankowany gazem ziemnym CNG, ponieważ oba te gazy są do siebie zbliżone składem i zawierają głównie sam metan. Dzięki temu zakres zastosowań pracy samego ciągnika Methane Power nie ogranicza się do obszarów wiejskich - tam, gdzie znajdują się biogazownie, ale może być on wykorzystywany także na obszarach miejskich - wszędzie tam, gdzie znajdziemy stacje tankowania gazu ziemnego CNG.

W aspekcie pracy w terenie zabudowanym trzeba zaznaczyć także inną pozytywną cechę, jaką wyróżnia się T6.180 Methane Power. Jego silnik pracuje aż o 5 dB ciszej niż analogiczny T6.180 z silnikiem wysokoprężnym. Wartość 5 decybeli, choć wydaje się niewielka, jest jednak mierzona funkcją logarytmiczną, a to oznacza, że zasilany gazem “metanowy”  silnik jest dla ludzkiego słuchu niemal dwa razy cichszy od dieslowskiego w bliźniaczym modelu ciągnika.

Ekologia bez zbędnych kosztów

Silnik, jaki napędza model Methane Power, musi oczywiście spełniać najnowsze, rygorystyczne normy emisji spalin Stage V. I tak jest w rzeczywistości, jednak w tym przypadku proces oczyszczania spalin w ciągniku został zredukowany do minimum. Nie ma tu potrzeby stosowania systemów opartych na czynniku AdBlue czy zaworu EGR.

Dzieje się tak dlatego, że biogaz, jakim zasilany jest silnik ciągnika Methane Power, już sam w sobie jest paliwem bardzo czystym ekologicznie. Zanim jednak zamieni się w energię, w specjalnie zaprojektowanym przez inżynierów FPT procesie łączy się w ciągle kontrolowanym stosunku ilościowym z powietrzem i w takiej postaci trafia do komory spalania. Oprogramowanie sterujące i technologia zapewniająca jednorodną mieszankę gazu oraz powietrza dostarczaną do cylindrów zapobiega także spalaniu detonacyjnemu.

Wszystkie te czynniki wpływają na kulturę pracy silnika, jego szybką reakcję na zmianę obciążenia, wydajność, zużycie gazu oraz śladową emisję szkodliwych związków w spalinach. Ich emisja przy tak sporej mocy silnika jest tak niska, że do oczyszczenia spalin i spełnienia restrykcyjnych norm wystarczy zastosowanie zwykłego katalizatora.

Magazynowanie gazu

Istotną sprawą, z jaką musieli się zmierzyć inżynierowie CNH Industrial przy konstrukcji modelu ciągnika Methane Power, był sposób przechowywania gazu.

New Holland T6.180 Methane Power posiada siedem cylindrycznych, wysokociśnieniowych zbiorników na sprężony gaz o łącznej pojemności 185 litrów, które mieszczą w sumie 32 kg. Zbiorniki te umieszczone zostały między kołami, w miejscu zazwyczaj zarezerwowanym dla zbiornika na olej napędowy oraz AdBlue.

Dodatkową i przydatną w użytkowaniu metanowego ciągnika opcją jest charakterystyczny przedni zbiornik. Zawiera on trzy dodatkowe cylindry o pojemności łącznej 270 litrów, w których można przechowywać 47 kg skroplonego gazu. Pozwalają one na znaczne wydłużenie pracy ciągnika Methane Power oraz zwiększenie jego zasięgu w transporcie.

opr. ap

fot. Adam Płachta, magazyn „profi”; firmowe