Volvo-logo

Trucks

Inside Volvo – Gas
Brandstof besparen

Gas - de weg vooruit

2017-10-19
De nieuwe motor op gas stelde de technici van Volvo Trucks voor de uitdaging om een nieuwe aandrijflijn te ontwikkelen die de CO2-uitstoot meteen zou verminderen. Tegelijk moest de motor een levensvatbare oplossing voor de toekomst zijn en dezelfde prestaties leveren als een motor op diesel. De uiteindelijke oplossing leidde tot een herziene toepassing van het dieselprincipe.
Volvo FH LNG onderweg.
De Volvo FH LNG en Volvo FM LNG zijn de eerste zware trucks op gas op de markt die voldoende vermogen bieden voor zware regionale en internationale transporten.

Door toenemende zorgen over de opwarming van de aarde is er meer druk om alternatieven te zoeken voor fossiele brandstoffen. In allerlei wereldsteden bekijken gemeentebesturen hoe ze dieselauto's kunnen uitbannen, in sommige gevallen binnen enkele jaren.

De vraag is: wat is het alternatief? Welke brandstof kan de CO2-uitstoot reduceren, de vereiste vermogens en prestaties leveren en toch een commercieel levensvatbare optie vormen voor het gemiddelde transportbedrijf? Volvo Trucks is van mening dat gas het antwoord op deze vraag is, tenminste voor een deel.

De Volvo FH LNG en Volvo FM LNG zijn de eerste zware trucks op gas op de markt die voldoende vermogen bieden voor zware regionale en internationale transporten. Beide modellen zijn verkrijgbaar met 420 en 460 pk. Ze bieden dezelfde prestaties en rijeigenschappen als hun tegenhanger op diesel en kunnen 1.000 km rijden op één tank. 

Het enige verschil is dat de brandstof LNG (Liquefied Natural Gas, vloeibaar aardgas) zorgt voor lagere brandstofkosten en een aanzienlijke reductie van de CO2-uitstoot. Als de motor op aardgas rijdt, wat op de korte termijn een zeer levensvatbare optie zal zijn voor de meeste transportbedrijven, daalt de CO2-uitstoot met 20% in vergelijking met diesel. Voor een truck die jaarlijks 120.000 km aflegt met zware transporten, betekent dit een besparing van 18-20 ton CO2-uitstoot per jaar. Trucks die op biogas rijden, leveren echter de grootste mogelijke besparing op. In dat geval daalt de CO2-uitstoot met 100% tijdens het gebruik van het voertuig, ook wel 'tank-to-wheel' genoemd. Het brandstofverbruik is bovendien gelijk aan dat van de dieselmotoren van Volvo Trucks en dus 15 tot 25% lager dan voor conventionele motoren op gas. 

“LNG is veelbelovend als alternatief voor diesel aangezien dit een goede combi biedt van voordelen voor het milieu en voor bedrijven”, zegt Lars Mårtensson, Director Environment and Innovation bij Volvo Trucks. “Aardgas komt wereldwijd in ruime mate voor en het infrastructuurnetwerk voor LNG wordt uitgebreid.”

LNG is absoluut geen nieuwe brandstof. Volvo Trucks is echter de eerste die LNG inzet om dit vermogensniveau te leveren in zware trucks op gas. Dit is mogelijk omdat het dieselprincipe wordt toegepast in plaats van de ottotechnologie die meestal wordt gebruikt voor motoren op gas. Het belangrijkste verschil is dat ottomotoren gebruikmaken van een bougie, wat beperkingen oplegt als het gaat om vermogen, koppel en betrouwbaarheid, terwijl dit principe ook gevoeliger is voor pingelen. Motoren met het dieselprincipe kunnen een hoger vermogen en koppel bereiken doordat ze gebruikmaken van directe inspuiting en verwarmde compressie voor ontbranding. 

“Tot nu toe was de uitdaging dat gas niet tot ontbranding kan worden gebracht door alleen compressie. Je hebt iets nodig om het verbrandingsproces van het gas op gang te brengen. We gebruiken gecomprimeerde diesel die tot ontbranding wordt gebracht om het gas in de motor te laten ontbranden”, verklaart Anneli Soppi, Chief Project Manager bij Volvo Group Trucks Technology. “Maar dat brengt wel de uitdaging met zich mee dat twee verschillende vloeistoffen in de cilinder moeten worden ingespoten, want twee injectoren is erg lastig.”

LNG is een veelbelovend alternatief voor diesel aangezien het een goede combi biedt van voordelen voor het milieu en voor bedrijven.

Het antwoord kwam in de vorm van twee concentrische naalden die zowel diesel als gas rechtstreeks kunnen inspuiten. Bij deze technologie wordt eerst een kleine hoeveelheid diesel ingespoten in de cilinder om de ontbranding van het gas te starten. 

“De diesel is in feite een soort vloeibare bougie”, zegt Anneli Soppi. “De motor werkt voornamelijk op gas dat 90% vervangt van de diesel die wordt toegepast in een conventionele dieselmotor. Toch krijgen we alle voordelen van een dieselmotor, zoals hetzelfde hoge vermogen en koppel.”




Betekent dit dat aardgas de toekomst is voor transporten? De populaire opvatting is dat dit elektriciteit zal zijn. Dat gaat wellicht op voor personenauto's, maar de ontwikkeling van de elektromobiliteitstechnologie heeft nog een lange weg te gaan voordat er commercieel levensvatbare zware trucks voor langeafstandtransporten leverbaar zijn. 

“De winnende brandstoffen moeten een goede energie-efficiëntie bieden tegen een geringe impact op het milieu”, zegt Lars Mårtensson, Director Environment and Innovation van Volvo Trucks. “Er worden meerdere alternatieve brandstoffen ontwikkeld, waaronder elektriciteit, die gebruikt gaan worden in verschillende toepassingen. Diesel zal nog jarenlang volop worden toegepast terwijl we die omslag doormaken. Als het echter om zwaar regionaal en internationaal vervoer gaat, is LNG momenteel duidelijk het best gepositioneerd om snel een wereldwijd alternatief voor diesel te worden.” 

Als biogas wordt gebruikt in plaats van aardgas biedt LNG op de lange termijn de mogelijkheid om de emissies nog verder te reduceren. “Een toekomstige transitie naar een biobrandstof zal geleidelijk verlopen. Het meeste kans van slagen hebben biobrandstoffen die tijdens de transitie worden ondersteund door een fossiele versie van die brandstof”, voegt Lars Mårtensson eraan toe. “Zo zal aardgas zorgen dat er voldoende toevoer is voor elk voertuig op biogas. Naarmate de productie en distributie van biogas verbeteren en de kosten dalen, zullen de mogelijkheden van transporten op biogas navenant toenemen. De CO2-uitstoot zal dus aanzienlijk afnemen door te veranderen van brandstofbron.”




Het grootste obstakel voor het gebruiken van LNG, zowel aard- als biogas, is momenteel de gebrekkige infrastructuur voor distributie en tankstations. Doordat klimaatverandering steeds meer in de belangstelling staat, steunen veel regeringen echter investeringen in de LNG-infrastructuur. Dit houdt in dat leveranciers van gas nu grote commerciële mogelijkheden zien in het leveren aan de transportsector. 

“We zijn van mening dat aardgas het grootste potentieel biedt, omdat er directe CO2-reducties mogelijk zijn en omdat het een oplossing biedt voor ten minste de komende 20-30 jaar”, zegt Lars Mårtensson. “Het gebrek aan infrastructuur is een uitdaging, maar we staan er niet alleen voor. De EU erkent dit probleem en heeft hiervoor geld gereserveerd. En de ontwikkelingen rond trucks als Volvo FH LNG en Volvo FM LNG dragen ook bij aan het versnellen van de LNG-productie, dus het potentieel is enorm. 

Tot nu toe was het de uitdaging dat gas niet tot ontbranding kan worden gebracht door alleen compressie. Er is iets nodig om het verbrandingsproces op gang te brengen.

De Volvo FH LNG en Volvo FM LNG zijn dan ook ontwikkeld met het oog op de lange termijn. En technici van Volvo Trucks van over de hele wereld zijn hierbij betrokken. “Dieselmotoren zijn bekend terrein voor Volvo Trucks, aangezien we die al ruim 70 jaar ontwikkelen en steeds verbeteren. Maar de LNG-aandrijflijn is geheel nieuw en het opbouwen van interne kennis en expertise neemt uiteraard tijd in beslag,” zegt Mats Franzén, Product Manager Engines bij Volvo Trucks.

Een van de unieke uitdagingen van dit project is dat het systeem met gas onder hoge druk goed is afgedicht. Er zijn talloze uren besteed om ervoor te zorgen dat alle afdichtingen ondoordringbaar zijn en om ze grondig te testen op een lange levensduur. 

Over het algemeen zijn de nieuwe voertuigen onderworpen aan dezelfde tests en validaties die Volvo Trucks toepast op alle motoren en voertuigen. Hierbij gaat het om crashtests, duurzaamheidstests en uitgebreide veldtests in warme en koude streken en op grote hoogten.

“Het was een uitgebreid proces dat echter wel heeft geresulteerd in trucks met uitstekende prestaties”, zegt Mats Franzén. “Tijdens het rijden er is geen verschil tussen een truck op diesel of een truck op gas. Ze leveren niet alleen lagere brandstofkosten op, maar ook CO2-reductie en duurzaamheid als van een diesel!” 

Volvo FH LNG en Volvo FM LNG

Modellen: Leverbaar als trekkers (4x2, 6x2, 6x4) en bakwagens (4x2, 6x2, 6x4) met een bruto voertuiggewicht tot 64 ton.
Motor: Volvo G13C Euro 6 met 420 pk/2100 Nm of 460 pk/2300 Nm.
Transmissie: Volvo I-Shift.
Brandstoftanks: Leverbaar met 115 kg (275 l), 155 kg (375 l) of 205 kg (495 l) LNG voor een actieradius tot 1.000 km, plus een kleinere dieseltank.
Nabehandeling van uitlaatgassen: SCR en deeltjesfilter.

Zowel de Volvo FH LNG als de Volvo FM LNG zullen in de eerste helft van 2018 leverbaar zijn op de Europese markten.

Anderen bekeken ook

Laatste nieuws

Latest Press Release