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CNG LNG - truckEmotion

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carburanti puliti, oggi
Franco Zorzetto
IVECO
Stralis CNG-LNG
Franco Zorzetto
Product Manager Mercato
Italia
CNH INDUSTRIAL
PRODOTTI
GAS NATURALE / BIO-METANO
Key Figures (31 Dec 2012)
&
100%
Construction
Equipment
Agricultural
Equipment
15/09/2014
Trucks &
Commercial
Vehicles
Powertrain
3
Tecnologia Natural Power Iveco
Dal 1990 – Una TECNOLOGIA CONSOLIDATA
IVECO e FPT sono Leader
Europei nella tecnologia gas
naturale, offrendo la più ampia
gamma di veicoli CNG/LNG sul
mercato.
I veicoli Natural Power si basano su
una tecnologia consolidata.
CNG
LNG







> 5.000
2.000
5.000
22.000
Più di 12.000 veicoli circolanti
Più di 1.000 Milioni di Km percorsi
I veicoli CNG sono dotati di motori Cursor 8 a combustione
stechiometrica
Alimentazione a gas naturale compresso (CNG)
Il CNG viene stoccato in bombole di acciaio alloggiate sui due lati del
telaio del veicolo
I veicoli LNG montano lo stesso motore Cursor 8 dei veicoli CNG
Vengono sempre alimentati a gas naturale allo stato gassoso (CNG)
Su lato sinistro montano bombole di CNG
Su lato destro montano un serbatoio criogenico con LNG (liquido) che
viene riportato allo stato gassoso (CNG) e poi inviato al motore.
4
Evoluzione Offerta Prodotto - Mission
Euro VI: dalla Raccolta Rifiuti alla DISTRIBUZIONE
CNG EURO V
CNG-LNG EURO VI
Orientamento alla
RACCOLTA RIFIUTI
Orientamento alla
DISTRIBUZIONE
40.000 ÷ 50.000 Km/anno
100 - 120.000 Km/anno
Standard Cabinati
 Interni a ridotta sporcabilità
 Paraurti in lamiera
 Scarico Verticale
Estensione dell’autonomia a 700-800
km
con la configurazione LNG
5
Confronto tra CNG e LNG
Differenze tra le due versioni
CNG
LNG
Cursor 8 Euro VI a gas naturale
Motore
Serbatoi
Bombole CNG in acciaio
Bombole CNG in acciaio
(Lato Sx telaio)
Serbatoio criogenico LNG
(Lato Dx telaio)
Stato di conservazione
200 bar - stato gassoso
200 bar - stato gassoso
-120°C 10 bar - stato liquefatto
Configurazione bombole
(Trattore)
Lato Dx: 2x80 lt + 2x140 lt
Lato Sx: 4x70 lt
Lato Sx: 4x70 lt
Lato Dx:1x510 lt
Capacità
720 lt / 94 kg CNG (a 25°C)
280 lt / 37 kg CNG (a 25°C)
510 litri LNG
(180 Kg di CNG)
Rifornimento
Tramite presa
nel box retrocabina
(Lato Dx telaio)
Tramite presa
nel box retrocabina
(Lato Dx telaio)
Tramite bocchettone su
serbatoio criogenico
(Lato Dx telaio)
Tara veicolo
7.460 Kg
7.515 Kg
Portata
36.540 Kg
36.485 Kg
Autonomia
300 - 400 km
700 - 800 km
6
Normativa
 + 500 kg di Payload vs. Diesel (es. : 3 assi 26ton.)
Norma dell’Art.17 «Liberalizzazione della distribuzione dei carburanti» della legge 27 del 24 marzo
2012
 Da Giugno 2014 si può Omologare l’LNG
7
Stazione LNG di Piacenza
Inaugurata con ENI il 29 aprile 2014
Veicoli Iveco LNG già venduti in Europa > 200
8
L’infrastruttura LNG attuale
Stazioni esistenti in Europa
1
8
2
VEICOLI LNG
200
13
7
3
1
1
2
VEICOLI LNG
80
1
1
1
VEICOLI
LNG
55
Stazioni LNG operative
3
2
16
1
Nuove stazioni LNG previste
per i prossimi 6 mesi
9
Lo sviluppo dell’infrastruttura LNG
Il corridoio BLU europeo
2014





2015
Sviluppo della
infrastruttura LNG
nel 2016-2017
Progetto europeo finanziato all’interno del 7° Programma Quadro
14M€ totali di investimento, di cui 8M€ a fondo perduto
27 partner da 11 paesi (tra i quali Iveco)
14 nuove stazioni LNG su 4 corridoi (3 già esistenti)
100 veicoli pesanti LNG finanziati
10
Infrastruttura CNG
3.000 stazioni CNG operative
23
6
153
5
1
4
1
10
123
24
912
25
55
10
173
31
133
3
974
3
4
2
1
104
32
4
Stazioni CNG operative
11
Offerta Prodotto
Line Up Euro VI
Nuovo Daily CNG Euro 6 Heavy Duty
12
Offerta Prodotto
Line Up Euro VI
MOTORE Cursor 8 Euro VI
CNG
AUTOCARRI
TRATTORI




CAMBI
LNG
270
CV
300
CV
330
CV
330
CV
MANUALE ZF
16-MARCE
AUTOMATICO
ALLISON
2-ASSI
■
■
■
■
■
■
3-ASSI
■
■
■
■
■
■
2-ASSI
-
-
■
■
■
-
9 PASSI
CABINA CORTA / LUNGA (Solo per Trattori)
SOSPENSIONI PNEUMATICHE E PNEUMATICHE INTEGRALI
PERSONALIZZAZIONI CLIENTE PER IL LAYOUT BOMBOLE CNG
13
Configurazione LNG
Layout del veicolo
CURSOR 8 a gas
naturale
BOMBOLE CNG
200 bar - stato
gassoso
CATALIZZATORE 3
VIE
IMPIANTO
LNG
Box rifornimento CNG
Il metano allo stato liquido viene
scaldato e riportato allo stato
gassoso per poi essere inviato al
motore
Vaporizzator
e
-120°C, 10 bar
Stato liquefatto
Serbatoio Criogenico
Rifornimento LNG
14
Perchè il CNG-LNG conviene
Confronto Motori IVECO Euro VI
-35% Emissioni di NOx
-34% Emissioni
di NOxdi PM
-95% Emissioni
-94% Emissioni
di PM di CO
-10% Emissioni
2
-9% Emissioni di CO2
Rispetto a
-5 Decibel (Rumore)
(costo totale di gestione)
fino a - 30.000÷40.000 € in 5 anni
una riduzione di circa 6÷7%
Tecnologia consolidata
Un’alternativa al diesel
Economicamente Sostenibile
Permette l’utilizzo al 100% di bio-metano
15
SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE
Key Figures (31 Dec 2012)
LA
SFIDA DEL CO2
COMBUSTIBILE (C, H + altri) + O2 ->
H2O + CO2 + inquinanti
RAPPORTO IDROGENO-CARBONIO
2:1
3:1
1:1
4:1
CARBON FREE
FOSSILI
ETANO
LPG
CARBONE
GAS
NATURALE
BUTANO
DIESEL
CTL
H2
METANO
(CNG/LNG)
BENZINA
RINNOVABILI
GTL
BIO OIL
BIO-ETANOLO
BIO-METANO
FAME
BIOMASSE
BTL
DME
SOLARE / EOLICO
H2
HVO
24/07/2014
Progetto Rete LNG
16
SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE
GAS NATURALE / BIO-METANO Vs. DIESEL
Nox [g/kWh]
0,5
0,45
0,4
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
CO2 [g/kWh]
PM [mg/kWh]
800
12
700
10
-35%
8
500
6
400
300
4
2
-95%
Cursor 9 Cursor 8
Diesel CNG/LNG
200
100
0
0
Limits
Euro VI
-10%
600
Limits Cursor 9 Cursor 8
Euro VI Diesel CNG/LNG
Cursor 9
Diesel
Cursor 8
CNG/LNG
Gas naturale (fossile)
CO2 -10%
Bio-metano (WTW)
CO2 -100%
15/09/2014
17
Riduzioni del Rumore
CNG-LNG vs Diesel
Riduzione media Rumore di -5dB(A)
DIESEL
-5dB(A)
Dal 50 al 75% più Silenzioso
DIESEL
CNG
CNG
18
Costo del carburante
Il Metano costa meno del Diesel
ANDAMENTO STORICO PREZZI CARBURANTI 1998-2013
Benzina
Gasolio
Metano
GPL
IL DELTA COSTO TRA METANO E DIESEL SI MANTIENE NEL TEMPO
19
PAY BACK
In quanto tempo si ripaga la differenza di prezzo con il Diesel
Mission
Raccolta Rifiuti
Distribuzione
Modello di
riferimento
AD260S33Y/PS CNG
AT440S33T/P CNG AT440S33T/P LNG
Consumi
RISPARMIO
per anno
1 Kg CNG ≈ 1 Litro Diesel
(stessi km a pari Mission)
≈ 12.000 ÷ 15.000 €
≈ 12.000 ÷ 15.000 €
(50.000 km/anno)
(100.000 km/anno)
≈ 14.000 ÷ 18.000 €
(120.000 km/anno)
+30%
+33%
+50%
∆ Prezzo Listino
in confronto al
Diesel
PAY BACK
≈ 1,5 anni
≈ 2 anni
20
Riduzioni del costo di gestione (TCO)
CNG-LNG rispetto al Diesel
+7%
+1,5%
Prezzo
Veicolo
-14,0%
M&R
IVECO
-0,8%
-6÷7%
Riduzione del TCO
di 30.000÷40.000 Euro
in 5 anni
AdBlue
TCO
Carburante
Variazione del TCO dovuto ad ogni singolo fattore
Simulazione basata su
Periodo: 5 anni
Mission: Distribuzione Regionale
Percorrenza: 120.000 km / anno
Diesel: 1,3€ / litro
CNG: 0,85 € / kg
Urea: 0,3€ / litro
21
IL Metano è il Combustibile
«EverGREEN» !
Tecnologia
Consolidata
Normativa
In essere (anche LNG)
Truck LNG
Ordini Aperti
Infrastruttura LNG
Vs. Diesel
La Sfida della CO2
LNG In sviluppo
Conviene
- 100% con BioMetano
22
 Back Up
23
SOSTENIBILITA’ ECONOMICA – TECNOLOGIE A CONFRONTO
TRATTORE 4x2 IN MISSIONEMEDIO-LUNGO RAGGIO (120.000 km / 5 ANNI)
SPARK IGNITED
1
Thermodynamic cycle
MONO FUEL
COMPRESSED IGNITED
2
DUAL FUEL
3
HPDI
Otto
Diesel
Diesel
Air inlet
Air inlet
Direct
Engine efficiency
-17%
Similar to diesel
Similar to diesel
Diesel replacement rate
100%
50-60%
90-95%
6%
2%
4%
CNG/LNG
CNG/LNG
LNG
Can run this diesel only
NO
YES
NO
Cruise range (1000km)
700 liters
500 liters
530 liters
Euro VI emissions
compliant
To be developed
Under development
3-way catalyst w/o urea
Diesel ATS
Diesel ATS
NO
YES
NO
-5dBA
Slightly better than Diesel
Same as diesel
Weaker
Same as diesel
Same as diesel
Injection
TCO estimated reduction
Work with
After-treatment
Retrofit opportunities
Noise level
Braking
15/09/2014
24
Manutenzione, Riparazione e Garanzia
Operazione
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Sostituzione candele di accensione
Sostituzione connettori candele di accensione
Sostituzione filtro aria
Controllo condizione cinghie comandi vari
Sostituzione filtro gas su regolatore di pressione
Controllo tenuta tubazioni liquido riscaldamento regolatore pressione
gas
Controllo fissaggi e lubrificazione snodi tiranteria valvola a farfalla
Controllo tenuta tubazioni liquido raffreddamento turbina
Controllo tiranteria wastegate e tubazioni di collegamento
Controllo tenuta tubazioni impianto gas alta e bassa pressione
Mission Gravosa
Euro V
Euro VI
60.000km
60.000km
60.000km
60.000km
40.000km
120.000km
40.000km
80.000km
40.000km
80.000km
Mission Stradale
Euro V
Euro VI
60.000km
90.000km
60.000km
90.000km
120.000km 120.000km
60.000km
90.000km
60.000km
90.000km
40.000km
40.000km
60.000km
90.000km
40.000km
40.000km
40.000km
40.000km
40.000km
40.000km
40.000km
40.000km
60.000km
60.000km
60.000km
60.000km
90.000km
90.000km
90.000km
90.000km
Stesse garanzie della gamma Diesel:
Trattore : 1° anno completo, 2°+3° anno Drive Line, 4°+5° anno Turbina
Cabinato : 1° anno completo, 2° anno Drive Line, 3°+4°+5° anno Turbina
25
Layout Bombole CNG-LNG
CNG
le bombole possono essere installate sul veicolo in tre posizioni differenti
1
A lato del telaio (destra e sinistra)
3
2
Sopra il telaio
Retrocabina
Le bombole CNG sono in acciaio, e possono avere le seguenti capacità: 70 Litri, 80 Litri o140
Litri
LNG
La bombola criogenica è montata a destra del telaio.
Disponibile un solo formato con capacità da 510 litri.
Specifiche tecniche
 Capacità lorda: 560 litri
 Pressione d’azionamento valvola
 Capacità netta: 510 litri
 Primaria: 16 bar
 Regolatore pressione (economizer)
 Secondaria: 24 bar
pressione : 10 bar
 Tempo d’innalzamento pressione
 Pressione Max d’esercizio: 16 bar
tra 10 e 16 bar: più di 120 h
162mm
2.296mm
1.829mm
660mm
26
Bombole CNG-LNG
Il rifornimento dell’impianto CNG avviene mediante il box presente
dietro la cabina lato destro (R).
Ogni bombola (1) è dotata di una valvola (2) provvista dei seguenti
dispositivi:
 Valvola Manuale per manutenzione e chiusura;
 Elettrovalvola controllata dalla chiave di accensione, che
permette l’interruzione del flusso di gas;
 Limitatore di pressione che interviene, qualora la pressione
aumentasse improvvisamente, limitando il flusso di gas in
uscita dalle bombole, ad esempio in caso di rottura di una
tubazione;
 Fusibile di protezione termica per permettere l’evacuazione
sicura del gas in caso di incendio e prevenire quindi esplosioni
per sovrappressione;
 Fusibile di protezione per la pressione per permettere
l’evacuazione sicura in caso di aumento di pressione
eccessivo;
CNG
CNG
R
LNG
Il serbatoio criogenico consiste in una struttura isolata a doppio strato.
Il rifornimento dell’impianto LNG avviene mediante il bocchettone dedicato
presente sulla bombola criogenica (R).
Principali componenti:
(1) Valvola automatica integrata
(2) Vaporizzatore integrato scambiatore di calore, alimentato con il liquido
di raffreddamento del motore, impiegato per trasformare LNG in CNG
(3) Manometro per facilitare il controllo della pressione del serbatoio
R
Sulla plancia è presente un apposito pulsante che permette di cambiare, a
motore spento, l’alimentazione da serbatoio LNG a bombole di CNG, e
viceversa.
1
2
3
27
Portata Utile
Confronto CNG rispetto al Diesel
Raccolta Rifiuti
Distribuzione
Cabinato AD260S…Y/PS
Trattore AT440S…T/P
Mission
Configurazione
Diesel
Diesel
CNG
LNG
Serbatoio
290 litri
880 litri
510 litri + 320 litri
MTT (ton)
26.000
26.000
Tara (kg)
7.820
Portata (kg)
18.180
Delta PORTATA
CNG-LNG vs DIESEL
CNG
LNG
550 litri
720 litri
510 litri + 280 litri
26.000
44.000
44.000
44.000
8.340
8.300
7.405
7.460
7.515
17.660
17.700
36.595
36.540
36.485
-520 Kg
-480 Kg
-55Kg
-110Kg
5% (1.300 Kg)
Cursor11
tolleranza su PTT (%)
5% (1.300 Kg)
5% (1.300 Kg)
vantaggio max CNG per
legge (kg)
-
1.000 kg *
1.000 kg *
Tolleranza
concessa per legge (kg)
+1.300
+2.300
+2.300
PESO Ammesso (ton)
27.300
28.300
28.300
Portata Utile (kg)
Effettiva
19.480
19.960
20.000
Delta PORTATA
EFFETTIVA (kg)
*
*
*
Nota Bene
La tolleranza concessa per legge
permetterebbe anche ai trattori CNGLNG di recuperare 2300 kg di portata, ma
non è possibili usufruirne per il limite
tecnico di M.T.C. a 44 tonnellate.
+480Kg +520Kg
Norma dell’Art.17 «Liberalizzazione della distribuzione dei carburanti» della legge 27 del 24 marzo 2012
I veicoli con alimentazione a metano dotati di ESP posso circolare con una massa a pieno carico che supera quella riportata sulla carta di circolazione
fino al 15%, purché tale eccedenza non superi il limite del 5% più una tonnellata.
Per i veicoli ad alimentazione tradizionale il sovraccarico ammesso è limitato al 5%.
28
Peso delle configurazioni
Peso Totale
(incluso
CNG)
Peso del solo
CNG
contenuto
kg
kg
70
80
122
350
386
491
370
409
10
11
20
40
44
62
40
44
2
522
62
3
495
60
3
297
33
2
4
6
230
414
613
22
44
66
602
180
Bombola CNG
Tipo di peso
Posizione
Il peso include:
70
litri
1
SINGOLA
BOMBOLA
-
con carenatura di serie
Montate a lato del telaio
(Bombole e
supporti)
140
litri
1
1
Montate a lato del telaio
ASSEMBLAGGI
O
valvole, bombole piene di CNG
80
litri
Serb
.
LNG
510
litri
con carenatura protettive
(var.14598)
Retrocabina (“Castello”)
Sopra il telaio
Montata lato destro del
telaio
supporti, valvole, carenatura
protettiva, bombole piene di
CNG
4
supporti, valvole, carenatura
protettiva, bombole piene di
CNG
4
supporti, valvole, carenatura
protettiva, bombole piene di
CNG
solo bombole senza protezioni
Supporti, vaporizzatore
e Bombola piena di LNG
(STANDARD)
Carenature CNG di serie
4
2
2
4
2
1
Var.14598 (OPTIONAL)
Carenature CNG protettive
29
Tipi di connettori per il rifornimento
TIPO DI CONNETTORE
NGV 1
Perfettamente compatibile con tutte le
stazioni di rifornimento metano
CODICE
VARIANTE
PART
NUMBER
(STANDARD)
504003276
CCM 14241
5801365243
Var.2050
5801576296
DISEGNO
NGV 1
High-flow
HIGH FLOW
•
•
•
Prestazioni superiori rispetto al
connettore standard
Maggiore portata (sezione da
12mm)
Perfettamente compatibile con
tutte le stazioni con innesti NGV1
NGV 2


Sezione da 12mm
Se la stazione di rifornimento è
compatibile con NGV2, ed è
provvista dell’opportuno
compressore, garantisce tempi
di rifornimento migliori rispetto
alla NGV1 standard
Il cliente deve scegliere tra innesto NGV2 o NGV1 in base allo standard previsto dalle stazioni di rifornimento principali alle quali si rivolgerà.
30
Che cos’è LNG?



GAS NATURALE
BIO-METANO
Miscela eterogenea di gas fossili
Metano componente principale
Estratto da solo o in combinazione con
petrolio o carbone




CNG
Gas Naturale (o Biogas) compresso e
conservato (sempre allo stato gassoso) alla
pressione di 200 bar per facilitarne lo stoccaggio
Miscela eterogenea di gas
Metano componente principale
Ricavato per fermentazione batterica di residui
organici
Ricavato da fonti rinnovabili (es. rifiuti)
LNG
(Liquefied Natural Gas) Gas Naturale (o Bio-Metano)
refrigerato e conservato allo stato liquido alla temperatura di
-120°C e pressione 10 bar.
In questo modo il volume del gas viene ridotto di 600
volte, rendendone più compatto lo stoccaggio rispetto
al CNG
31
Motori Metano
COPPIA
1200 Nm
COPPIA
POTENZA
200 kW
221 kW
Coppia (Nm)
Potenza (kW)
Potenza (kW)
270 CV
1300
Nm
300 CV
243 kW
330 CV
Giri motore (rpm)
Giri motore (rpm)
POTENZA
Potenza (kW)
POTENZA
Coppia (Nm)
1100
Nm
Coppia (Nm)
COPPIA
Giri motore (rpm)
CURSOR 8 Euro VI
270 CV
300 CV
330 CV
CONFIGURAZIONE
6 cilindri in linea
CICLO TERMODINAMICO
Otto, combustione stechiometrica
ASPIRAZIONE
Turbo - intercooler
ALESAGGIO X CORSA (mm)
115 X 125
CILINDRATA TOTALE (cc)
7800
POTENZA FISCALE (CV)
Tutti i veicoli CNG ed LNG montano lo stesso motore Cursor 8 Euro
VI, alimentato sempre e solamente con CNG (stato gassoso).
Nei veicoli LNG l’alimentazione deriva o dalle bombole CNG montate
su lato sinistro, oppure dall’LNG riscaldato e riportato allo stato
gassoso (CNG) contenuto nella bombola criogenica.
49
POTENZA MASSIMA (KW) (CV)
200 (272)
221 (300)
243 (330)
N° GIRI
2000
2000
2000
COPPIA MAX (Kgm)
1100
1200
1300
N° GIRI
1100 ÷ 1735
1200 ÷ 1760
1200 ÷ 1785
PESO A SECCO (Kg)
810
ALIMENTAZIONE (tipo)
COMPRESSORE ARIA FRENI (cc)
POST-TRATTAMENTO
Multi Point Injection a gestione elettronica
630 bicilindrico
Catalizzatore a 3 vie
Il CNG viene convogliato al motore sfruttando la pressione stessa del
gas.
Infine, la pressione in ingresso alle valvole del motore viene
stabilizzata a 9 bar mediante un limitatore di pressione; in questo
modo viene garantita la perfetta quantità di combustibile necessaria
per ottimizzare la combustione (combustione stechiometrica).
32
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