خودروهای دوگانه‌سوز CNG بی ام و، پروژه‌ای که ناکام ماند

در دههٔ ۹۰ میلادی، سال‌ها پیش از آنکه خودروهای الکتریکی موردتوجه قرار گیرند، ب‌ام‌و ایدهٔ خودروهای دوگانه‌سوز را برای کاهش آلایندگی امتحان کرد.

با افزایش روزافزون خودروهای الکتریکی، شاید هیچ‌کس به یاد نیاورد که چند دهه پیش، ب‌ام‌و تلاش مهمی برای ساخت خودروهای پاک انجام داد. نزدیک به ۳۰ سال پیش، یعنی در سال ۱۹۹۴، ب‌ام‌و اولین خودروهای دوگانه‌سوز یا CNG خود را ساخت و در مارس ۱۹۹۵ به بازار عرضه کرد. این خودروها دو مدل با نام‌های 316g از سری ۳ هاچ‌بک نسل E36 و 518g از سری ۵ استیشن نسل E34 بودند. مدل‌های موردبحث از پیشرانهٔ بنزینی استفاده می‌کردند که گاز طبیعی فشرده یا CNG به منیفولد هوای آن تزریق می‌شد و می‌توانست با بنزین یا گاز کار کند.

خودروهای CNG ب‌ام‌و

CNG که تحت‌فشار ذخیره می‌شود، هنگام استفاده در پیشرانه‌های درون‌سوز، حدود ۲۵ درصد مونوکسید کربن کمتری تولید می‌کند. CNG اما به دلیل ارزش حرارتی کمتر، قدرت پیشرانه را تا حدود ۱۵ درصد کاهش می‌دهد و به همین دلیل، برای استفاده در موتورهای بزرگ‌تر مناسب‌تر خواهد بود زیرا کاهش ۱۵ درصدی در یک پیشرانهٔ هشت سیلندر ۳۰۰ اسب بخاری قابل‌قبول است اما در موتورهای کوچک‌تر افت توان بزرگی را به دنبال دارد. به همین دلیل، قدرت مدل 316g از ۱۰۱ به ۸۸ اسب بخار کاهش پیدا کرد. بااین‌حال، گاز طبیعی اکتان حدود ۱۳۰ دارد که از اکتان ۹۵ بنزین بسیار بیشتر است و به همین دلیل، پیشرانه‌هایی که مخصوص CNG ساخته شده‌اند، کارآمدتر هستند.

هردو خودروی ب‌ام‌و اما از پیشرانه‌های معمولی M43 استفاده می‌کردند که تغییر و اصلاح خاصی را تجربه نکرده بود. این موتور در 316g از نوع ۱.۶ لیتری بود درحالی‌که 518g از موتور بزرگ‌تر ۱.۸ لیتری استفاده می‌کرد. این پیشرانه با بنزین ۱۱۵ اسب بخار و با گاز ۱۰۰ اسب بخار قدرت تولید می‌کرد. باک بنزین همچنان باقیمانده بود اما مخزن CNG در عقب خودروها نصب شد. هردو خودرو به یک مخزن ۸۰ لیتری CNG مجهز بودند که توانایی تحمل فشار ۲۰۰ بار یا ۳ هزار psi را داشت. در سری ۳ هاچ‌بک که با نام کامپکت شناخته می‌شد، این مخزن بجای صندلی‌های عقب نصب شد و به همین دلیل، 316g به خودرویی دونفره تبدیل شد اما 518g استیشن یا تورینگ، با مخزنی که در صندوق جای گرفته بود، همچنان ظرفیت حمل پنج نفر را داشت.

به گفتهٔ ب‌ام‌و، در این خودرو حدود ۸۵ درصد از فضای بار سری ۵ تورینگ E34 همچنان در دسترس بود اما امکان خواباندن صندلی‌های عقب دیگر وجود نداشت. برد خودروها روی گاز ۲۲۵ کیلومتر برای 316g و ۱۶۰ کیلومتر برای 518g بود. سری ۳ روی گاز برای رسیدن به سرعت صد کیلومتر بر ساعت به بیش از ۱۵ ثانیه زمان نیاز داشت و حداکثر سرعت آن ۱۷۷ کیلومتر بر ساعت بود درحالی‌که این اعداد روی بنزین به ترتیب ۱۲.۳ ثانیه و ۱۸۸ کیلومتر بر ساعت بودند. 518g هم با CNG پس از ۱۷.۵ ثانیه به سرعت صد کیلومتر بر ساعت می‌رسید و حداکثر سرعت ۱۸۰ کیلومتر بر ساعت داشت اما با بنزین شتاب به ۱۲.۳ ثانیه و حداکثر سرعت به ۱۹۸ کیلومتر بر ساعت افزایش پیدا می‌کرد که اختلاف قابل‌توجهی را نشان می‌داد.

تکنولوژی CNG چطور کار می‌کرد؟

در این خودروها، گاز تحت‌فشار شدید به مایع تبدیل شده و شبیه LPG از طریق چهار لولهٔ فشار بالا به منیفولد هوا تزریق می‌شد. این لوله‌ها بعد از دریچهٔ گاز و بسیار نزدیک به پورت ورودی سرسیلندر قرار داشتند. پیشرانه اما به دو ECU نیاز داشت که یکی برای تزریق بنزین و دیگری برای CNG بود. ECU دوم فرمان‌های مخصوص CNG را برای زمان‌بندی جرقه‌زنی شمع‌ها و کنترل ناک موتور صادر می‌کرد. این ECU را می‌شد از طریق کلید کوچکی روی داشبورد خاموش یا روشن کرد. ب‌ام‌و انتظار فروش بالایی را برای این خودروها نداشت ولی در سال اول پیش‌بینی فروش حدود ۱,۵۰۰ دستگاه را کرده بود. بااین‌حال، تا زمان خاتمهٔ تولید این خودروهای دوگانه‌سوز در سال ۲۰۰۰، از 316g کامپکت تنها ۴۶۸ دستگاه و از 518g تورینگ ۲۹۸ دستگاه ساخته شد.

چالش‌ها و محدودیت‌های خودروهای CNG

یکی از مشکلات اصلی خودروهای دوگانه‌سوز، قیمت بالاتر بود. این خودروها بیش از ۳ هزار دلار گران‌تر از نسخه‌های بنزینی معمولی بودند درحالی‌که از لحاظ مصرف سوخت بهبودی جزئی داشتند؛ بنابراین، قیمت ارزان‌تر CNG تنها دلیلی بود که می‌توانست خرید خودروهای دوگانه‌سوز را از لحاظ مالی منطقی جلو دهد اما CNG فقط ۳۰ درصد از بنزین ارزان‌تر بود. با توجه به این موضوع و همین‌طور کاهش فضای داخلی، انتخاب خودروی دوگانه‌سوز چندان منطقی به نظر نمی‌رسید.

تغییر مسیر به سمت هیدروژن

پس از تجربهٔ نه‌چندان موفق خودروهای دوگانه‌سوز، ب‌ام‌و سراغ سوخت پاک دیگری به اسم هیدروژن رفت. این شرکت در سال ۲۰۰۵ مدل هیدروژن ۷ را معرفی کرد که یک 760Li نسل E66 با پیشرانهٔ V12 بود که از طریق تزریق هیدروژن به پیشرانهٔ درون‌سوز کار می‌کرد. از این خودرو تنها صد دستگاه تولید و در اختیار خریداران خاصی قرار داده شد و نهایتاً ب‌ام‌و ایدهٔ خودروی هیدروژنی درون‌سوز را هم کنار گذاشت. البته ب‌ام‌و و تویوتا در دههٔ گذشته به‌طور مشترک روی خودروهای هیدروژنی سلول سوختی کار کرده‌اند و حتی شرکت آلمانی اخیراً مدل هیدروژنی iX5 را به‌صورت محدود و آزمایشی تولید کرده است ولی هزینه‌های بالای تولید پیشرانه‌های پیل سوختی و همین‌طور زیرساخت‌های محدود جایگاه‌های هیدروژن، همچنان مانع بزرگی بر سر راه فراگیری این نوع قوای محرکه محسوب می‌شود.