Dlaczego LPG potrafi zaszkodzić

Maciej Blum
4.7.2014

Instalacje LPG są bardzo popularnym rozwiązaniem służącym do zasilania silników benzynowych. Na rodzimym rynku mamy kilku producentów oraz wielu dostawców, więc wybór instalacji jest ogromny. Ale okazuje się, że instalacja LPG nie zawsze dobrze współpracuje z silnikiem.

Problemy mogące pojawić się podczas użytkowania silnika z instalacją gazową niekiedy zależą właśnie od niej. W takich przypadkach często wystarczy regulacja lub przegląd i wszystko powinno wrócić do normy. Gorzej jest w przypadku problemów spowodowanych samym silnikiem. Okazuje się bowiem, że są na rynku jednostki napędowe, które nie tolerują zasilania gazem LPG. Podstawową przyczyną takiego stanu jest wyższa temperatura spalania gazu w cylindrze. Przynajmniej teoretycznie, ponieważ temperatura spalania mieszanki LPG z powietrzem jest wyższa o około 30-50°C od temperatury spalania mieszanki benzyny z powietrzem. Silniki natomiast są konstruowane w taki sposób, aby mogły skompensować tego typu wahania temperatury wynikające choćby z pracy silnika na zubożonej mieszance.

Zbyt duża temperatura
Paliwo LPG bywa szkodliwe dla silnika nie z powodu wyższej temperatury spalania, a z zupełnie innego powodu. Jest nim parowanie. Benzyna dostarczana jest do cylindra w formie rozpylonej cieczy. Tak wtryśnięta do komory spalania osadza się na ściankach cylindra, tłoku i głowicy, po czym momentalnie odparowuje, odbierając ciepło. LPG już w momencie dostarczenia do cylindra jest gazem, więc nie ma możliwości odebrania ciepła od otaczających go elementów. Dodatkowo sytuację pogarsza często bardzo „ekonomiczne” zestrojenie instalacji LPG powodujące pracę silnika na mieszance ubogiej, która spala się, wytwarzając wyższą temperaturę. W takim momencie najbardziej narażone na działanie podwyższonej temperatury są miejsca, w których występują największe przyspieszenia i zawirowania gazów, a więc zawory i ich gniazda. W silnikach mniej odpornych na wysokie temperatury to właśnie one jako pierwsze dają o sobie znać podczas zasilania gazem LPG. Podobnie jest z całymi głowicami, które nagrzewają się lokalnie podczas wymiany gazów. Kanał odprowadzający spaliny od zaworu do układu wydechowego znacznie bardziej się rozgrzewa niż w przypadku zasilania benzyną i w ten sposób powstają pęknięcia między zaworami. Takie lokalne zwiększenie temperatur doprowadza także do pękania głowicy w innych miejscach. Praktycznie nie zdarza się, żeby uszkodzeniu uległ tłok lub inne elementy silnika.

Płyny smarujące
W silnikach, które źle znoszą zasilanie gazem LPG można zastosować jeden z kilku dostępnych na rynku dodatków, które wprowadza się do układu zasilania silnika. Są to płyny dawkowane do układu dolotowego. Według producentów zadaniem tych preparatów jest smarowanie zaworów oraz prowadnic zaworowych, choć rzeczywiście prowadnice zaworowe wykonane są ze stopów samosmarujących, czyli żeliwa lub brązu. Stopy te gwarantują poprawną współpracę ze stalowymi trzonkami zaworowymi bez udziału smarowania zewnętrznego. Sam zawór nie musi być smarowany, ponieważ jego zadaniem jest zapewnienie szczelności komory spalania przez styk z gniazdem zaworowym. Przy temperaturach panujących w cylindrze żaden środek smarny nie wpłynąłby na zmianę żywotności zaworu i gniazda zaworowego, których współpraca ma charakter udarowy, a nie cierny. Stosowanie płynów smarujących ma za zadanie rzeczywiście nie tyle smarować, co odbierać ciepło dzięki parowaniu przy kontakcie z metalowymi elementami – podobnie jak robi to benzyna podczas zasilania nią silnika. Płyn dodany w niewielkiej ilości do cylindra nie bierze udziału w procesie spalania. Na skutek wysokiej temperatury odparowuje i wydobywa się z cylindra wraz ze spalinami. Płyn ten musi mieć takie właściwości, aby jego pary nie działały destrukcyjnie na katalizator ani inne systemy oczyszczania spalin.

Najczęstsze problemy
Jednym z najczęściej występujących objawów nietolerancji przez silnik LPG są problemy z zaworami. I tak, już po kilku tysiącach przejechanych kilometrów znacznie powiększają się luzy zaworowe, co jest pierwszą oznaką, że w miejscu styku zaworu i gniazda zaworowego dzieje się coś niepokojącego. Zwiększające się luzy zaworowe świadczą o zwiększonym nagrzewaniu się głowicy, co wynika z jej rozszerzalności temperaturowej. Kolejnym uszkodzeniem jest pęknięcie głowicy wynikające z miejscowego jej przegrzania. Problem ten pojawia się przede wszystkim w samochodach BMW i Honda. W przypadku silników z bezpośrednim wtryskiem benzyny można zaobserwować problemy z zapieczonymi wtryskiwaczami. Jest to efekt zamknięcia wtryskiwacza i jego narażenia na wysokie temperatury. Przy pracy na zasilaniu benzynowym jest on regularnie chłodzony przepływającą przez niego benzyną. Problem ten jednak występuje w niefachowo skonfigurowanych instalacjach, w których zrezygnowano z wykonania dodatkowego „międzywtrysku” benzyny, który następuje raz na kilkanaście wtrysków gazu LPG. Ma to za zadanie oczyszczać wtryskiwacz z ewentualnych nagarów oraz schładzać go. W przypadku instalacji skonfigurowanej w prawidłowy sposób (z międzywtryskiem) nie można zrezygnować całkowicie z zasilania benzyną. Problemów z instalacją gazową może też przysporzyć silnik wyposażony w mechaniczny wtrysk benzyny. Potocznie przyjęło się, że do tego typu silników nie da się zamontować instalacji zasilania LPG ze względu na specyfikę układu zasilania benzyną, który w dużej mierze przypomina układ wtrysku oleju napędowego w silniku Diesla, czyli posiada wtryskiwacze sterowane ciśnieniem benzyny, a nie elektromagnetycznie. Ten szczegół konstrukcyjny skutecznie uniemożliwia odcięcie zasilania benzyną, które realizowane jest przez sterownik elektroniczny.

Maciej Blum
Redaktor naczelny miesięcznika „autoEXPERT”

Czy są sposoby na ominięcie problemów spowodowanych zasilaniem gazem LPG? Zapraszam do opisywania ich na naszym forum:
www.autoexpert.pl/forum
tel. 71 78 23 190
e-mail: maciej.blum@autoexpert.pl

O Autorze

autoExpert 04 2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę