Wydatki związane z zakupem paliwa wywierają znaczący wpływ na koszty eksploatacji samochodu. W przypadku samochodów osobowych napędzanych silnikami o zapłonie iskrowym, często stosowaną metodą obniżenia tych kosztów jest przystosowanie pojazdu do zasilania silnika gazem LPG. Zastosowanie takiego paliwa nie tylko poprawia aspekty ekonomiczne jazdy samochodem ale wywiera też korzystny wpływ na jej ekologię - dzięki obniżeniu toksyczności spalin. Aby cieszyć się długofalowymi oszczędnościami związanymi z montażem instalacji gazowej, należy wziąć pod uwagę początkowe koszty jej zakupu i montażu. Podstawowym kryterium przy podejmowaniu decyzji jest jej opłacalność, wyrażona, np. okresem, po którym nastąpi zwrot kosztów wyposażenia samochodu w wyżej wymienioną instalację. Z uwagi na zmienność cen paliw, a także liczne czynniki decydujące o zużyciu paliwa na jednostkę drogi określenie tego okresu nie jest łatwe.

Charakterystyka techniczna pojazdu i instalacji LPG

Aspekty ekonomiczne eksploatacji pojazdu samochodowego określono na podstawie danych pozyskanych w trakcie użytkowania samochodu Renault Thalia wyprodukowanego pod koniec 2003 roku. Samochód był napędzany ośmiozaworowym, wolnossącym silnikiem o zapłonie iskrowym, którego moc wynosiła 55 kW, a pojemność 1390 cm3. Zebrane dane obejmują okres od zakupu pojazdu w grudniu 2013 r. do połowy października 2015 r. Przez pierwsze około 1,5 roku samochód eksploatowano zasilając go benzyną 95‑oktanową. Pod koniec lipca 2015 r. w samochodzie założono instalację LPG marki STAG. Instalacja ta składała się ze zbiornika toroidalnego o pojemności 42 dm3, wielozaworu Tomasetto Achille i reduktora ACR02 (rys. 1). Zasadniczymi cechami wyróżniającymi STAG R02 są jego małe gabaryty oraz unikalna konstrukcja, na którą składają się dwa aluminiowe odlewy i pokrywa wykonana w autorskim systemie ACtherm, zabezpieczająca reduktor przed wychładzaniem gazu, co gwarantuje dobrą izolację cieplną. Za sprawą unikalnej budowy urządzenie bardzo szybko się nagrzewa, co zapewnia możliwie szybkie przełączenie zasilania silnika z benzyny na gaz. Dzięki temu sterownik nie musi wykonywać dodatkowej pracy w postaci korekcji temperatury.

© AC/STAG

Rys. 1. Reduktor LPG STAG R02

Tabela 1: Specyfikacja techniczna reduktor LPG STAG R02

Instalacja zasilania pojazdu paliwem LPG została wyposażona w listwę wtryskową ACW01. Tego typu wtryskiwacze są przeznaczone do sekwencyjnego wtrysku gazu w pojazdach z silnikiem o zapłonie iskrowym. Zapewniają precyzyjne dawkowanie odparowanego gazu do kanału dolotowego oddzielnie do każdego cylindra silnika. Wszystkie dostępne listwy AC posiadają wysoką trwałość potwierdzoną długodystansowymi badaniami eksploatacyjnymi w różnych warunkach drogowych i pogodowych, przeprowadzonymi na samochodach różnych marek.

© AC/STAG

Rys. 2. Listwa wtryskowa ACW01

Tabela 2: Specyfikacja techniczna listwy wtryskowej ACW01

Pracą sekwencyjnego wtrysku gazu sterował komputer STAG Qbox Basic (rys. 3). Sterownik jest przeznaczony do pojazdów z 4-cylindrowym silnikiem z pośrednim wtryskiem benzyny. Konstrukcja urządzenia oparta jest na 32-bitowym mikroprocesorze, umożliwiającym precyzyjne sterowanie dawką gazu, szybką reakcję na zmieniające się warunki pracy silnika i pomiar czasów wtrysku benzyny. Platforma sprzętowa wyposażona została w wiele dodatkowych funkcji m.in. możliwość zmiany sekwencji wtrysku, obsługę bezprzewodowego interfejsu bluetooth i możliwość odczytu obrotów na podstawie sygnałów z wtrysku benzyny. 

© AC/STAG

Rys. 3. Sterownik STAG Qbox Basic

Eksploatacja i koszty zasilania samochodu osobowego gazem LPG

Porównanie zużycia paliwa w okresach przed i po założeniu instalacji LPG w badanym samochodzie przedstawiono na rysunku z lewej na dole. Wynika z niego, że po montażu instalacji LPG sumaryczne zużycie paliwa wzrosło o ponad 17%, natomiast udział zużycia LPG sięgnął 96%. Ze względu na znacznie niższą cenę zakupu gazu, eksploatacyjne koszty paliwa na odcinku 100 km spadły o ponad 55% (rys. z prawej na dole). Uwzględniając dane o cenie zakupu paliwa zwrot nakładów poniesionych na zakup instalacji LPG następowałby po przejechaniu ok. 11500 km.

© AC/STAG

Rys. z lewej przedstawia zużycie paliwa na podstawie danych.
Rys. z prawej przedstawia koszty podróży na podstawie eksploatacyjnych danych eksploatacyjnych.

Podróż badanym samochodem napędzanym gazem LPG jest nadal zdecydowanie, bo o 47% tańsza niż przy klasycznym zasilaniu benzynowym. W tym jednak przypadku szacowany zwrot zainwestowanych w instalację gazową środków nastąpi po przejechaniu nieco ponad 15000 km, co przy aktualnej eksploatacji pojazdu zajmie 6,5 miesiąca. Zmienność cen paliw w ciągu roku powoduje, że koszt zakupu i montażu instalacji gazowej zwraca się po przebyciu od ok. 13000 do ok. 24000 km, co przy intensywnej eksploatacji samochodu może potrwać zaledwie kilka miesięcy.

Autorzy:

Kazimierz Witaszek - Politechnika Śląska, Wydział Transportu, Katedra Budowy i Eksploatacji Pojazdów Samochodowych, Katowice, ul. Krasińskiego 8;
Krzysztof Garbala - AC. SA., Centrum Badań i Rozwoju, Białystok, ul. 42 Pułku Piechoty 50;
Mirosław Witaszek - Politechnika Śląska, Wydział Transportu, Katedra Budowy i Eksploatacji Pojazdów Samochodowych, Katowice, ul. Krasińskiego 8;
Tomasz Cybulko - AC. SA., Centrum Badań i Rozwoju, Białystok, ul. 42 Pułku Piechoty 50.