Lepszy wtrysk gazu ciekłego?

Maciej Blum
4.3.2015

Rozwój silników wymusza rozwój systemów ich zasilania. Tak jest nie tylko w przypadku benzyny czy oleju napędowego, ale też w przypadku paliw alternatywnych, takich jak LPG.

Najnowsze rozwiązania w dziedzinie wtrysku gazu LPG polegają na stosowaniu wtrysku w fazie ciekłej. Polega to na wykorzystaniu wtryskiwaczy benzyny równocześnie jako wtryskiwaczy skroplonego gazu. To rozwiązanie ma zaletę polegającą na tym, że podczas pracy silnika w ogóle nie jest zużywana benzyna, ponieważ wtryskiwacze cały czas pracują i są chłodzone przepływającym przez nie gazem. W układach zasilania gazem w formie gazowej konieczne jest stosowanie „międzywtrysków” benzyny przez wtryskiwacze, aby zapobiec ich zapieczeniu.
 
Cechy szczególne zasilania fazą ciekłą
Grzegorz Jarzyński z firmy ELPIGAZ wyjaśnia, że w instalacjach wtryskujących gaz w fazie ciekłej LPG magazynowany jest w zbiorniku ciśnieniowym, w którym zamontowana jest pompa LPG. W silnikach z wtryskiem bezpośrednim pompa podwyższa ciśnienie gazu płynącego dalej do modułu zmiany paliwa, czyli układu zespołu zaworów, który ma zapewnić płynne zmiany zasilania pomiędzy gazem a benzyną (z benzyny na gaz oraz z gazu na benzynę).
Moduł kieruje wybrane paliwo (benzynę lub LPG) do pompy wysokiego ciśnienia, skąd podawane jest do oryginalnych wtryskiwaczy benzyny silnika. Część elektroniczna (sterownik gazu) steruje tylko przełączaniem z jednego paliwa na drugie (benzyna/gaz lub gaz/benzyna) i nie bierze udziału w ustalaniu dawki paliwa gazowego do silnika. W instalacjach wtrysku gazu w fazie ciekłej konieczne jest zamontowanie zbiornika LPG z pompą paliwa oraz dodatkowego modułu zmiany paliwa. W tym systemie zasilania nie występuje natomiast reduktor/parownik ani też wtryskiwacze gazu umieszczane zazwyczaj w otworach wykonanych w kolektorze dolotowym.

Czy to bezpieczne
Zmiana zasilania z benzyny na gaz LPG zawsze niesie ze sobą jakieś konsekwencje. W przypadku wtrysku fazy ciekłej przez wtryskiwacze znajdujące się bezpośrednio przed zaworami dolotowymi mamy do czynienia ze znacznym obniżaniem się temperatury, co objaśnia Robert Wojtala z LTA Polonia. Otóż, wtrysk skierowany bezpośrednio na zawory ssące zmienia stan skupienia z ciekłej na lotną przed zaworami. Zmiana stanu skupienia LPG ciągnie za sobą drastyczną zmianę temperatury (około – 47oCw zależności od stosunku propanu do butanu w mieszance) - zjawisko to oddziałuje również na zassane do kolektora ssącego powietrze, dzięki czemu uzyskujemy zmniejszenie objętości ładunku (paliwo z powietrzem). Ponieważ nie jesteśmy w stanie ingerować w czas otwarcia i zamknięcia zaworów, to dzięki zmniejszeniu objętości potrafimy umieścić więcej mieszanki w cylindrze, a lepsze jego wypełnienie to wygenerowanie większej mocy.
Najważniejszą zaletą wtrysku fazy ciekłej LPG jest więc zachowanie tej samej mocy, co podczas pracy silnika na benzynie, jak i jej wzrost w wyższych partiach prędkości obrotowych - to wszystko dzięki schłodzeniu mieszanki.
Następnym zjawiskiem towarzyszącym jest dodatkowe schłodzenie samych zaworów oraz przylgni i gniazd zaworowych.
W trakcie zasilania gazem LPG często spotkać się można z problemem smarowania, który bywa eliminowany przez stosowanie dodatkowych środków dozowanych do kolektora ssącego. Ich zadaniem jest utrzymanie prawidłowego smarowania trzonków zaworowych oraz miejsca styku zaworu z gniazdem. Dodatkowo odparowanie tych związków powoduje obniżenie temperatury powierzchni na jakiej on się znajdował.
Związki smarujące zawarte w gazie LPG dostarczonym na stację tankowania również mogą sprawiać kłopoty. Skład gazu to nie tylko propan i butan, ale również różnego rodzaju domieszki, które w przypadku fazy lotnej odkładają się w parownikach i wtryskiwaczach, powodując ich uszkodzenie, ponieważ wszystkie zanieczyszczenia wytracają się podczas zmiany stanu skupienia. W przypadku fazy ciekłej wszystko jest wtryskiwane, natomiast domieszki do propan butanu po spaleniu tworzą tlenki, które osadzając się na zaworach i przylgniach niwelują ich tarcie do takiego stopnia, jaki spotykamy przy zasilaniu silnika benzyną.

Spadek mocy?
Potoczny pogląd mówi, że przy instalacji gazu LPG można zaobserwować spadek mocy samochodu i zwiększone zużycie paliwa. Już wcześniej wyjaśnione zostało dlaczego moc raczej już nie spada, a jazda samochodem z LPG już jest trudna do odróżnienia od samochodu z zasilaniem benzynowym. Tezę tę potwierdza Bartosz Czubała z Prins Autogaz, mówiąc, że aktualnie nie ma różnic między takimi samochodami. Zasilany instalacją bezpośredniego wtrysku ciekłego gazu silnik pracuje tak samo, jak na benzynie i jej w ogóle nie potrzebuje. System został skalibrowany w ten sposób, aby kierowca nie odczuł najmniejszej różnicy pomiędzy jazdą na benzynie i gazie. Testy przeprowadzane przez niezależną prasę i ekspertów potwierdzają, że silnik zasilany za pomocą takiej instalacji zapewnia takie same parametry pracy i osiągi, jak na benzynie. Nie ma mowy o odczuciach spotykanych przy starszych systemach, czyli spadku mocy i niższej kulturze pracy jednostki napędowej.
System bezpośredniego wtrysku gazu w fazie ciekłej jest na obecną chwilę najlepszym rozwiązaniem dla silników z bezpośrednim wtryskiem benzyny. Jedynym ograniczeniem jest budowa silnika, która może nam nie dać takiej możliwości zamiany sposobu zasilania.

Maciej Blum
redaktor naczelny

Z jakimi problemami z wtryskiem fazy ciekłej spotkałeś się w swoim warsztacie? Napisz na naszym forum:
www.autoexpert.pl/forum

O Autorze

Tagi artykułu

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę