Trwa ładowanie...
d3roua8
31-10-2014 13:48

LPG w samochodach o dużych pojemnościach

d3roua8
d3roua8

| [

]( http://autogaz-journal.pl/ ) |
| --- | Silniki o dużych pojemnościach skokowych nadają się do zagazowania nie tylko w amerykańskich autach. Możliwe jest to również w modelach z bezpośrednim wtryskiem benzyny. Trzeba jednak uświadomić sobie, że zwłaszcza przy takich jednostkach oszczędzanie polegające na stosowaniu tanich, albo zbyt małych komponentów mści się okrutnie. Po takiej usłudze motor posiadający sześć i więcej cylindrów będzie sprawował się w sposób dalece odbiegający od normy i od oczekiwań użytkownika.

Koszt instalacji do samochodu z dużym silnikiem jest wyższy niż w przypadku popularnych czterocylindrowców, ale i potencjalne oszczędności są znacznie większe. Przykładowo warszawski warsztat Energy Gaz Polska założenie instalacji Lovato Fast do jednostki sześciocylindrowej wycenia na 3600 zł, a BRC SQ P&D na 4500 zł. Widlaste ósemki mogą pracować np. na Lovato Smart za 4400 zł, względnie na BRC SQ P&D za 5100-6300 zł, wyższe kwoty dotyczą instalacji z dwoma reduktorami.

d3roua8

Założenie instalacji LPG do dużego silnika nie jest łatwą sprawą. Wszystkie elementy winny uwzględniać pojemność i moc jednostki napędowej. Owszem, można takie stwierdzenie potraktować jako truizm, ale w praktyce różnie z tym bywa. Jak podkreśla Małgorzata Nizińska-Zatchij z Energy Gaz Polska, wtryskiwacze, reduktor oraz przewody zasilające muszą odznaczać się zwiększoną wydajnością i być dobrane z zapasem około 20 proc. Wtedy będzie zapewniona odpowiednia wydajność układu w pełnym zakresie mocy silnika. Nieprzestrzeganie tych zaleceń skutkuje niewydolnością instalacji i zła pracą silnika na LPG. Nie warto więc oszczędzać.

- Dobór zbiornika zależy przede wszystkim od miejsca w samochodzie. Dobrze, jeśli zasięg wynosi co najmniej 300 km. Pojemność toroidalnych zbiorników z reguły nie przekracza 100 l, natomiast walcowatych 200 l. Tak czy inaczej, optymalna wielkość zbiornika wynosi 70-100 l - mówi Piotr Oleksyk, dyrektor techniczny Czakramu z Tarnowa.

(fot. PAP)
Źródło: (fot. PAP)

Mateusz Miastkowski, kierownik działu wsparcia technicznego LPGTECH z Białegostoku wspomina problemy ze zbiornikiem w Audi A8 6.0 W12. W tym modelu przestrzeń przeznaczona na zapasowe koło jest wypełniona osprzętem pneumatycznego zawieszenia oraz innymi systemami dbającymi o wygodzie kierowcy i pasażerów. Z pomocą przychodzą w tym przypadku zbiorniki cylindryczne zwane popularnie walcami, oraz specjalne ramki trzymające zbiornik, które umożliwiają ich montaż do aluminiowej konstrukcji pojazdu. W ogóle w modelach takich jak A8 6.0 W12 miejsca brakuje nie tylko na toroidalny bak. Ograniczona przestrzeń pod maską wymusiła użycie pojedynczych wtryskiwaczy o niewielkich rozmiarach, aby uniknąć kolizji elementów instalacji z zamykającą się maską. Dwa reduktory o dużym wydatku umieszczono w nadkolach. W przypadku instalowania osprzętu LPG w takich samochodach bez wątpienia bardzo dużą rolę odgrywa wiedza i
praktyka montażystów.

d3roua8

Reduktor, a nawet dwa

Wiedza i doświadczenie przydadzą się także na etapie doboru elementów. Jeden reduktor może okazać się niewystarczający, wtedy należy zastosować dwa identyczne. - W zasadzie do 300-320 KM możemy używać jednego dużego reduktora, przy większych mocach należy zastosować dwa reduktory - mówi Piotr Oleksyk z Czakramu. - Wszystko zależy głównie od sprawności silnika, a także o tego, jak bogatą mieszanką jest zasilany silnik gdy osiąga maksymalną moc i moment obrotowy.

(fot. PAP)
Źródło: (fot. PAP)

Dla przykładu dla benzynowego silnika wolnossącego w większości przypadków najwyższą sprawność uzyskujemy przy współczynniku nadmiaru powietrza AFR 12.5. Oznacza to, że na dawkę 1 g benzyny przypada 12,5 g powietrza. Dla jednostki zasilanej LPG optymalna wartość AFR to 13.10, co odpowiada lambdzie około 0.85. W praktyce znaczna część nowych pojazdów ze względów na wysokie normy spalin i trudności z dopaleniem przez katalizator tlenków azotu i węglowodorów pracuje na znacznie bogatszej mieszance. Bardzo często AFR wynosi 10-11, a w silnikach z turbo nawet 8. Na 1 g paliwa przypada 8 g powietrza, a więc musimy podać około 50 proc paliwa więcej niż przy AFR równym 12,5. Z tego wynika że moce reduktorów podawane przez producentów są tylko poglądowe, a to, jaki reduktor mamy zastosować, wynika ze sprawności silnika i AFR-u przy maksymalnej mocy.

d3roua8

Zbyt mały reduktor będzie powodował spadek ciśnienia i temperatury gazu podczas pełnego otwarcia przepustnicy. W konsekwencji instalacja będzie przełączała się na zasilanie benzyną, lub - jeżeli montażysta zuboży mieszankę w strefie dużego obciążenia - uszkodzeniu może ulec silnik. W niektórych przypadkach należy poprowadzić dwa przewody zasilające z butli, gdyż momentowe spalanie silnika podczas rozpędzania z całkowicie otwartą przepustnicą jest tak duże, że jedną rurką nie jest w stanie dopłynąć wystarczająca ilość gazu. Problem dotyczy głównie zimowych miesięcy i samochodów z butlą pod podwoziem. Niskie temperatury powodują znaczne obniżenie ciśnienia gazu w zbiorniku, zwłaszcza przy niewielkiej ilość propanu w mieszaninie.

Wtryskiwacze - moc z cylindra

- Dobierając wtryskiwacze musimy określić moc generowaną z jednego cylindra i dobrać odpowiedni wtrysk, bądź dyszę kalibracyjną - mówi Mateusz Miastkowski z LPGTECH. - Należy zauważyć, że moc oddawana przez jeden cylinder silnika V8 300 KM będzie taka sama, jak w przypadku 2.0 R4 150 KM, czyli oba silniki da się obsłużyć tymi samymi wtryskiwaczami.

d3roua8

Piotr Oleksyk z Czakramu zwraca uwagę, że powinny to być wtryskiwacze, a nie elektrozawory. Wtryskiwacze wraz z komputerem stanowią najważniejszy zespół odpowiedzialny za precyzyjne i równe dla wszystkich cylindrów dawkowanie gazu. Często tanie wtryskiwacze, już jako nowe, wykazują różnice w dozowaniu gazu na poziomie 20 proc., a w dalszej eksploatacji jest coraz gorzej. To bardzo niebezpieczne, gdyż przy silniku dużej pojemności, na przykład V8, właściciel nie zauważa różnicy w pracy silnika, który zasilany jest różnymi dawkami paliwa na poszczególne cylindry. Gdy na jeden cylinder podawane jest o 20 proc. mieszanki za mało, sonda lambda widzi niedobór na całym banku, którym steruje - najczęściej są to cztery cylindry - i zwiększa dawkę gazu. Powoduje to, że trzy cylindry niepotrzebnie pracują na mieszance ok. 6 proc. za bogatej, a jeden w dalszym ciągu na ok. 15 proc. zbyt ubogiej. W konsekwencji paliwa podajemy więcej niż potrzeba, sprawność silnika spada, spalanie rośnie, a przy dłuższej eksploatacji w
takich warunkach mogą wypalić się zawory. - Wtryskiwacze dobrej jakości gwarantują poprawne dawkowanie nawet po przebiegach 100-150 tys. km. Niektórzy klienci Czakramu przejechali ponad 300 tys. km, a przy kontroli na maszynie badającej przepływy odchyłki były poniżej 5 proc. na poszczególnych wtryskiwaczach - dodaje Oleksyk.

(fot. PAP)
Źródło: (fot. PAP)

Precyzyjna regulacja

Nie ma komputerów mogących obsługiwać jednocześnie więcej niż 8 cylindrów. Dlatego wspominana przez Mateusza Miastkowskiego z LPGTECH jednostka Audi W12 wymaga dwóch sterowników wtrysku gazu. Nie trzeba jednak stroić oddzielnie tych dwóch komputerów. Dzięki użyciu adaptera MultiTECH istnieje możliwość sprzężenia komputerów do pracy w systemie master oraz slave. Po zastosowaniu takiego rozwiązania sterownik nadrzędny zarządza pracą oraz przełączaniem sterownika podrzędnego, a kierowca ma w kabinie jeden przycisk od instalacji gazowej. Instalator też ma łatwiej, może za pomocą jednego interfejsu obsługiwać dwa sterowniki jednocześnie.

d3roua8

- Utrudnieniem są czujniki ciśnienia benzyny, coraz częściej obecne w silnikach dużej mocy - stwierdza Piotr Oleksyk. - Należy dokonać emulacji czujnika lub wykonać przelew benzyny z listwy do zbiornika. To, które rozwiązanie wybierzemy, zależy od elektroniki pojazdu. Najlepiej gdy sterownik instalacji gazowej ma wbudowany emulator ciśnienia benzyny. Wtedy będzie miał cały czas dostęp do informacji o ciśnieniu benzyny, rzeczywistym i emulowanym. Jest to istotne, zwłaszcza, gdy sterownik benzynowy wprowadza korekty czasu wtrysku od ciśnienia benzyny. W takim przypadku sterownik gazu też może dokonać niezbędnej korekty.

Inny problem to przechodzenie dużego silnika, przy stosunkowo niskim obciążeniu, w tzw. tryb open loop. Sonda lambda przestaje korygować mieszankę, a komputer benzynowy dawkuje paliwo zgodnie z algorytmem opracowanym przez fabrykę. W takiej sytuacji trzeba zastosować instalację z algorytmem przeliczającym wprost wielkości wtryskiwacza benzynowego na gazowy (dwa modele BRC), albo szerokopasmową sondę lambda. Idealnym rozwiązaniem jest regulacja instalacji nie tylko podczas jazdy, ale również na hamowni podwoziowej, gdzie można symulować podróże autostradowe, również powyżej dopuszczalnych w Polsce 140 km/h.

Bezpośredni wtrysk

Tylko do niektórych dużych motorów z bezpośrednim wtryskiem są opracowane instalacje LPG. Przykładowo oferta Czakramu obejmuje jednostki FSI z grupy Volkswagena: 5.2 V10, 4.2 V8, 3.6 VR6, oraz 3.2 V6. Jak wskazują doświadczenia z eksploatacji, spalanie gazu wynosi tyle, co wcześniej benzyny, plus ok. 10 proc. paliwa bezołowiowego. Dodatkowy dotrysk benzyny chroni przed uszkodzeniem wtryskiwacze znajdujące się w komorze spalania. Trwają prace badawczo-rozwojowe nad instalacjami do silników BMW i Mercedesa.

(fot. Energy Gaz Polska)
Źródło: (fot. Energy Gaz Polska)

Przykładowe oszczędności na paliwie
Audi S4 4.2 V8 z 2003 r. – spalanie benzyny 16 l/100 km, spalanie LPG 18 l/100 km, 44 zł oszczędności na 100 km, 8800 zł przy rocznym przebiegu 20 tys. km.

d3roua8

BMW 645i 4.4 V8 z 2005 r. – spalanie benzyny 14 l/100 km, spalanie LPG 16 l/100 km, 38 zł oszczędności na 100 km, 7600 zł przy rocznym przebiegu 20 tys. km.

Ford F-250 5.4 V8 z 2002 r. – spalanie benzyny 20 l/100 km, spalanie LPG 22 l/100 km, 57 zł oszczędności na 100 km, 11400 zł przy rocznym przebiegu 20 tys. km.

Jaguar XJ 4.2 V8 z 2006 r. – spalanie benzyny 16 l/100 km, spalanie LPG 18 l/100 km, 44 zł oszczędności na 100 km, 8800 zł przy rocznym przebiegu 20 tys. km.

Jeep Grand Cherokee 5.7 V8 HEMI z 2012 r.– spalanie benzyny 20 l/100 km, spalanie LPG 22 l/100 km, 57 zł oszczędności na 100 km, 11400 zł przy rocznym przebiegu 20 tys. km.

Porsche Cayenne 4.5 V8 Turbo z 2006 r. – spalanie benzyny 18 l/100 km, spalanie LPG 20 l/100 km, 51 zł oszczędności przy każdych 100 km, 10200 zł przy rocznym przebiegu rocznym 20 tys. km.

Źródło: Energy Gaz Polska, Autogaz Journal

d3roua8
Oceń jakość naszego artykułu:
Twoja opinia pozwala nam tworzyć lepsze treści.

Komentarze

Trwa ładowanie
.
.
.
d3roua8
Więcej tematów