Właściwy dobór systemu zasilania gazowego do samochodu jest kluczowym zagadnieniem mającym wpływ na jego późniejszą eksploatację. Jest to wbrew pozorom jeden z najtrudniejszych etapów w adaptacji na zasilanie LPG, dlatego należy powierzać samochód doświadczonemu warsztatowi. W poszukiwaniu instalacji gazowej, a tym samym warsztatu montującego, nie sugerujmy się jedynie ceną. Miejmy świadomość, że jakość elementów instalacji oraz ich poprawny montaż z wykorzystaniem odpowiednich materiałów pomocniczych musi kosztować.

Podane poniżej wskazówki mają na celu przybliżenie wagi zasad prawidłowego doboru systemów gazowych do konkretnego silnika. W zakresie szczegółów doboru musimy zdać się na wiedzę warsztatu, na którym spoczywa odpowiedzialność za odpowiednią dla naszego pojazdu kompletację systemu gazowego. Dlatego po raz kolejny podkreślamy, że bardzo ważny jest wybór doświadczonej firmy.

Najważniejsza sprawa – generacja

Dobór generacji systemu gazowego to klucz do sukcesu, jakim jest jej późniejsze poprawne działanie. Nie jest to oczywiście jedyny aspekt jej prawidłowego działania, ponieważ dużo zależy od profesjonalnego montażu i prawidłowej obsługi systemu, ale to kolejny etap w „życiu” instalacji w samochodzie. Dobór jest jednak pierwszy i najważniejszy.

Rozwój benzynowych układów zasilania oraz wprowadzanych sukcesywnie urządzeń ograniczających emisję spalin silników o zapłonie iskrowym doprowadził do powstania 5 generacji gazowych instalacji zasilających. W powszechnym użyciu znajdują się 3 generacje systemów: systemy I i II generacji – mieszalnikowe, z ręczną i elektroniczną regulacją oraz IV generacja – sekwencyjny wtrysk gazu odparowanego. Sporadycznie, do niewielkiej grupy pojazdów, stosuje się systemy III generacji, czyli wtrysk ciągły. Równie niewielki udział w rynku mają instalacje V generacji – sekwencyjnego wtrysku gazu w fazie ciekłej.

Jak te generacje działają

W I i II generacji gaz jest podawany centralnie, podobnie jak benzyna w silniku gaźnikowym czy z wtryskiem jednopunktowym. Z tego powodu cały kolektor dolotowy jest wypełniony mieszanką gazowo-powietrzną. Kolejne generacje (III, IV i V) podają paliwo gazowe w pobliżu zaworów dolotowych, z wykorzystaniem wtryskiwaczy (objętość wypełniona mieszanką jest ograniczona do przestrzeni pomiędzy wtryskiwaczem a zaworem dolotowym). Systemy wtryskowe zapewniają dużo większą precyzję dawkowania paliwa, niezbędną do zasilania nowoczesnych jednostek napędowych wyposażonych w skomplikowane systemy monitorowania procesów spalania (EOBD).

Dobór generacji

Zasada doboru jest z pozoru prosta: im nowszy samochód, tym wyższa generacja systemu gazowego. Oczywiście od reguły tej zdarzają się wyjątki – czasami silnik starszy wymaga wyższej generacji systemu, nigdy odwrotnie, tzn. do nowszego silnika nie można stosować systemu starszej generacji.

Jaki kolektor dolotowy?

Początkowo głównym czynnikiem mającym wpływ na wybór generacji układu gazowego (szczególnie pomiędzy systemem mieszalnikowym a wtryskowym) był materiał, z jakiego wykonano kolektor (stopy aluminium bądź tworzywo sztuczne) i zjawisko powrotu płomienia (niekontrolowane zapalenie się mieszanki gazowo-powietrznej w kolektorze), występujące w przypadku uszkodzenia bądź zaniedbania obsługi układu zapłonowego (przekroczenie przebiegów pomiędzy wymianami świec zapłonowych i przewodów wysokiego napięcia).

Z tworzywa

Wykonany z tworzywa sztucznego kolektor dolotowy w przypadku zastosowania systemu mieszalnikowego (I i II generacji) jest w całości wypełniony gotową do spalenia mieszanką gazowo-powietrzną. Zapalenie się takiej objętości mieszanki może doprowadzić do uszkodzenia delikatnego układu dolotowego. Dlatego w takim przypadku stosuje się systemy wtrysku gazu (najczęściej IV generacji), co eliminuje zjawisko powrotu płomienia, a nawet jeśli ono wystąpi, to jest prawie niezauważalne i nie wywołuje żadnych negatywnych konsekwencji.

Ze stopów aluminium

W przypadku kolektora wykonanego z aluminium (znacznie bardziej wytrzymałego) nie występuje niebezpieczeństwo jego uszkodzenia w przypadku wystąpienia zjawiska powrotu płomienia i można zastosować system mieszalnikowy (I lub II generacji w zależności od silnika).

Wyjątki

Spotyka się także bardzo rozbudowane układy dolotowe wykonane ze stopów aluminium (o dużej długości, wyposażone w przepustnice regulujące długość kolektora), które wbrew ogólnej zasadzie dotyczącej materiału, z jakiego go wykonano, wymagają zastosowania układu wtrysku gazu (najczęściej IV generacji).

Równie istotny na etapie doboru generacji systemu jest rodzaj przepływomierza powietrza, który jest elementem bardzo kosztownym. Jeśli zastosowano bardzo precyzyjny i delikatny układ pomiarowy, to nawet jeśli w silniku jest prosty kolektor aluminiowy, należy zastosować system IV generacji. W ten sposób, eliminując zjawisko powrotu płomienia, nie narażamy przepływomierza na uszkodzenie.

Wymagania emisyjne

Materia, z jakiego wykonano kolektor, jest cały czas ważny z punktu widzenia doboru generacji systemu gazowego, jednak obecnie głównym kryterium są wymagania ekologiczne. Chodzi o wymaganą precyzję dawkowania paliwa gazowego. Jest to niezwykle istotne, ponieważ każda nieprawidłowość w dawkowaniu paliwa jest od razu rejestrowana przez system nadzorujący jakość procesu spalania (EOBD-European On Board Diagnostics), a to powoduje zaświecenie kontrolki Check Engine i zaburzenie pracy całego układu.

Systemy EOBD stały się obowiązkowym wyposażeniem samochodów na polskim rynku od kwietnia 2001 r. i generalnie można powiedzieć, że samochody wyprodukowane po tej dacie powinny być wyposażane w systemy wtrysku gazu IV generacji, charakteryzujące się najwyższą precyzją dawkowania paliwa. Istnieją jednak pewne samochody wyposażone w systemy EOBD, które bez kłopotu pracują z wykorzystaniem systemu mieszalnikowego II generacji. Wymaga to jednak zastosowania specjalnego emulatora EOBD.

System IV generacji wymaga bardzo precyzyjnej kalibracji. Dłuższe użytkowanie silnika ze źle skalibrowaną instalacją może być przyczyną kłopotów w zasilaniu benzyną (przy uruchamianiu silnika), co wynika z algorytmu sterowania współcześnie stosowanych systemów gazowych, w których wtryskiwacze gazu są sterowane przez sterownik benzynowy.

Jak widać, dobór generacji systemu gazowego nie jest łatwy, dlatego należy go powierzyć doświadczonemu zakładowi, który zaproponuje optymalny system gazowy pod względem koniecznych dla danego silnika funkcji, nie zapominając jednocześnie o kosztach instalacji (najważniejszych dla użytkownika). Właśnie odpowiednie wyważenie proporcji pomiędzy kosztami a generacją i kompletacją systemu gazowego to bardo trudny etap doboru instalacji do samochodu. Dlatego po raz kolejny podkreślamy, że bardzo ważny jest wybór doświadczonej firmy.

Parametry silnika

Obok generacji systemu, bardzo istotne jest odpowiednie skompletowanie instalacji gazowej, która musi odpowiadać parametrom silnika (pojemność skokowa, moc, liczba cylindrów). Z pomocą dostępnych standardowych zestawów montażowych można zaadaptować do zasilania gazowego większość poruszających się po naszych drogach pojazdów.

Większy silnik - „większy” reduktor

Silniki o większych pojemnościach i mocach wymagają większych reduktorów (o większej wydajności), bądź dwóch pracujących równolegle urządzeń, aby sprostać zwiększonemu zapotrzebowaniu silnika na LPG, szczególnie w czasie gwałtownego zwiększania obciążenia. Odparowanie większej ilości LPG wymaga dostarczenia odpowiednio dużej ilości ciepła. Dlatego reduktory zasilające silniki o większym zapotrzebowaniu na paliwo najczęściej mają bardziej rozbudowany układ wymiany ciepła, co może nieco zwiększać ich gabaryty.

Mieszalnik, wtryskiwacze

Wielkość silnika (objętość skokowa) ma wpływ na dobór elementów doprowadzających gaz do kolektora dolotowego. W przypadku systemów I i II generacji jest to mieszalnik, w przypadku IV generacji listwa wtryskiwaczy i kalibrowane dysze, za pośrednictwem których paliwo jest dostarczane do kanałów dolotowych. Odpowiedni dobór tych elementów jest niezbędny z uwagi na dostosowanie ilości gazu do zapotrzebowania konkretnego silnika na paliwo. W przypadku mieszalnika jego dobranie nie stanowi większego problemu. Dostępne na rynku wtryskiwacze mają wydajność pozwalającą na zasilanie silników, w których moc wynosi około 60 KM z cylindra, co w zupełności wystarcza do adaptacji większości eksploatowanych na polskich drogach samochodów.

Po trzecie – marka

Marka systemu gazowego w większości popularnych samochodów nie jest najistotniejsza. Obok markowych, znanych od lat produktów, najczęściej włoskich, na rynku pojawiło się wiele rodzimych systemów, które są przynajmniej tak samo dobre. Systemy zasilania gazowego różnych producentów różnią się między sobą zaawansowaniem technicznym i oferowanymi funkcjami, z czego wynika możliwość aplikacji w większej liczbie modeli samochodów, przekłada się to również na cenę instalacji. Tutaj najważniejsza jest rola warsztatu – odpowiednia kompletacja do konkretnego pojazdu przy zachowaniu optymalnych dla użytkownika kosztów adaptacji.

Poprawna ocena możliwości i strategii działania systemów wtryskowych benzyny oraz układów EOBD stosowanych przez różnych producentów pozwala na dobranie optymalnego dla danego pojazdu rozwiązania, zarówno pod względem oferowanych możliwości, jak i ceny. Chodzi tutaj przede wszystkim o precyzję dawkowania paliwa gazowego, za co przede wszystkim odpowiada listwa wtryskowa i sterownik elektroniczny. „Szybkie” (czytaj nowsze) systemy EOBD wykrywają najmniejsze zachwiania w składzie mieszanki, co wymaga zastosowania bardziej zaawansowanego systemu zasilania gazowego.

Równie ważny jak dobór generacji i kompletacji systemu gazowego jest również montaż systemu. Powierzajmy zatem nasz samochód firmom, które są w stanie prawidłowo dobrać odpowiedni system gazowy do naszego samochodu oraz poprawnie go zamontować i skalibrować. Wymaga to bardzo dużego doświadczenia i wiedzy, a od prawidłowego przebiegu obu tych etapów zależy późniejsze poprawne działanie instalacji. Nie oszczędzajmy również na serwisie, bo dostatecznie duże oszczędności generuje samo korzystanie z tańszego paliwa, jakim jest LPG.

Piotr Złoty
III 2010