Bezpośredni wtrysk LPG to instalacja gazowa wyższego lotu. Takie zasilanie może być stosowane we wszystkich nowoczesnych silnikach spalinowych zapewniając moc i ekonomię.
Instalacja LPG a wtrysk bezpośredni – jakie opcje mają do wyboru właściciele samochodów z silnikami wyposażonymi w bezpośredni układ zasilania?
Pomimo znacznego wzrostu cen LPG, instalacja gazowa w dalszym ciągu przyczynia się do obniżenia kosztów eksploatacji samochodu. Z dobrodziejstw alternatywnego paliwa korzysta coraz więcej osób, jednak jeszcze nie tak dawno temu właściciele modeli wyposażonych w silnik z bezpośrednim wtryskiem benzyny znajdowali się w niezbyt komfortowym położeniu – specyficzna konstrukcja układu zasilania uniemożliwiała montaż tradycyjnej instalacji sekwencyjnej. Instalacja LPG a wtrysk bezpośredni – niedawno te dwa pojęcia wzajemnie się wykluczały. Od jakiegoś czasu oferowane są jednak dwa rozwiązania, dzięki którym także użytkownicy aut z oznaczaniem TSI, GDI czy JTS bez najmniejszego problemu mogą korzystać z dobrodziejstw tańszego paliwa.
LPG ciekły wtrysk – w czym tkwi problem?
Nawet najprostsza sekwencyjna instalacja LPG jest rozwiązaniem bardzo przyjaznym dla większości silników z pośrednim wtryskiem paliwa. Wynika to z samej konstrukcji układu zasilania, która przewiduje montaż wtryskiwaczy w kolektorze dolotowym. Rozpylone paliwo podawane jest w okolice zaworów dolotowych. Stamtąd trafia do komór spalania wraz z zassanym przez kolektor powietrzem. Taka konstrukcja sprawia, że same wtryskiwacze nie pracują w warunkach wysokich temperatur. Montaż instalacji LPG jest zatem bardzo ułatwiony. W kolektorze dolotowym wiercone są otwory, przez które dedykowany układ wtryskowy podaje gaz. Ponieważ wtryskiwacze benzyny nie mają kontaktu z zapalającą się mieszanką, bez żadnych przeszkód mogą zostać wyłączone. W tym przypadku całością zarządza stosunkowo prosty sterownik gazu, który wszelkie niezbędne informacje czerpie z fabrycznego „komputera”.
LPG ciekły wtrysk. Nieco inaczej wygląda to w przypadku wtrysku bezpośredniego. W tym przypadku wtryskiwacze benzyny są montowane w komorach spalania. Oznacza to, że układ pracuje w warunkach znacznego obciążenia termicznego. W tym przypadku benzyna nie spełnia jedynie funkcji paliwa, lecz także czynnika chłodzącego, oczyszczającego i smarującego. Wynika z tego, że wyłączenie układu spowoduje jego uszkodzenie. W tej sytuacji tradycyjna instalacja sekwencyjna nie ma prawa zdać egzaminu. Nie znaczy to jednak, że oszczędności są całkowicie wykluczone. Doświadczony specjalista bez większych problemów „zagazuje” silnik z wtryskiem bezpośrednim i co bardzo istotne – w żaden sposób nie wpłynie to na sprawność wtryskiwaczy. Służą do tego instalacje dedykowane do tego typu jednostek napędowych.
Bezpośredni wtrysk LPG – dotrysk benzyny
Instalacja LPG z dotryskiem benzyny została opracowana specjalnie z myślą o silnikach z bezpośrednim układem zasilania. Jej konstrukcja właściwie nie odbiega od tego, co przedstawiają sekwencje IV generacji dedykowane dla wtrysku pośredniego. Wtryskiwacze są w tym przypadku montowane w kolektorze ssącym, co nie eliminuje problemów z chłodzeniem i oczyszczaniem wyłączonych wtryskiwaczy. W takiej sytuacji niezbędne jest zapewnienie dotrysku benzyny, mamy zatem do czynienia z instalacją podającą dwa rodzaje paliwa. W zależności od producenta, wtryskiwacze benzyny mogą pracować przez cały czas lub tylko w określonych sytuacjach, jednak na biegu jałowym dotrysk zapewniany jest w każdym przypadku.
Za wszystko odpowiada komputer sterujący, którego zadaniem jest precyzyjne obliczenie stosunku gazu do benzyny, co w praktyce stwarza pewne trudności – paliwo lotne podawane jest we wtrysku pośrednim, natomiast ciekłe – w bezpośrednim, zatem instalacja musi być zestrojona wyjątkowo precyzyjnie, a sam sterownik jest znacznie bardziej skomplikowany niż ma to miejsce w przypadku tradycyjnej sekwencji. W praktyce okazuje się, że silnik bardzo często pracuje na obu rodzajach paliwa, co w pewnym stopniu ogranicza oszczędności płynące z „zagazowania”. Sama instalacja jest też wyraźnie droższa od sekwencji IV generacji dedykowanej dla silników z wtryskiem pośrednim. Nie znaczy to jednak, że inwestycja jest nieopłacalna, należy jedynie uwzględnić nieco dłuższy czas zwrotu.
Instalacja LPG a wtrysk bezpośredni – ciekła faza wtrysku
Najnowszym osiągnięciem w dziedzinie „gazownictwa” są instalacje LPG z ciekłą fazą wtrysku. Jak wskazuje na to sama nazwa, w tym przypadku paliwo nie jest podawane w postaci lotnej, a ciekłej. W procesie wtrysku wykorzystywany jest fabryczny układ. Oznacza to, że wtryskiwacze przez cały czas są chłodzone, oczyszczane i smarowane bez jakiegokolwiek udziału benzyny – za wszystkie powyższe procesy odpowiada LPG w stanie ciekłym. W praktyce oznacza to, że silnik może przez cały czas pracować na gazie bez udziału Pb. Mało tego, jednostka napędowa może być też uruchamiana na gazie i nie wpłynie to negatywnie ani na silnik, ani na układ. Wszystko przez to, że tego typu instalacje nie przewidują zastosowania reduktora.
Wygląda zatem na to, że mamy tu do czynienia z prostą i tanią instalacją, czyż nie? Błąd. To prawda, w tym przypadku nie zachodzi konieczność ingerencji w układ wtryskowy oraz w układ chłodzenia. Faza wtrysku ciekłego wymaga jednak podania paliwa pod wysokim ciśnieniem, znacznie wyższym niż to, które panuje w zbiorniki gazu, a to oznacza konieczność dostosowania pompy paliwowej. Niezbędne jest też zastosowanie skomplikowanego modułu, który połączy instalację gazową z układem zasilania benzyną i umożliwi płynne przełączanie między paliwami. Na finalny koszt w największym stopniu wpływa jednak sama konstrukcja silnika. Zwykle okazuje się, że instalacja LPG z ciekłą fazą wtrysku jest dwukrotnie droższa niż w przypadku tradycyjnej sekwencji – średni koszt waha się w tym przypadku w przedziale 8-10 tys. zł.
Bezpośredni wtrysk LPG – LPG ciekły wtrysk
To oczywiście nie oznacza, że montaż jest nieopłacalny. W przypadku samochodów z dużymi jednostkami napędowymi, które generują znaczną moc, montaż zwróci się stosunkowo szybko (w zależności od pokonywanego dystansu). Należy podkreślić, że tego typu instalacje mają sporą przewagę nad tańszymi odpowiednikami – osiągi silnika pozostają niezmienione, a za podawanie gazu odpowiedzialna jest pompa, zatem temperatura zewnętrzna nie wpływa na ciśnienie w układzie.
Na temat instalacji LPG w silnikach turbo przeczytasz w tym artykule
