W skrócie

Zasada działania typowej instalacji gazowej nie zmieniła się od wielu lat. Paliwo gazowe, które przechowywane jest w butli umieszczonej w bagażniku lub pod podłogą pod naturalnym ciśnieniem, dociera do parownika, w nim pod wpływem ciepła dostarczonego z układu chłodzenia silnika zmienia stan z ciekłego na lotny, a dopiero potem trafia do silnika.

Różne generacje LPG, ten sam problem

Podstawowe różnice pomiędzy różnymi generacjami instalacji dotyczą „końcowych” elementów, za pośrednictwem których paliwo gazowe zasila silnik. W najstarszych konstrukcjach gaz był zasysany przez silnik wraz z powietrzem przez tzw. mikser, w nowszych zaś podawany jest rurkami pod niewielkim ciśnieniem.

W aktualnych instalacjach LPG, które nazywane są układami sekwencyjnego wtrysku gazu (w fazie lotnej), gaz jest tłoczony pod ciśnieniem do kolektora za pomocą wtryskiwaczy – po jednym na każdy cylinder. Problem jednak cały czas jest ten sam: podawanie paliwa gazowego do silnika w żadnym wypadku nie może być tak precyzyjne jak podawanie cieczy.

Do tego, nie mając do dyspozycji pompy paliwowej i polegając na naturalnym ciśnieniu rozprężającego się gazu, nie sposób zapewnić stałego, wysokiego ciśnienia paliwa. Niemniej, choć nie zawsze bez problemów, jeszcze 10 lat temu za pomocą „lotnego” wtrysku gazu można było zasilić większość silników.

Instalacja LPG w wysilonym silniku, to mniejsze rezerwy

Typowy problem tradycyjnego zasilania gazowego dotyczy utrzymania właściwego ciśnienia gazu i zubażania mieszanki podczas gwałtownego przyspieszania. To ważne, bo im bardziej uboga mieszanka, tym wyższa temperatura jej spalania.

Starsze, mniej wysilone silniki miały wystarczające rezerwy termiczne, choć niektóre (np. silniki Zetec montowane w Fordach) rutynowo reagowały wypalaniem się uszczelki pod głowicą. Silników, do których nie należało pod żadnym pozorem zakładać instalacji gazowych, było oczywiście więcej, o czym monterzy uniwersalnego sprzętu dowiadywali się wraz z napływającymi skargami klientów.

Foto: Auto Świat
Pompa paliwa która zapewnia stałe, wysokie ciśnienie gazu jest zamontowana w butli.

Tylko nieliczne firmy, jak np. Prins, kolportują wśród fachowców długie listy modeli, do których instalacji nie należy zakładać wcale lub tylko wraz z urządzeniami chroniącymi silnik. Prawdziwe problemy z użyciem zwykłej instalacji LPG pojawiły się jednak dopiero wraz z upowszechnieniem bezpośredniego wtrysku benzyny.

Instalacje LPG - rozpaczliwa próba ratunku

W autach z bezpośrednim wtryskiem benzyny szybkość i precyzja działania wtryskiwaczy benzynowych stoją na takim poziomie, iż nie ma szans na „skopiowanie” ich pracy przez wtryskiwacze gazowe. Wymyślono więc instalacje z tzw. dotryskiem benzyny.

Taka instalacja LPG to nic innego jak zwykły wtrysk gazu w fazie lotnej, tylko z reguły złożony z komponentów wysokiej jakości. Główna różnica względem zwykłego wtrysku sekwencyjnego tkwi w oprogramowaniu, które sprawia, iż silnik zasilany jest gazem wtedy, gdy jest to możliwe, a gdy nie (np. na wolnych obrotach albo przy wysokiej prędkości obrotowej) – benzyną.

Foto: Auto Świat

Możliwe jest też równoczesne podawanie do silnika dwóch rodzajów paliw – trochę tego, trochę tego. W tak zasilanych autach przełączanie paliw jest dla użytkownika niezauważalne, a kultura pracy silnika, o ile wszystko działa jak należy – wzorowa. Niestety, to sztuka dla sztuki. Jazda tak „zagazowanym” autem, biorąc pod uwagę wysoką cenę instalacji, nieszczególnie się opłaca, gdyż zbyt duże jest zużycie drogiej benzyny.

Instalacja LPG - Bez parownika, bez problemów

Jeśli komuś się wydaje, że problemy zasilania gazowego wynikają z niemożności technicznej, jest w błędzie. Już dawno opracowano dobrze działające systemy pozbawione większości wad typowej instalacji LPG. Niestety, zasilanie alternatywne ma sens tylko wtedy, gdy się opłaca.

Jeśli właściciel auta ma zapłacić za tańszą jazdę 10 tys. zł, najpierw sprawdza, kiedy inwestycja się zwróci. Jeśli się nie zwróci, nie ma o czym rozmawiać.

W każdym razie już wiele lat temu oferowano (także w Polsce) instalacje ciekłego wtrysku gazu. Zasada działania takiego systemu jest zupełnie inna niż układu zasilania gazem w fazie lotnej.

W układzie zasilania gazem ciekłym w butli z gazem zamontowana jest pompa, która wymusza stałe, wysokie ciśnienie gazu. Paliwo z butli za pośrednictwem różnych zaworów trafia bezpośrednio do wtryskiwaczy zamontowanych w kolektorze ssącym silnika. Nie ma parownika, nie trzeba wpinać się w układ chłodzenia silnika, z uruchomieniem instalacji nie trzeba czekać, aż woda w układzie chłodzenia nabierze odpowiedniej temperatury.

Foto: Auto Świat
Usterki głowicy w aucie na LPG to skutek zbyt miejscowego przegrzania. Dzisiejsza technika pozwala już na bezpieczny montaż instalacji do większości aut, ale często się to nie opłaca

Niestety, pierwsze systemy tego typu nie były uniwersalne, oferowano je tylko do wybranych modeli aut i kosztowały one nawet 10 tys. zł. Od niedawna firma Vialle oferuje instalację LiquidSi, która jest uniwersalna i kosztuje „zaledwie” ok. 5 tys. zł. Niestety, nie może ona zasilać silników z bezpośrednim wtryskiem benzyny.

Bezpośredni wtrysk LPG to już nie problem?

Silniki z bezpośrednim wtryskiem benzyny mogą już być zasilane gazem w sposób wydajny i bezpieczny, a do tego bez potrzeby zużywania drogiej benzyny na dotrysk podczas jazdy lub na rozruch silnika. Stosowne instalacje mają w swojej ofercie firmy Vialle i (od niedawna) Prins.

W obu przypadkach w butli znajduje się pompa, która tłoczy ciekły gaz do zestawu zaworów, skąd płynie do fabrycznej pompy wysokiego ciśnienia silnika. Z pompy wysokiego ciśnienia gaz albo benzyna trafiają do tych samych, fabrycznych wtryskiwaczy paliwa, które mogą z taką samą precyzją podawać do silnika benzynę albo ciekły gaz.

Działa to doskonale, silnik nie traci mocy, a nawet może minimalnie zyskać – wszystko zależy od oprogramowania. Niestety, przy cenie instalacji na poziomie 8-10 tys. zł zwrot inwestycji następuje dopiero po przejechaniu kilkudziesięciu tysięcy km – im bardziej paliwożerny silnik, tym szybciej.

Silnik w ogóle nie zużywa benzyny, natomiast mierzone w litrach zużycie gazu może być wyższe nawet o 35-38 proc. niż benzyny, co wynika z czystej fizyki – wartość opałowa litra autogazu jest odpowiednio niższa od wartości opałowej litra benzyny.

Taki właśnie wynik uzyskaliśmy w teście Forda Focusa 1.0 Ecoboost zasilanego instalacją Prins – auto spalało w ruchu miejskim albo 8 litrów benzyny na 100 km, albo 11 litrów LPG. Producent, który dostarczył auto do testu, stwierdził, że oprogramowanie silnika wykonano „na szybko” i można je poprawić pod kątem oszczędności.

Owszem, można, i tak się zazwyczaj robi – ale trzeba się wówczas liczyć z minimalnym choćby spadkiem osiągów. Tymczasem nasz testowy Ford Focus zasilany gazem miał nawet nieco lepsze osiągi niż przy zasilaniu benzyną. Można? Można! Tylko wówczas jazda na LPG nie jest już tak opłacalna, jak by można tego oczekiwać.

Wniosek jest prosty: za pomocą gazu płynnego można „nakarmić” niemal każdy silnik i to tak, że wcale nie straci osiągów, a do tego będzie bezpieczny. Niestety, barierą jest cena. Dobre rozwiązania, co wcale nie dziwi, są na tyle drogie, że w większości przypadków to się średnio opłaca.

Lotny wtrysk LPG

Jakkolwiek wiele firm oferuje gotowe, skompletowane zestawy sekwencyjnego wtrysku gazu, to taki układ można skomponować z niemal dowolnych elementów.

Parownik instalacji odpowiada za rozprężenie ciekłego gazu i zmianę jego stanu skupienia na lotny.

Stąd oferty sprzedaży kompletnej instalacji za 1300 zł, a także za 6 tys. zł i więcej (górna granica dotyczy dużych silników wielocylindrowych, do których trzeba użyć nie tylko dobrych komponentów, ale także np. dwóch parowników czy dwóch listew wtryskiwaczy gazowych).

Instalacja tego typu składa się z wielu elementów, a jej poprawny i schludny montaż wcale nie jest łatwy. Parownik trzeba wpiąć w układ chłodzenia silnika, w kolektorze ssącym należy nawiercić otwory (najlepiej po uprzednim wymontowaniu go z silnika), by obsadzić przewody dostarczające gaz. Duży zakres przeróbki i niska jakość najtańszych komponentów to przyczyny bardzo wielu usterek.

Ciekły wtrysk LPG

Wtrysk ciekłego gazu– szczególnie w przypadku aut z bezpośrednim wtryskiem benzyny – to zawsze gotowy zestaw elementów oraz oprogramowania dostarczany do montażu w konkretnym modelu auta.

Foto: Auto Świat
W silniku nie ma wtryskiwaczy gazu. LPG jest podawany do fabrycznej pompy wysokiego ciśnienia.

W przypadku modeli ze zwykłym – pośrednim wtryskiem benzyny – zdarzają się instalacje uniwersalne, ale kombinowanie z doborem tańszych elementów innej firmy jest i tak niedopuszczalne.

W przypadku silników z bezpośrednim wtryskiem benzyny instalacja wykorzystuje fabryczne wtryskiwacze benzyny do podawania gazu, natomiast pompa wysokiego ciśnienia jest fabryczna, ale przerobiona przez producenta instalacji.

Nie jest potrzebne wpinanie się w układ chłodzenia silnika, a z powodu braku dowolności w montażu poszczególnych elementów ryzyko późniejszych usterek jest mniejsze.