Czy do silnika TSI można zamontować instalację LPG?

Silniki z bezpośrednim wtryskiem benzyny jeszcze kilka lat temu były techniczną ciekawostką. Dziś to w przypadku aut wielu marek standard, choć niektórzy producenci z powodu przykrych doświadczeń wycofali się (na razie) z tej technologii. Niemniej bezpośredni wtrysk paliwa ułatwia konstruktorom spełnienie coraz bardziej rygorystycznych norm emisji spalin, zaś dla użytkowników... nie powinno mieć znaczenia, co auta mają pod maską.

Jednak ma – przynajmniej od momentu, gdy chcą zamontować w aucie instalację LPG. Silniki z bezpośrednim wtryskiem paliwa to dla niektórych firm produkujących instalacje gazowe (dla wielu do dziś) twardy orzech do zgryzienia.

W czym problem? W normalnych silnikach wtryskiwacze benzyny zamontowane są w kolektorze ssącym w sporej odległości od komór spalania. Gdy silnik pracuje, a one nie – nic im nie grozi. W jednostkach z bezpośrednim wtryskiem benzyny wtryskiwacze paliwa wkręcone są wprost (jak sama nazwa wskazuje – bezpośrednio) w komory spalania. W tym miejscu jest gorąco, ale chłodzi je benzyna. Gdy auto jedzie na gazie, wtryskiwacze benzyny nie pracują, robi im się za ciepło i... koniec jazdy! Ponadto wtrysk bezpośredni jest dużo bardziej precyzyjny od pośredniego – nie sposób zapewnić wiernego odwzorowania wtrysku paliwa za pomocą wtryskiwaczy gazowych wkręconych w kolektor, a więc za pomocą... wtrysku pośredniego.

Niemniej jednak firmy produkujące instalacje gazowe uparły się, aby pokonać bezpośredni wtrysk benzyny i „zagazować” m.in. Volkswageny, Skody i Seaty z silnikami TSI. Wymyślono tzw. dotrysk benzyny.

W najpopularniejszym wariancie instalacja na oko niewiele różni się od zwykłej instalacji sekwencyjnego wtrysku gazu, jakkolwiek z założenia stosuje się komponenty z wyższej półki, a oprogramowanie jest pisane osobno do każdego typu silnika: instalacja ma klasyczny zbiornik (butlę) na gaz, parownik, filtry, wtryskiwacze, sterownik. „Nakarmienie” gazem silnika z bezpośrednim wtryskiem benzyny jest jednak o wiele bardziej skomplikowane niż w przypadku „zwykłego” silnika.

Co kilka cykli wtrysku gazu następuje wtrysk benzyny – służy ona m.in. chłodzeniu (prawie) bezczynnych wtryskiwaczy benzynowych. Ilość spalanej benzyny w stosunku do ilości spalonego gazy nie jest jednak stała. Waha się ona od ok. 25 do... 100 proc.! Pewna ilość benzyny zawsze jest potrzebna do jazdy. W pewnych sytuacjach auto tylko udaje, że jedzie na gazie. A dzieje się tak np. wtedy, gdy stoimy w korku i silnik pracuje na wolnych obrotach (to dlatego, wąchając na postoju spaliny, nie czujemy gazu). W wielu sytuacjach wtryskiwacze benzyny operują tak szybko i precyzyjnie, że żaden wtryskiwacz gazowy (ze względu na czas reakcji, inercyjność itp.) nie byłby w stanie wystarczająco wiernie tego naśladować.

Tak jest np. wtedy, gdy jedziemy z pełnym gazem na wysokich obrotach (im wyższe obciążenie, tym większy udział benzyny w paliwie). Jednak nawet gdy w danym momencie silnik karmiony jest benzyną, kierowca o tym nie wie – wyświetlacz pokazuje przełączenie instalacji na tryb zasilania gazem, zmiany paliwa odbywają się niezauważalnie. Kultura pracy silnika jest wzorowa, przyspieszenie w porządku, tylko... wskazówka poziomu benzyny opada niemal tak szybko, jak poziom gazu w butli. Zanim instalacja gazowa zwróci się, minie bardzo dużo czasu. Do tego nie należy wykluczyć problemów technicznych – wszystkie tak zasilane auta, którymi jeździliśmy, miały jakiś problem. Instalacje LPG działające na tej zasadzie proponują m.in. firmyElpigaz, Landi Renzo, BRC.

Zupełnie inaczej do tematu podeszła holenderska firma Vialle. Instalacja do silników z wtryskiem bezpośrednim nie ma normalnego zbiornika na gaz, nie ma parownika, a więc nie jest wpięta w układ chłodzenia silnika, nie ma wymiennych filtrów... To co ma?

Zbiornik (butla) z gazem wyposażony jest w pompę paliwa. Stąd LPG w stanie ciekłym trafia pod ciśnieniem do rozdzielacza paliwa, który montuje się pod maską. Do tego samego urządzenia podłączony jest przewód z benzyną, który normalnie prowadzi do fabrycznej pompy wysokiego ciśnienia w silniku. Z rozdzielacza paliwa doprowadzony jest przewód paliwowy do fabrycznej pompy wysokiego ciśnienia (w aucie bez instalacji dostarczana jest do niego benzyna bezpośrednio z baku).

Teraz – w zależności od wybranego rodzaju paliwa – benzyna lub gaz w stanie ciekłym dostarczane są do pompy, stąd paliwo (benzyna lub LPG) trafia do fabrycznych wtryskiwaczy paliwa i... tyle. System wykorzystuje fabryczne wtryskiwacze benzyny do zasilania silnika gazem, a więc niezależnie od wybranego paliwa zachowana jest zasada wtrysku bezpośredniego. Ponieważ nie ma potrzeby podgrzewania i rozprężania gazu w parowniku, silnik może być cały czas zasilany gazem – od startu do wyłączenia, niezależnie od temperatury otoczenia.

Co więcej, silnik wyłączony przy zasilaniu gazem musi odpalić na gazie, ponieważ w przewodach doprowadzających paliwo do wtryskiwaczy jest gaz, którego nie da się „wycofać”. Nie ma najmniejszego problemu, aby w ogóle nie używać benzyny. Co więcej, tego typu układy funkcjonują w samochodach fabrycznie przystosowanych do zasilania wyłącznie gazem w taki sposób, że w ogóle nie mają układu benzynowego. Instalacja LPG do silnika TSI? Jeśli już, to właśnie taka – pozbawiona parownika, układu podgrzewania i wtryskiwaczy gazowych.

Każda instalacja do silnika z bezpośrednim wtryskiem jest droga i należy starannie obliczyć, czy ma szanse się zwrócić. Za tradycyjną instalację przystosowaną do bezpośredniego wtrysku benzyny zapłacimy 4,5-6 tys. zł, przy czym warto przyjąć, że co najmniej 25 proc.(ale może nawet 70 proc. – w zależnopści od warunków i stylu jazdy) spalanego paliwa to benzyna. Należy wziąć pod uwagę koszty wymiany m.in. filtrów. Instalacja Vialle pozwalająca na wykorzystanie gazu w 100 proc. kosztuje ok. 8 tys. zł – czyli jeszcze więcej. Jest natomiast bezobsługowa, choć warto pamiętać, że w butli z gazem znajduje się kosztowna pompa paliwa, która w starszych wersjach instalacji tej firmy lubiła się psuć. Producent, wiedząc o tym, proponuje na ten element gwarancję na 100 tys. km.

Volkswagen Polo 1.2 TSI/105 KM + LPG - Jak to działa: paliwo do oryginalnej pompy wysokiego ciśnienia silnika podawane jest z rozdzielacza (to element instalacji). Jest to – w zależności od tego, jakie paliwo wykorzystujemy – LPG lub benzyna, gdyż do rozdzielacza doprowadzone są oba (fabrycznie przewód benzynowy podłączony jest bezpośrednio do pompy wysokiego ciśnienia). W tym układzie nie ma parownika, LPG trafia do jednostki napędowej w stanie ciekłym. W zbiorniku gazu znajduje się dodatkowa pompa, która zapewnia odpowiednie ciśnienie gazu trafiającego do rozdzielacza.

Naszym zdaniem: to jedyna znana nam instalacja gazowa do silników z bezpośrednim wtryskiem benzyny, która daje nadzieję na bezproblemową, przyjemną i (z czasem) opłacalną eksploatację: niezależnie od temperatury otoczenia i długości przejeżdżanych dystansów silnik może być zasilany wyłącznie gazem. Jednak z powodu wysokiego kosztu instalacji, jest to oferta dla osób, które intensywnie korzystają z auta.

Seat Leon 1.4 TSI/125 KM + LPG - Jak to działa:LPG ze zbiornika pod naturalnym ciśnieniem trafia do parownika, gdzie jest rozprężane. Stąd w formie gazowej kierowane jest poprzez filtr do listwy wtryskiwaczy gazowych, a dalej osobnymi przewodami do kolektora ssącego. Zimny silnik uruchamiany jest na benzynie, a po osiągnięciu odpowiedniej temperatury parownika następuje przełączenie na gaz.

W czasie jazdy elektronika uruchamia w zmiennych cyklach zarówno wtryskiwacze gazowe, jak i benzynowe.

Test: Pomiary spalania wykonywaliśmy na dystansie 500 km, z czego 180 km przejechaliśmy w umiarkowanym ruchu miejskim, nie staliśmy w korku. Silnik pracował na gazie poprawnie, nie sposób było odczuć zasilania gazowego. Podczas testu zanotowaliśmy jednak kilka problemów: silnik dwukrotnie samoczynnie przełączył się na tryb stałego zasilania benzyną.

Elektronika „zwariowała” całkiem po próbie maksymalnego przyspieszenia na drodze szybkiego ruchu – przy obrotach silnika na poziomie 5 tys. obr./min instalacja wyłączyła się i nie dało się jej uruchomić ponownie. Dopiero po zatankowaniu gazu auto znów jeździło na LPG (przy czym butla w chwili wyłączenia się instalacji była opróżniona w połowie).

Po poprawkach oprogramowania w warsztacie auto jeździło dużo lepiej – nie dało się już „ogłupić” instalacji. Niestety, tym razem podczas jazdy na gazie poziom benzyny w baku spadał w zastraszającym tempie (zmieniły się też warunki jazdy – większe korki w mieście, szybka jazda „ekspresówką”). W tym układzie silnik pracował wzorowo, jednak wysokie spalanie benzynywykluczało opłacalność inwestycji.

Naszym zdaniem: Seat nie proponuje jeszcze aut z silnikiem 1.4 TSI oraz instalacją LPG, bo urządzenie jest wciąż w fazie testów – ale to ma się zmienić wkrótce. Silnik z LPG źle toleruje skrajne warunki pracy – ale to być może kwestia dopracowania. Przed kupnem auta z instalacją policzylibyśmy opłacalność tej inwestycji: zwykły użytkownik jeżdżący z pracy do domu i stojący w korkach z największym trudem odzyska pieniądze. Ta instalacja to sprzęt dla kierowców pokonujących ogromne przebiegi poza miastem.