Czy gaz LPG jest ekologiczny?

Wiele słyszy się o tym, że auta zasilane LPG są ekologiczne i emitują dużo mniej zanieczyszczeń do atmosfery. Żeby móc uznać to stwierdzenie za prawdzie lub fałszywe musimy najpierw wyjaśnić jakie zanieczyszczenia emitują do atmosfery pojazdy.

Wszystkie zanieczyszczenia są oczywiście wynikiem spalania paliwa w silniku i możemy je podzielić na:

dwutlenek siarki i ołów - emisja tych pierwiastków jest uzależniona głównie od ich zawartości w paliwie.

tlenku węgla, węglowodorów i tlenków azotu - emisję tych zanieczyszczeń da się kontrolować poprzez poprawę jakości spalania czy stosowanie katalizatora spalin.

benzen, aldehydy, ciężkie węglowodory aromatyczne - te zanieczyszczenia są po prostu efektem spalania i nie da się w żaden sposób kontrolować ich emisji.

gazy cieplarniane czyli dwutlenek węgla.

Jak widzimy nasze samochody wydzielają do atmosfery wiele różnych szkodliwych substancji. Możemy teraz odpowiedzieć w czym gaz LPG jest lepszy od benzyny.

Emisja zanieczyszczeń kontrolowanych zależy głównie od generacji instalacji, czyli od jakości spalania LPG w silniku. Niestety w naszym kraju przeważającą ilość stanowią instalację I i II generacji w których jakość spalania mieszanki nie jest tak dobra. Do tego dochodzi często nieprawidłowy i niedbały montaż tych instalacji co w ostateczności rozwiewa złudzenia o ekologiczności spalania gazu.

Trochę inaczej sprawa ma się w instalacjach sekwencyjnych, tutaj udaje się uzyskać wartości bardzo podobne jak przy spalaniu benzyny.

Emisja dwutlenku siarki i ołowiu zależy głównie od zawartości tych pierwiastków w paliwach. Ponieważ używamy benzyny bezołowiowej ten pierwiastek możemy pominąć w naszych rozważaniach. Co do dwutlenku siarki faktem jest, że paliwa w Polsce są zasiarczone i nie sposób tutaj podać jakichkolwiek wartości bez przeprowadzenia badań  na terenie całego kraju. Można jednak stwierdzić, że nie ma w tej kategorii różnicy między benzyną a gazem LPG.

Jedyną kategorią w której gaz LPG uzyskuje przewagę jest emisja dwutlenku węgla. Podczas spalania gazu wydziela się go znacznie mniej.

Jak pokazują powyższe rozważania wiele zależy od jakości i stopnia zaawansowania danej instalacji gazowej, lecz w większości przypadków okazuje się, że spalanie gazu nie jest wcale bardziej ekologiczne niż spalanie benzyny.

Instalacje gazowe drugiej generacji:

Każdy szanujący się producent gazu nadal ma w swojej ofercie instalacje gazowe II generacji. Są one popularne ze względu na niewielki koszt i niski stopień skomplikowania takiej instalacji.

Przykładowe instalacje gazowe to:

• KME - Bingo - M
• Autronic - Al.-600,700,800
• BRC -Blitz, Just
• Stag - 150

Przykładowy zestaw instalacji gazowej drugiej generacji.

Wymienione wyżej instalacje są to wg. mnie jedyne, które można polecić do samochodów. Wyposażone są w nowoczesne sterowniki mikroprocesorowe i przy prawidłowym montażu, pozwolą na korzystanie z paliwa gazowego bez negatywnych wpływów na silnik.

Bardzo dużą wadą instalacji gazowej drugiej generacji jest obecność mieszalnika w dolocie powietrza co znacząco redukuje jego średnio. Odczujemy przez to spadek mocy zarówno na benzynie jak i na gazie. Gdy do naszego pojazdu jest dostępny dedykowany mieszalnik projektowany specjalnie pod dany silnik to spadek mocy na benzynie będzie minimalny. Dużo większy będzie on gdy mamy nietypowy samochód i trzeba użyć uniwersalnego mieszalnika.

Przykład połączenia instalacji gazowej z układem elektrycznym samochodu.

Kolejną wadą jest ryzyko tzw. strzału w dolot. Czyli niekontrolowanego zapłonu mieszanki w kolektorze ssącym np. podczas regulacji gazu lub w przypadku złej regulacji nawet podczas jazdy. Strzał jest bardzo niebezpieczny dla pojazdów wyposażonych w przepływomierz. Już jeden niekontrolowany zapłon może zniszczyć urządzenie warte kilkaset złotych. Dlatego konieczne jest stosowanie klap przeciwwybuchowych. Dość dobrze zabezpieczają one przed wybuchem lecz jest to kolejne niechciany element w dolocie, który nie pozostaje bez wpływu na dopływ powietrza do silnika. 

W instalacji gazowej drugiej generacji proces ustawiania mieszanki jest bardzo prosty i sprowadza się do przeprowadzenia automatycznej kalibracji. 

Każda instalacja jest wyposażona w złącze diagnostyczne  pozwalające nam na połączenie się ze sterownikiem gazu za pomocą laptopa i odpowiedniego interfejsu. 

Zrzut ekranu z programu pozwalającego ustawiać instalacje gazowe firmy AUTRONIC.

Gdy podłączymy się do sterownika i stwierdzimy, że wszystkie połączenia zostały wykonane prawidłowo i sterownik pracuje poprawnie uruchamiamy proces auto-kalibracji, w tym procesie sterownik ustawia położenie silnika krokowego gazu dla każdej partii obrotów i zapisuje optymalne ustawienia. 

Porady dotyczące montażu instalacji gazowej.

 Z pewnością wielu z was nie będzie montowało instalacji gazowych, ale ta garść porad przyda się aby móc w łatwy sposób zweryfikować jakość i estetykę montażu instalacji w naszym samochodzie.

• Gdzie tylko się da stosujemy jak najkrótsze węże gazowe. Zarówno w instalacjach II gen.  jak i w instalacjach sekwencyjnych gdzie odległość wtryskiwacza od kolektora dolotowego powinna być jak najmniejsza. Długie przewody doprowadzające mają wpływ na opóźnienie w reakcji silnika na pedał gazu. Jak wiemy paliwo gazowe jest podawane do silnika w formie lotnej więc czas napełnienia się węża po naciśnięciu pedału gazu powinien być jak najkrótszy.
• Reduktor powinien być montowany poniżej poziomu zbiornika płynu wyrównawczego. Zapobiega to jego zapowietrzeniu. Ponadto powinien być montowany równolegle do kierunku jazdy, by zminimalizować siły jakie działają na niego podczas jazdy.
•  Wiązki elektryczne powinny być ułożone w tzw. peszlach czyli plastikowych rurkach. Połączenia przewodów najlepiej gdy są lutowane i zabezpieczone opaskami termokurczliwymi. W żadnym wypadku nie powinno się używać izolacji, gdyż zatrzymuje ona wilgoć i może doprowadzić do zwarć. Dopuszczalna jest izolacja bawełniana.
•  Przewody doprowadzające zasilanie do instalacji gazowej powinny być zabezpieczone bezpiecznikami.
• Otwory pod dysze wtryskiwaczy powinny być nawiercane tylko i wyłącznie na zdjętym kolektorze ssącym. Otwory powinny znajdować się jak najbliżej wtryskiwaczy benzynowych i być pochylone w kierunku zaworów.
• Silnik krokowy powinien być umieszczany tylko pionowo, złączem do góry.
• Zawór w butli powinien być zamontowany w kierunku tyłu samochodu by podczas jazdy gdy paliwo przelewa się do tylnej części zbiornika była możliwość zassania go do przewodów.
• Wszystkie węże doprowadzające gaz powinny być wężami specjalni przystosowanymi do montażu w instalacjach gazowych. Węże wodne, ogrodowe, stalowe, drewniane nie wchodzą w grę i zagrażają bezpieczeństwu użytkowania instalacji.

I to chyba najważniejsze porady. Jeżeli wszystkie te zalecenia zostaną spełnione to mamy podstawy do stwierdzenia, że instalacja gazowa została zamontowana poprawnie i posłuży długo.  

Z czego składa się instalacja gazowa:

Każda instalacja gazowa składa się z:

Zbiornika gazu - zbiornik może być toroidalny montowany w miejsce koła zapasowego. Taki sposób montażu pozwala zachować całe dostępne w bagażniku miejsce. Ich pojemności to od 28 do ok. 39 l  gazu.  Może też być to zwykła butla gazowa montowana w bagażniku. Takie butle osiągają pojemności nawet do 120l.

Wlewu gazu - służy do napełniania zbiornika paliwem.

Wielozaworu - zespól zaworów zapewniający prawidłowe i bezpieczne użytkowanie instalacji. Odpowiada za niedopuszczenie do przepełnienia zbiornika i umożliwienie przepływu paliwa w kierunku silnika.

Zestaw wielozaworu i wlewu gazu.

Reduktora - odpowiada za przejście gazu ze stanu ciekłego do stanu gazowego. W tym celu paliwo jest ogrzewane przez gorący płyn z układu chłodzenia silnika.

Sterownika elektronicznego - jego zadaniem jest sterowanie działaniem całej instalacji gazowej, korekcja składu mieszanki, odczyt danych z czujników, itp. Sterownikom zostanie poświęcony osobny artykuł.

Filtra gazu - usuwa zanieczyszczenia z paliwa. Najczęściej montowany w pobliżu reduktora.

Przełącznika rodzaju paliwa - jego położenie decyduje o sposobie zasilania silnika

Nowoczesny przełącznik elektroniczny. 

Tradycyjny przełącznik sterujący instalacją gazową. 

Układu doprowadzania gazu do silnika - może to być mieszalnik, kalibrowane dysze lub wtryskiwacze gazu.

Mieszalnik stosowany w instalacjach I i II generacji.

W te elementy wyposażona jest każda instalacja gazowa, natomiast poszczególne generacje posiadają jeszcze charakterystyczne dla siebie elementy, które zostaną omówione w artykułach poświęconych tym instalacjom.

Regulacja dawki gazu cz. 1

Aby silnik pracował dobrze, czyli palił mało a mocy miał dużo musi poprawnie spalać dostarczoną  mieszankę. W nowoczesnych pojazdach nad składem mieszanki i poprawnością procesu spalania czuwa elektroniczny sterownik, który koryguje dawkę paliwa w zależności od obciążenia układu czy nawet stopnia zużycia elementów mechanicznych silnika. Aby poprawnie spalać  mieszankę gazowo-powietrzną producenci instalacji gazowych także zastosowali elektroniczne sterowniki, które w najnowszych instalacjach prawie nie odbiegają stopniem skomplikowania od sterowników wtrysku benzyny.

Najważniejszym elementem mówiącym o składzie spalin jest sonda lambda. Jest ona bardzo często zaniedbywana i bagatelizowana przez posiadaczy samochodów a jej działanie jest umniejszane przez gazowników. Sonda lambda informuje sterownik silnika o zawartości tlenu w spalinach, czyli o poprawności spalania mieszanki. Paliwo gazowe spala się w silniku inaczej niż benzyna przez co sonda podaje inny odczyt do sterownika silnika. Aby sterownik silnika nie dostawał złych informacji komputery gazowe wyposażone są w emulatory sondy lambda, które podają do sterownika sygnał wzorcowy. Dzięki temu nie zapala się „check engine” a także komputer silnika nie koryguje niepotrzebnie dawki paliwa.

Wielu gazowników twierdzi, że nie warto się sondą przejmować ponieważ na gazie ona i tak nie działa. Otóż należy to powiedzieć głośno i wyraźnie. Sonda lambda na gazie działa. I bardzo istotnie wpływa na jego dawkę. Jeżeli montaż instalacji gazowej został przeprowadzony poprawnie to mimo, że do komputera silnika przekazywany jest sygnał wzorcowy to komputer gazu dokonuje korekty mieszanki wg. prawdziwego sygnału podawanego przez sondę. Prawidłowość podłączenia i ustawienia komputera ma bardzo duże znaczenie w instalacjach II generacji. W instalacjach sekwencyjnych często nie jest potrzebna żadna ingerencja w obwód sondy lambda ponieważ sterownik od gazu koryguje mieszankę wg. czasów wtrysków obliczonych przez komputer benzynowy.

 

Trójprzewodowa sonda lambda,

Rodzaje instalacji gazowych

Opiszemy tutaj rodzaje instalacji montowanych w samochodach.

I generacja:

Jest to najprostsza instalacja gazowa nie wspomagana żadną elektroniką. Składa się tylko z parownika, mieszalnika i śruby regulacyjnej umieszczonej na wężu doprowadzającym gaz do silnika. Reguluje się tylko i wyłącznie przy pomocy analizatora spalin. Nie jest polecana do żadnych nowszych typów samochodów. Praktycznie można ją stosować tylko w silnikach gaźnikowych lub z wtryskiem jednopunktowym.  Nie będziemy się tutaj zajmować tego rodzaju instalacjami.

II generacja:

Bardziej złożona instalacja wyposażona w elektroniczny sterownik korygujący ilość doprowadzonego gazu za pomocą silnika krokowego. Sterownik gazowy pobiera podstawowe wartości parametrów takie jak poziom otwarcia przepustnicy, temperatura reduktora, sygnał z sondy lambda itp. I na ich podstawie dokonuje korekcji składu mieszanki. Obecnie jest to najpopularniejszy rodzaj instalacji gazowych w Polsce ze względu na bardzo niski koszt montażu i eksploatacji. Jest to pierwszy rodzaj instalacji, który zostanie opisany dokładniej. 

Attuator regulujący dawkę gazu w instalacji II generacji.

Przedstawione powyżej instalacje gazowe są instalacjami podciśnieniowymi, tj. paliwo jest zasysane wykorzystując podciśnienie w układzie dolotowym.  Instalacje następnych generacji są już instalacjami wtryskowymi, tzn. paliwo jest wtryskiwane bezpośrednio do kolektora dolotowego.

III generacja:

W tej instalacji gaz jest dostarczany w sposób ciągły, ale poprzez kalibrowane dysze umieszczone bezpośrednio w kolektorze dolotowym. Mieszanka jest rozdzielana na poszczególne cylindry. Umożliwia to lepsze dawkowanie paliwa i większą  kontrolę nad składem mieszanki.

IV instalacja ( sekwencyjny wtrysk gazu):

Jedna z najbardziej zaawansowanych instalacji gazowych, wykorzystujące specjalne wtryskiwacze wprowadzające gaz bezpośrednio do układu dolotowego na wzór wielopunktowego wtrysku benzyny. Poświęcony im zostanie osobny artykuł.

Listwa wtryskowa sekwencyjnego wtrysku gazu.

Istnieją jeszcze nowsze generacje instalacji gazowych, które jednak nie są w naszym kraju zbyt popularne i bardzo mało warsztatów zajmuje się ich serwisem. Zostanę one opisane w osobnym artykule w formie ciekawostki.

Instalacje LPG w samochodach czyli początek.

Ten artykuł jest wprowadzeniem w tematykę samochodowych instalacji gazowych i przybliży zagadnienie którym będziemy się na stronie zajmować.                                      

Celem montowania takiej instalacji jest możliwość zasilenia silnika paliwem innym niż benzyna. Do podjęcia takiej decyzji zmuszają nas oczywiście względy ekonomiczne. Aktualnie cena gazu jest prawie dwukrotnie niższa niż cena benzyny. Postaram się omówić wszelkie aspekty dotyczące montażu instalacji gazowych i eksploatacji pojazdów wyposażonych w taką instalację. Aby pojazd wyposażony w instalację gazową służył długo i bezawaryjnie przestrzegać należy kilku zasad, które zostaną przedstawione w cyklu artykułów. Jeżeli będziemy takiego pojazdu używali mądrze na pewno posłuży on nam przez wiele lat i setki tysięcy kilometrów.

Komponenty nowoczesnej instalacji gazowej sekwencyjnego wtrysku gazu.

Czy każde auto da się „zagazować”?

Generalnie tak. Nie ma lub jest bardzo nie wiele pojazdów w których nie da się zainstalować instalacji gazowej. Niestety montaż instalacji w niektórych pojazdach może okazać się  po prostu nieopłacalny. Przykłady takich samochodów na pewno pojawią się na stronie i będą szczegółowo opisane.

Czy zawsze się opłaca?

Otóż nie zawsze. Jeżeli zdecydujemy się na montaż drogiej instalacji który wyniesie nas od 4 do 5 tys. złotych a robimy tylko kilka tysięcy km. rocznie taka instalacja gazowa zwróci nam się dopiero po kilku latach. Do kosztów instalacji musimy doliczyć jeszcze, koszty jej serwisowania i droższe przeglądy. 

Czy gaz zabija silniki?

Dobrze zamontowana instalacja nie zmniejsza trwałości silnika benzynowego w sposób zauważalny dla przeciętnego użytkownika. Silniki zużywają się w przypadku złego montażu i złej regulacji instalacji gazowej. Niestety w naszym kraju bardzo ciężko spotkać naprawdę poprawnie założoną instalację. Zwłaszcza w autach z niższych segmentów.