Instalacja LPG pierwsza generacja – czyli trudne początki
Pierwsza generacja instalacji LPG stosowana była w pojazdach, które nie były wyposażone w sondę Lambda i katalizator, czyli przeważnie w pojazdach gaźnikowych. Wadą tego typu instalacji LPG było to, iż nie dostosowują się do zmieniających warunków pracy silnika. Przyczyną awarii samochodów wyposażonych w tego typu instalacje gazowe było przeważnie złe wyregulowanie instalacji. Chęć osiągnięcia dużych oszczędności i brak świadomości niektórych zakładów powodował to, iż na życzenie klienta instalację gazową ustawiano na tzw. ubogą mieszankę gazowo-powietrzną. Niestety uboga mieszanka, bogata w tlen ma wyższą temperaturę spalania i właśnie przez to bardzo często ulegał uszkodzeniu silnik samochodu. Dodatkowo uboga mieszanka posiada wyższe napięcie jonizacji, w związku z czym do zapłonu potrzeba wyższego napięcia na cewce zapłonowej. Wyższe napięcie na cewce skutkowało z kolei szybkim zużyciem przewodów wysokiego napięcia, które doznawały przebicia. Brak wiedzy na ten temat spowodował u niektórych osób uprzedzenie do pojazdów zasilanych LPG.
Instalacja gazowa dla samochodów z katalizatorem
Gazowe układy zasilania II generacji stosuje się w samochodach wyposażonych w katalizator i sondę Lambda – układ I generacji mógłby uszkodzić katalizator. Ciekły gaz ze zbiornika, tak jak w przypadku instalacji I generacji, trafia przez wielozawór do reduktora-parownika. Następnie przechodząc przez regulator dawki gazu trafia do miksera skąd po wymieszaniu z zasysanym powietrzem trafia do komory spalania. Ilość gazu dozuje prosty sterownik na podstawie czujników znajdujących się na silniku i gromadzących podstawowe parametry na temat pracy silnika. Instalacje LPG II generacji cieszyły się dużą popularnością ze względu na niewygórowaną cenę, a kontrolowany przez sterownik skład mieszanki dostosowany do warunków pracy silnika pozwalał na bezproblemowe eksploatowanie pojazdu. Bardzo ważnym czynnikiem była jakość wykonanej instalacji oraz kompetencje instalatorów.
W stronę nowoczesności – czyli III generacja instalacji LGP
III generacja LPG – o ciągłym zasilaniu gazem w fazie lotnej. Instalacje tej klasy instalowane są w samochodach z wielopunktowym wtryskiem paliwa. W rozwiązaniu tym mieszanka paliwowo-powietrzna powstaje tuż przed zaworem ssącym. W zależności od ilości powietrza napływającego do cylindra w okolice zaworu ssącego podawana jest przez wtryskiwacz benzyny ściśle określona ilość paliwa. Podstawowym zadaniem instalacji gazowych do wtrysku wielopunktowego jest zachowanie zbliżonego do oryginalnego, miejsca powstawania mieszanki gazowo-powietrznej. W instalacjach III generacji występuje bezpośredni wtrysk gazu do kolektora ssącego, za co odpowiada silnik krokowy. W instalacji takiej zostaje wyeliminowany mieszalnik. Porównać to można do benzynowego silnika o wtrysku jednopunktowym.
Nowoczesna instalacja LPG
Instalacje gazowe IV generacji to kolejny krok w ewolucji pojazdów zasilanych gazem LPG. Precyzyjny wtrysk gazu wykonywany jest za pomocą wtryskiwaczy wprost do kolektora ssącego. Dla każdego z cylindrów dedykowany jest osobny wtryskiwacz. Zaawansowany komputer na podstawie mapy wtrysków, odczytów z czujników ciśnienia gazu, temperatury i innych steruje momentem wtrysku oraz czasem jego trwania. Układ zasilania IV generacji SGI może współpracować z najnowszymi typami silników i również spełnia surowe normy emisji spalin. Gaz wtryskiwany jest przez wtryskiwacze w fazie gazowej po odparowaniu w reduktorze-parowniku. Jako najbardziej zaawansowana generacja pozwala na osiągnięcie mocy silnika identycznej jak na zasilaniu benzyną. W instalacji LPG IV generacji wyeliminowana została większość niedogodności związanych z użytkowaniem instalacji gazowych I, II, III jak niższa moc, powolna reakcja na pedał przyśpieszenia, oraz „strzały” w kolektor.
Dlaczego wtryskiwacze są tak ważne w instalacji LPG?
Wtryskiwacze są najważniejszym urządzeniem wykonawczym w instalacji LPG IV generacji. Jakość i parametry wtryskiwaczy bezpośrednio wpływają na pracę i osiągi silnika spalinowego. Z powyższych powodów wielu producentów instalacji gazowych dostarcza w zestawach instalacyjnych wtryskiwacze japońskiego producenta, powiązanego z Hondą, KEIHIN’a. Są to produkty z najwyższej półki przeznaczone do użytku w ekstremalnych warunkach.
W przeciwieństwie do wtryskiwaczy benzynowych, wtryskiwacze Keihin są zaprojektowane do pracy z paliwami gazowymi. Obecna seria wtryskiwaczy DM-4 może być używana z paliwami LPG, CNG oraz wodorem. Pokryta teflonem iglica zapewnia długi okres użytkowania z suchymi paliwami gazowymi. Zwulkanizowana w gnieździe iglicy guma uszczelnia i redukuje dźwięki generowane przez wtryskiwacz w trakcie pracy.
Wtryskiwacze Keihin dostępne są w różnych rozmiarach – dla przykładu 32cc, 42cc, 52cc, 62cc, 73cc, 100cc (pomiar dokonywany jest przy 24milisekundowym pulsie przy ciśnieniu gazu 2.55Bara).
Wtryskiwacze Keihin posiadają niską impedancję i wymagają sterowania peak and hold (szczyt i utrzymanie). Wtryskiwacze mogą pracować w zakresie częstotliwości od 50 do 400Hz w zakresie temperatur od -40 stopni C do 120 stopni C. Maksymalne ciśnienie gazu nie powinno przekraczać 3.9Bara.
Liniowy wtrysk gazu sterowany za pomocą długości czasu wtrysku w zakresie od 4 do 24 milisekund powoduje iż wtryskiwacze idealnie nadają się do zasilania silników benzynowych. Wraz z rosnącym przebiegiem auta niestety liniowa charakterystyka wtryskiwaczy ulega deformacji powodując nierówną pracę silnika. Regeneracja wtryskiwaczy polega na przywróceniu liniowej charakterystyki wtryskiwaczy w pełnym zakresie czasów wtrysku tak aby nie odbiegała ona od charakterystyki fabrycznej. Precyzyjnie wykonane wtryskiwacze, wrażliwe na chemię i środki cierne, wymagają użycia odpowiednich środków oraz profesjonalnej aparatury określającej i korygującej charakterystykę liniowości wtryskiwaczy.