– zupełnie legalny dopalacz
Gdzieś z boku pozostaje rynek aut zasilanych gazem CNG, szczególnie aut ciężarowych. Jest to rynek specyficzny, zdominowany do tej pory rozwiązaniami stosowanymi i autoryzowanymi przez producentów aut. Pojazdy dostawcze i ciężarowe są napędzane silnikami wysokoprężnymi o zapłonie samoczynnym (ZS), w których adaptacja do zasilania paliwem gazowym jest znacznie bardziej skomplikowana niż w przypadku aut ZI. Popularne rozwiązania to permanentna zmiana zasilania silnika ZS, czyli zaadaptowanie układu zapłonowego i wprowadzenie źródła zapłonu w postaci świecy zapłonowej. I tutaj mamy już do czynienia z silnikiem jednopaliwowym zasilanym np. tylko gazem CNG, jednak już nie ZS. Niedawno wprowadzane rozwiązania to pozostawienie oryginalnego zasilania olejem napędowym i zaadaptowanie dodatkowego zasilania gazem. Jest to rozwiązanie nieporównywalnie tańsze, niewymagające gruntownej przeróbki silnika, a jedynie doprowadzenie gazu do układu dolotowego silnika. Wśród instalacji gazowych możliwych do zastosowania w silniku ZS na rynku mamy system działający na zasadzie układów gazowych III generacji. W układ dolotowy powietrza, najczęściej przed turbiną wprowadzany jest gaz, którego dawka jest regulowana aktuatorem. Sposób o tyle skuteczny, że mieszanka powietrze-gaz jest świetnie wymieszana i pozwala na dobre wyniki składu spalin. Innym rozwiązaniem może być zaadaptowanie układów gazowych IV generacji, czyli wykorzystanie wtryskiwaczy do dawkowania paliwa gazowego.
Takie rozwiązanie zastosowano w aucie testowym, czyli Fiacie Multipla napędzanym silnikiem 1.9 JTD o mocy 115 KM. Instalacja gazowa, która została zamontowana to układ sekwencyjnego wtrysku gazu ZENIT firmy Auto-Gaz Centrum. Montaż systemu niewiele odbiega od montażu w silnikach ZI, jednak wymaga opracowania precyzyjnego sposobu dawkowania gazu. Jak wiemy, wtryskiwacze gazowe dawkują paliwo, korzystając z sygnału wtryskiwaczy benzynowych i na tym opiera się skuteczność nowych systemów LPG i CNG. W przypadku sterowania dawką paliwa w dieslu, system Fiata nazwany jest nie bez powodu multijet (molto po włosku znaczy wiele). Kilka wtrysków paliwa na jeden cykl pracy silnika to przeszkoda na razie trudna do przejścia dla tych, którzy chcą te sygnały przekształcić na otwarcie wtryskiwaczy gazowych. Jednak dzięki ciekawym rozwiązaniom programowym układu Zenit, udało się stworzyć precyzyjną mapę sterowania wtryskiem gazu. Rozwiązania techniczne, sposób montażu instalacji, trudności i ciekawe spostrzeżenia związane z zasilaniem silnika ZS dwoma paliwami to tematy na kilka artykułów. Spróbujmy więc krótko podsumować ideę zasilania dwupaliwowego. W warunkach ustalonych (na stanowisku hamowni podwoziowej) testowane auto spalało jednocześnie gaz i olej napędowy. Proporcje obydwu paliw zmieniały się zależnie od obciążenia silnika. Średnio można przyjąć, że ON stanowił 80% mieszanki. Nie jest to imponujące, jeśli chcielibyśmy mieć realne oszczędności, ale zakres średnich obciążeń to już 30% udziału paliwa LPG. I jest to bez wątpienia bezpieczny dla silnika zakres, w którym nie dochodzi do spalania stukowego, a zaczynamy mówić o oszczędzaniu. Biorąc pod uwagę ile litrów paliwa spala auto ciężarowe i ile za to paliwo trzeba zapłacić (np. w ciągu jednego miesiąca), to zaoszczędzenie nawet 25% tej kwoty może być w skali roku całkiem sporą pierwszą ratą za nowy samochód.
W przypadku zasilania dwupaliwowego silników ZS jasne jest, że domieszka LPG jest jak najbardziej korzystna. Mówiąc o domieszce, przyjmijmy 15% paliwa gazowego, gdyż w takiej proporcji emisja szkodliwych cząsteczek stałych (czyli sadzy) spada czterokrotnie. Również prawie dwukrotnie redukuje się Nox. Silnik zaczyna pracować swobodniej ze względu na łatwość samoczynnego „wkręcania się” na obroty. Związane jest to z dodatkowym paliwem podawanym poza kontrolą sterownika wtrysku oleju napędowego. Efekt jest porównywalny z profesjonalnym tuningiem, po którym nie ma potrzeby dusić pedału gazu, gdyż samochód staje się czuły na najlżejsze dotknięcie. Wyniki pomiarów mocy i momentu silnika dwupaliwowego wskazują na zwiększenie momentu obrotowego silnika w granicach 20% oraz mocy w granicach 15% (dokładne charakterystyki zewnętrzne silnika to temat na osobny artykuł).
Testowy silnik 1.9 JTD spalał w cyklu miejskim 4,4 l ON i 2,2 l LPG. W cyklu pozamiejskim było to 3,2 ON i 1,5 LPG. Czy zasilanie silników ZS gazem LPG stanie się popularne, to na razie niewiadoma. Rynek branży autogazu skupia się obecnie na adaptacji do zasilania gazem silników z bezpośrednim wtryskiem benzyny. Można się spodziewać się, że niedaleka przyszłość przyniesie konieczność poszukiwań nowych rynków dla autogazu. Czy ogromna liczba zwolenników diesla wytrzyma tempo wzrostu cen ON?
Piotr Grabowski, specjalista ds. technicznych Auto-Gaz Centrum
Adaptowanie silników do zasilania paliwami alternatywnymi jest obecnie powszechną praktyką stosowaną zarówno przez producentów aut, jak i przez warsztaty niezależne. Najbardziej popularne są instalacje do zasilania gazem LPG montowane w samochodach o zapłonie iskrowym (ZI), czyli zasilanych etyliną. Poszukiwanie sposobów zasilania paliwami alternatywnymi znajduje wciąż uzasadnienie w przypadku obniżenia kosztów eksploatacji, ale też podniesienia osiągów silnika czy zmniejszenia zawartości w spalinach szkodliwych dla środowiska substancji (np. Nox). To głównie firmy niezależne promują i reklamują instalacje pozwalające na korzystanie z paliw gazowych. W tej dziedzinie wieloletnie doświadczenie i dostęp do najnowszych typów instalacji rzeczywiście zapewnia sukces (prawidłową pracę silnika) nawet w najnowszych samochodach spełniających standard EURO 5.
Gdzieś z boku pozostaje rynek aut zasilanych gazem CNG, szczególnie aut ciężarowych. Jest to rynek specyficzny, zdominowany do tej pory rozwiązaniami stosowanymi i autoryzowanymi przez producentów aut. Pojazdy dostawcze i ciężarowe są napędzane silnikami wysokoprężnymi o zapłonie samoczynnym (ZS), w których adaptacja do zasilania paliwem gazowym jest znacznie bardziej skomplikowana niż w przypadku aut ZI. Popularne rozwiązania to permanentna zmiana zasilania silnika ZS, czyli zaadaptowanie układu zapłonowego i wprowadzenie źródła zapłonu w postaci świecy zapłonowej. I tutaj mamy już do czynienia z silnikiem jednopaliwowym zasilanym np. tylko gazem CNG, jednak już nie ZS. Niedawno wprowadzane rozwiązania to pozostawienie oryginalnego zasilania olejem napędowym i zaadaptowanie dodatkowego zasilania gazem. Jest to rozwiązanie nieporównywalnie tańsze, niewymagające gruntownej przeróbki silnika, a jedynie doprowadzenie gazu do układu dolotowego silnika. Wśród instalacji gazowych możliwych do zastosowania w silniku ZS na rynku mamy system działający na zasadzie układów gazowych III generacji. W układ dolotowy powietrza, najczęściej przed turbiną wprowadzany jest gaz, którego dawka jest regulowana aktuatorem. Sposób o tyle skuteczny, że mieszanka powietrze-gaz jest świetnie wymieszana i pozwala na dobre wyniki składu spalin. Innym rozwiązaniem może być zaadaptowanie układów gazowych IV generacji, czyli wykorzystanie wtryskiwaczy do dawkowania paliwa gazowego.
Takie rozwiązanie zastosowano w aucie testowym, czyli Fiacie Multipla napędzanym silnikiem 1.9 JTD o mocy 115 KM. Instalacja gazowa, która została zamontowana to układ sekwencyjnego wtrysku gazu ZENIT firmy Auto-Gaz Centrum. Montaż systemu niewiele odbiega od montażu w silnikach ZI, jednak wymaga opracowania precyzyjnego sposobu dawkowania gazu. Jak wiemy, wtryskiwacze gazowe dawkują paliwo, korzystając z sygnału wtryskiwaczy benzynowych i na tym opiera się skuteczność nowych systemów LPG i CNG. W przypadku sterowania dawką paliwa w dieslu, system Fiata nazwany jest nie bez powodu multijet (molto po włosku znaczy wiele). Kilka wtrysków paliwa na jeden cykl pracy silnika to przeszkoda na razie trudna do przejścia dla tych, którzy chcą te sygnały przekształcić na otwarcie wtryskiwaczy gazowych. Jednak dzięki ciekawym rozwiązaniom programowym układu Zenit, udało się stworzyć precyzyjną mapę sterowania wtryskiem gazu. Rozwiązania techniczne, sposób montażu instalacji, trudności i ciekawe spostrzeżenia związane z zasilaniem silnika ZS dwoma paliwami to tematy na kilka artykułów. Spróbujmy więc krótko podsumować ideę zasilania dwupaliwowego. W warunkach ustalonych (na stanowisku hamowni podwoziowej) testowane auto spalało jednocześnie gaz i olej napędowy. Proporcje obydwu paliw zmieniały się zależnie od obciążenia silnika. Średnio można przyjąć, że ON stanowił 80% mieszanki. Nie jest to imponujące, jeśli chcielibyśmy mieć realne oszczędności, ale zakres średnich obciążeń to już 30% udziału paliwa LPG. I jest to bez wątpienia bezpieczny dla silnika zakres, w którym nie dochodzi do spalania stukowego, a zaczynamy mówić o oszczędzaniu. Biorąc pod uwagę ile litrów paliwa spala auto ciężarowe i ile za to paliwo trzeba zapłacić (np. w ciągu jednego miesiąca), to zaoszczędzenie nawet 25% tej kwoty może być w skali roku całkiem sporą pierwszą ratą za nowy samochód.
W przypadku zasilania dwupaliwowego silników ZS jasne jest, że domieszka LPG jest jak najbardziej korzystna. Mówiąc o domieszce, przyjmijmy 15% paliwa gazowego, gdyż w takiej proporcji emisja szkodliwych cząsteczek stałych (czyli sadzy) spada czterokrotnie. Również prawie dwukrotnie redukuje się Nox. Silnik zaczyna pracować swobodniej ze względu na łatwość samoczynnego „wkręcania się” na obroty. Związane jest to z dodatkowym paliwem podawanym poza kontrolą sterownika wtrysku oleju napędowego. Efekt jest porównywalny z profesjonalnym tuningiem, po którym nie ma potrzeby dusić pedału gazu, gdyż samochód staje się czuły na najlżejsze dotknięcie. Wyniki pomiarów mocy i momentu silnika dwupaliwowego wskazują na zwiększenie momentu obrotowego silnika w granicach 20% oraz mocy w granicach 15% (dokładne charakterystyki zewnętrzne silnika to temat na osobny artykuł).
Testowy silnik 1.9 JTD spalał w cyklu miejskim 4,4 l ON i 2,2 l LPG. W cyklu pozamiejskim było to 3,2 ON i 1,5 LPG. Czy zasilanie silników ZS gazem LPG stanie się popularne, to na razie niewiadoma. Rynek branży autogazu skupia się obecnie na adaptacji do zasilania gazem silników z bezpośrednim wtryskiem benzyny. Można się spodziewać się, że niedaleka przyszłość przyniesie konieczność poszukiwań nowych rynków dla autogazu. Czy ogromna liczba zwolenników diesla wytrzyma tempo wzrostu cen ON?
Piotr Grabowski, specjalista ds. technicznych Auto-Gaz Centrum
Komentarze (0)