Instalacje gazowe

ponad rok temu  28.05.2013, ~ Administrator - ,   Czas czytania 5

Diesel na gaz?

W obecnych czasach tak postawione pytanie wydawać się może niezbyt logiczne, ale jeszcze kilka lat temu adaptacje dużych silników autobusowych o zapłonie samoczynnym do zasilania gazem były bardzo powszechne. Dzięki temu spółki komunikacyjne w znacznym stopniu ograniczały koszty eksploatacji i, niestety, często napotykały barierę w postaci kierowców, którzy z wiadomych dla siebie i innych względów byli przeciwni zmianie sposobu zasilania. Gazu, niestety, nie da się “utoczyć” ze zbiornika. Zatem kłopoty zarządzających flotami mieszanymi (olej napędowy, gaz) kończyły się wraz z adaptacją ostatniego pojazdu do zasilania gazem. Bezpośrednią przyczyną poszukiwań napędów alternatywnych były trudne do opanowania kłopoty z zasilaniem pojazdów komunikacji miejskiej i występujące notorycznie w silnikach o zapłonie samoczynnym zjawisko dymienia. Z pomocą przyszła adaptacja na zasilanie gazowe. Okres ten można uznać za początek tworzenia rynku pojazdów gazowych w Polsce. Właśnie wtedy rozpoczęto adaptacje do zasilania gazowego jednostek napędowych o ZS. Niestety, adaptacja silnika o zapłonie samoczynnym do zasilania gazowego była procesem nieodwracalnym, opłacalnym właściwie tylko w przypadku naprawy głównej całego autobusu. Wymagający naprawy silnik poddawano przeróbkom mającym przede wszystkim na celu odprężenie poprzez planowanie tłoków lub wykonanie w nich większych komór spalania, tak aby ograniczyć stopień sprężania. Niezbędne było zamontowanie układu zapłonowego i świec, które najczęściej umieszczano w zmodyfikowanych gniazdach wtryskiwaczy. Modyfikacji wymagała również kratownicowa konstrukcja autobusu, w której należało wygospodarować miejsce na dużą ilość ciężkich zbiorników do magazynowania sprężonego do 20 MPa paliwa gazowego. Także cały autobus wymagał generalnej modyfikacji, która miała sens tylko przy naprawie głównej pojazdu.






Elementy systemu Gasotronic, nagrodzonego na ostatnim Forum Gazowym. Układ, montowany jako nakładka do systemów zasilania olejem napędowym samochodów ciężarowych, wykorzystuje jako uzupełnienie paliwa LPG lub CNG. Dzięki temu system może być montowany również na rynkach ze słabo rozwiniętą infrastrukturą jednego z tych paliw, w naszym przypadku CNG.

Niestety, stale podnoszone wymagania emisyjne spowodowały, że rozwiązanie tego typu w pewnym momencie przestało spełniać wymogi ekologiczne i silniki takie znalazły zastosowanie w rozwiązaniach stacjonarnych, wózkach widłowych itp. Próbą ratowania sytuacji były podjęte w NGV Autogas prace mające na celu opracowanie silnika spełniającego kolejne wymagania Euro z wykorzystaniem systemu wtrysku sekwencyjnego. Tego typu rozwiązania były propagowane właśnie przez firmę NGV Autogas z Krakowa i współpracującą z nią spółkę Mielec Diesel Gas. Kres rozwiązań związanych z adaptacją podniósł znacznie zapotrzebowanie na gazowe jednostki napędowe oferowane przez poszczególnych producentów silników. Najpopularniejszym silnikiem stał się MAN, wyposażony w gazowy układ zasilania opracowany przez Boscha. Była to właściwie cała rodzina silników, przystosowana do zasilania gazem zarówno płynnym, jak i sprężonym. Jednostki te były zasilane mieszankami stechiometrycznymi lub ubogimi, były wolno ssące lub wyposażone w układ turbodoładowania, ale konstrukcyjnie bazowały na silniku o zapłonie samoczynnym D28.



Układ jednoczesnego zasilania olejem napędowym i gazem ziemnym Lovato Dual Fast jest aplikacją dedykowaną do konkretnego silnika Iveco. W zależności od zapotrzebowania system pozwalał na dawkowanie przez układ wtryskowy silnika od 10 do 100 proc. oleju napędowego. Resztę zapotrzebowania energetycznego silnika uzupełnia podawany sekwencyjnie do każdego kanału dolotowego gaz ziemny.

Rozwinięciem znanych od lat klasycznych systemów zasilania gazowego był opracowany w połowie lat 80. pod kierunkiem profesora Przybylskiego z Instytutu Transportu Politechniki Śląskiej w Katowicach układ umożliwiający jednoczesne zasilanie silnika gazem i olejem napędowym. Opracowania teoretyczne i późniejsze badania silników zaowocowały uruchomieniem próbnej eksploatacji autobusu wyposażonego w taki system zasilania. Był on z powodzeniem użytkowany na Śląsku. Układ zasilania był prostym mechanicznym rozwiązaniem, polegającym na blokowaniu listwy zębatej sterującej dawkowaniem rzędowej pompy wtryskowej systemu Bosch w pewnym, ściśle określonym położeniu (odpowiadającym określonej dawce) i jednoczesnym uruchomieniu zasilania gazowego. W ten sposób wyeliminowano charakterystyczne dymienie silników i ograniczano zużycie oleju napędowego. Całkowite wyeliminowanie z procesu spalania oleju napędowego jest w tym rodzaju zasilania niemożliwe z uwagi na konieczność zapłonu gazu od pilotującej dawki oleju napędowego. Najważniejszą zaletą takiego rozwiązania jest to, że silnik cały czas pozostaje dieslem i może, po wyłączeniu z działania osprzętu gazowego, być zasilany wyłącznie olejem napędowym. Koncepcja tego rodzaju zasilania jest obecnie z powodzeniem wykorzystywana w wielu aplikacjach. Przykładem może być prezentowany w 2006 r. na Forum Gazowym układ Dual Fast firmy Lovato, który był aplikacją przeznaczoną do zasilania jednego z silników Iveco o pojemności 2,8 dm3. Układ ten podawał już gaz do silnika za pomocą sekwencyjnie działających wtryskiwaczy a specjalny silnik krokowy ograniczał dostarczanie do jednostki napędowej oleju napędowego, maksymalnie do 10 proc. całkowitego zapotrzebowania. Proporcja pomiędzy paliwami (CNG/olej napędowy) była ustalana w czasie rzeczywistym przez elektroniczne urządzenie sterujące na podstawie sygnałów z czujników zamontowanych na silniku.



Ciekawym systemem jednoczesnego zasilania olejem napędowym i gazem ziemnym oferowanym przez Boscha w Ameryce Południowej jest DG Flex, montowany w popularnych na tamtejszych rynkach starszych generacjach silników o zapłonie samoczynnym.

Kolejnym bardzo ciekawym systemem korzystającym z tej zasady działania jest HDPI (High Pressure Direct Injection) opracowany przez kanadyjską firmę Westport. Gaz jest podawany przez wtrysk bezpośredni do komór spalania a proces zapłonu jest inicjowany przez pilotującą dawkę oleju napędowego, podawaną z tego samego zintegrowanego wtryskiwacza dwupaliwowego. Prace nad tego typu rozwiązaniami są prowadzone z firmami silnikowymi Cummins i MAN. Jednym z ostatnio zaprezentowanych przykładów takich systemów zasilania jest nagrodzony na ostatnim Forum Gazowym układ Gasotronic. W pełni zelektronizowany system korzysta szeregu czujników na silniku i dobiera odpowiednie proporcje pomiędzy paliwami. Układ ten, w odróżnieniu od poprzednich, może wykorzystywać także LPG zamiast CNG. Ostatnio koncepcja ta odżyła za sprawą firmy Elpigaz, która przymierza się do opracowania takiego systemu zasilania, który być może już w przyszłym roku będzie zaprezentowany na spotkaniu branży w warszawskim hotelu Victoria na corocznym Forum Gazowym.
B1 - prenumerata NW podstrony

Komentarze (0)

dodaj komentarz
    Nie ma jeszcze komentarzy...
do góry strony