– nagrody rozdane

Odbywające się po raz 11 w dniach 8-9 marca tego roku Forum Gazowe zgromadziło 68 wystawców z wielu krajów europejskich.

W porównaniu z jubileuszową zeszłoroczną edycją liczba wystawców, jak i zwiedzających nie była imponująca. Świadczy to o pewnym zastoju w branży, który jest notowany od dłuższego czasu. Zjawisku temu sprzyjają niezbyt dobre relacje cen paliw, co nie skłania wielu użytkowników do zmiany sposobu zasilania, niestety, wiążącego się z pewnymi niedogodnościami w użytkowaniu samochodu. Mimo to na targach, jak zwykle, można było zaobserwować sporo nowości, które dostrzegli także organizatorzy, przyznając dwie spośród trzech nagród dostawcom systemów zasilania gazowego przeznaczonych do silników z bezpośrednim wtryskiem benzyny. Takie systemy dało się zauważyć również na innych stoiskach dostawców instalacji. Jest to z pewnością odpowiedź na zapotrzebowanie rynku, na którym pojawia się coraz więcej tego typu jednostek napędowych. Jak wiadomo, w silnikach zasilanych w ten sposób wtryskiwacze benzyny są umieszczane bezpośrednio w komorach spalania, co powoduje ich znaczne obciążenie cieplne. Chłodzenie zapewnia przepływające przez listwę wtryskiwaczy paliwo. Tutaj pojawia się podstawowy problem w zasilaniu takich silników za pomocą gazu płynnego – brak chłodzenia wtryskiwaczy (konieczność wyłączenia zasilania benzynowego). Do czego taka sytuacja doprowadziłaby w krótkim czasie, chyba nikogo nie trzeba uświadamiać – wtryskiwacze przestałyby po prostu działać. Stąd do zasilania takich silników używa się specjalnych sterowników elektronicznych, które w pewnych warunkach przełączają zasilanie silnika na benzynę, aby zapewnić chłodzenie i smarowanie wtryskiwaczy. Cały układ mechaniczny nie różni się od stosowanych w zasilaniu innych silników. Różnica polega tylko na algorytmie działania całego układu. Tego typu systemy są obecnie testowane przez wiele firm i dopiero wyniki badań eksploatacyjnych pokażą, czy tego typu idea zasilania nie będzie powodowała uszkodzeń w benzynowych układach zasilania.

Zasilanie silnika przez bezpośredni wtrysk benzyny nie jest pomysłem nowym. Pierwszy trakcyjny silnik tego typu produkowany seryjnie został wprowadzony przez Mitsubishi w 1996 r. (GDI – Gasoline Direct Injection). Był on zasilany według koncepcji uwarstwionej mieszanki w zakresie niskich obciążeń oraz z wykorzystaniem mieszanki homogenicznej w przypadku obciążeń wyższych. Największym problemem tego typu silników była wysoka emisja tlenków azotu, które powstawały przy spalaniu mieszanki ubogiej. Wymagało to stosowania drogich układów katalitycznych. Obecny powrót do zasilania z wykorzystaniem wtrysku bezpośredniego jest obserwowany wśród największych producentów samochodów (PSA – HPI, VW – FSI). Zastosowano w nich jednak trochę inną koncepcję tworzenia mieszanki paliwowo-powietrznej. Do jej wytworzenia jest wykorzystywany wysokociśnieniowy wtryskiwacz (3-12 MPa), a nie tak jak w silniku Mitsubishi również tłok, na który wtryskiwano paliwo (ciśnienie 5 MPa) i w ten sposób przez zawirowanie uzyskiwano naprzemiennie ułożony (uwarstwiony) skład mieszanki z mieszanką bogatą w okolicach świecy, aby umożliwić zapłon. Oprócz wtryskiwacza w tych silnikach dużą rolę odgrywa również recyrkulacja spalin, która zastępuje duży nadmiar powietrza, ograniczając w ten sposób emisję NOx. Bezpośredni wtrysk benzyny daje wiele korzyści. Przede wszystkim schładza sprężane powietrze, dzięki czemu niweluje się możliwość wystąpienia zjawiska spalania stukowego. Dzięki temu można znacznie podwyższyć stopień sprężania, a tym samym zwiększyć sprawność ogólną silnika. W silnikach tego typu znacznie poprawia się również współczynnik napełniania, co poprawia wymianę ładunku w komorach spalania. Dzięki temu silnik pracuje bardzo stabilnie z prędkością obrotową biegu jałowego, wykazując w tym zakresie znacznie niższe zużycie paliwa w porównaniu z silnikiem zasilanym konwencjonalnie. Zużycie paliwa na biegu jałowym jest ok. 40 proc. mniejsze, co oznacza znaczne zredukowanie zużycia paliwa w warunkach ruchu miejskiego. Dodatkowo uzyskano możliwość sterowania procesem spalania w czasie jego trwania, poprzez możliwość wtrysku podzielonego na kilka porcji. Wszystkie te nowinki powodują, że tego typu silniki zbliżają się parametrami do silników ZS, szczególnie w zakresie prędkości obrotowych przy których są one uzyskiwane.
Niestety, taki układ zasilania do dzisiaj nie pozwalał na adaptację silnika na zasilanie gazem. Przede wszystkim chodzi o możliwość wyłączenia z pracy wtryskiwaczy benzyny, które umieszczone w komorach spalania rozgrzewają się do dużych temperatur, a brak paliwa do ich chłodzenia powodował ich trwałe uszkodzenia. Z drugiej strony liczba silników z bezpośrednim wtryskiem benzyny nie była zbyt duża i nie było potrzeby tworzenia systemów do ich adaptacji. Teraz, gdy ich liczba w gamie produkowanych samochodów nie jest już marginalna, dostawcy układów gazowych wprowadzają do swych ofert systemy umożliwiające ich adaptację. Postęp w dziedzinie elektronicznych urządzeń sterujących jest na tyle duży, że opracowanie odpowiedniego algorytmu działania takich jednostek sterujących jest dużo łatwiejsze.

Auto Gaz Śląsk także prezentował układ do zasilania silników z bezpośrednim wtryskiem benzyny firmy Tartarini, który już niedługo znajdzie się w ofercie handlowej tej firmy.

Tego typu system o nazwie Stella 4 DPI (Direct Petrol Injection) zdobył nagrodę na Forum. System jest przeznaczony do 4-cylindrowych silników o wtrysku bezpośrednim. Idea działania polega na zasilaniu silnika wyłącznie z wykorzystaniem benzyny w zakresie prędkości obrotowej biegu jałowego i powyżej 5000 obr./min. W ten sposób w najbardziej krytycznych dla pracy wtryskiwaczy okresach są one skutecznie chłodzone paliwem benzynowym. W związku z tym samochód wyposażony w taki układ zużywa również pewną ilość benzyny. Jeżeli chodzi o ilość spalanego gazu, to jest ona praktycznie porównywalna ze zużyciem benzyny przed adaptacją.

Układ gazowy Lovato Easy Fast, który otrzymał nagrodę tegorocznego Forum za wersję przeznaczoną do zasilania silników GDI.

Podobny układ był również prezentowany na stoisku Auto Gaz Śląsk, dystrybutora Tartarini Auto w Polsce. Tutaj także zastosowano klasyczny układ sekwencyjnego wtrysku gazu, który jest sterowany za pomocą specjalnie opracowanej centrali elektronicznej wyposażonej w odmienne dla danego modelu samochodu oprogramowanie. Również Landi Renzo chwalił się testowaniem tego typu systemu.

Jedna z polskich firm nagrodzona na Forum. STAKO ze Słupska otrzymała nagrodę za innowacyjną technologię produkcji kompozytowych zbiorników CNG.

Kolejnym nagrodzonym produktem był również system zasilania sekwencyjnego, który w zależności od zastosowanego oprogramowania w sterowniku może być przystosowany do zasilania silników tradycyjnych, jak i wyposażonych w bezpośredni wtrysk benzyny (ten układ jest w fazie badań). Jest to układ Lovato Easy Fast. Zasługuje on na uwagę również z uwagi na zastosowane innowacje. Przede wszystkim uwagę zwraca nowy reduktor jednostopniowy, który jest zespolony z elektrozaworem gazowym i filtrem gazu. Dzięki temu jest to bardzo zwarty zespół, który z pewnością będzie bardzo łatwy do zamontowania w komorze silnikowej samochodu. Kolejną nowością jest filtr gazu odparowanego, który jest wyposażony w wymienny wkład filtrujący. W jego obudowie zintegrowano czujniki temperatury i ciśnienia gazu, z których sygnały są wykorzystywane do sterowania pracą wtryskiwaczy. W ten sposób skonstruowany układ jest bardzo prosty w instalacji, przez co również przyjazny dla montażysty z ograniczoną do minimum ilością połączeń elektrycznych, jak i ciśnieniowych. Kolejną firmą nagrodzoną na Forum był słupski dostawca zbiorników gazowych firma STAKO, która otrzymała nagrodę za konstrukcję kompozytowych zbiorników do magazynowania sprężonego gazu ziemnego i powietrza. Po raz kolejny otrzymaliśmy zapewnienia o rychłym wprowadzeniu do produkcji tego typu zbiorników CNG, tym razem podobno ostateczne.

(PN)