– rozwiązanie problemów, czy nowy problem

W ubiegłym miesiącu, analizując przyczyny problemów występujących w samochodach z instalacjami gazowymi, skupiłem się głównie na zagadnieniu wpływu budowy kolektora ssącego na zaburzenia w podawaniu mieszanki gazowej do silnika. Rozważania te dotyczą w głównej mierze instalacji gazowych wyposażonych w mikser, jako element podający gaz. Układy takie w zależności od elementu regulującego ilość podawanego gazu zaliczamy do:
I generacji – jeżeli pomiędzy reduktorem-parownikiem a mikserem podającym gaz występuje śruba regulacyjna (w grupie tej mieszczą się również elektronicznie sterowane układy korekcyjne, ponieważ ich działanie opiera się na ustawieniu ilości gazu za pomocą śruby regulacyjnej). II generacji – jeżeli układ elektroniczny samodzielnie steruje ilością podawanego gazu w pełnym zakresie obciążeń silnika, a śruba (lub śruby) regulacyjne na reduktorze-parowniku służą jedynie do ustawienia ilości gazu podawanego na biegu jałowym. Odpowiedzią producentów instalacji gazowych na występujące w samochodach coraz nowocześniejsze jednostki napędowe wyposażone w kolektory ssące silnika wykonane z tworzywa sztucznego były układy III generacji.

III generacja instalacji gazowych posiada podstawową cechę układów I i II generacji, czyli zarządzanie ilością podawanego gazu niezależnie od pracy układu zasilania benzyną z wykorzystaniem jedynie podstawowych sygnałów pobieranych z czujników silnika. Praca podczas zasilania silnika benzyną różni się więc od pracy silnika zasilanego gazem a rozbieżności “maskowane są “ za pomocą sztucznie wytwarzanych sygnałów w układzie gazowym, tzw. emulacji. Zmieniony został jednak sposób podania gazu do silnika. Wyeliminowano mikser, zastępując jego działanie elementem regulacyjnym wpływającym na strugę gazu docierającą przewodami wprost do kolektora ssącego silnika. Miało to znaczenie dla bezpieczeństwa eksploatacji samochodu (kolektor ssący nie jest tak jak dotychczas wypełniony mieszanką palną, nie ma więc ryzyka wystąpienia spalania wybuchowego gazu). Poprawiły się również istotnie możliwości regulacyjne układu gazowego i wzrosła skutecznie możliwość wykonywania dynamicznych zmian ilości podawanego gazu. Rozbudowane funkcje układów wtryskowych benzyny powodowały jednak konieczność znacznej rozbudowy układów sterujących dozowaniem gazu. Pomimo ciągłych udoskonaleń praca układów III generacji nie we wszystkich jednostkach napędowych spełniała oczekiwania kierowców a zmiana zasilania z benzyny na gaz była łatwa do zaobserwowania. Zmusiło to producentów instalacji gazowych do poszukiwania nowych rozwiązań. Ich wynikiem są układy IV generacji.

IV generacja oznacza zmianę filozofii zarządzania ilością podawanego gazu. W tego typu układach jednostką sterującą pozostaje zarówno “na benzynie”, jak i “na gazie” komputer benzynowy. Zostało to zrealizowane poprzez podanie gazu za pomocą wtryskiwaczy gazowych i uzależnienie czasu ich otwarcia od czasu otwarcia wtryskiwaczy benzynowych. W praktyce oznacza to pracę wtryskiwaczy gazowych zamiast wtryskiwaczy benzynowych. Dla sterownika benzyny zmiana paliwa nie oznacza wyłączenia jego funkcji sterujących, a jedynie zmianę wtryskiwaczy podających paliwo. Rozwiązanie takie daje możliwość uzyskania podczas zasilania silnika gazem parametrów pracy bliskich zasilaniu benzyną. Sterownik gazowy nie musi analizować każdej nowej funkcji sterownika benzyny, ponieważ niejako automatycznie zostanie zrealizowana z wykorzystaniem wtryskiwaczy gazowych. Sposób działania układów IV generacji, oferując możliwości nieosiągalne dla starszych typów instalacji, stwarza również nowe, nieznane wcześniej problemy. Podanie gazu za pomocą wtryskiwaczy umieszczonych w kolektorze ssącym indywidualnie dla każdego cylindra to pośredni wtrysk gazu. W silnikach z sekwencyjnym wtryskiem benzyny układ gazowy również pracuje sekwencyjnie. Wszystkie pozytywne cechy układu zasilania benzyną mogą być zrealizowane przez instalację gazową, wykorzystując program sterownika benzyny opracowany przez producentów pojazdu. Najprostsze układy gazowe IV generacji ograniczają się jedynie do prostego zastąpienia benzyny analogiczną dawką gazu. Bardziej zaawansowane układy gazowe przyjmują własną strategię obliczania czasu otwarcia wtryskiwaczy gazowych w stosunku do informacji o czasie otwarcia wtryskiwaczy benzynowych otrzymywanej z elektronicznej jednostki sterującej dozowaniem benzyny. Pozwala to na uwzględnienie różnicy właściwości fizycznych i chemicznych pomiędzy benzyną i gazem. Gdzie tkwi w takim razie przyczyna problemów w funkcjonowaniu niektórych pojazdów wyposażonych w instalacje gazowe IV generacji? Pełne wykorzystanie sterownika benzyny powoduje uzależnienie zamontowanej dodatkowo instalacji gazowej od prawidłowości funkcjonowania układu bazowego. Jeszcze na poziomie III generacji działanie silnika zasilanego gazem było w pewien sposób niezależne od prawidłowości pracy podczas zasilania benzyną. Wspólnie przez obydwa systemy wykorzystywany był tylko układ zapłonowy. Wraz z zastosowaniem układów IV generacji praca instalacji gazowej została ściśle uzależniona od prawidłowej pracy silnika zasilanego benzyną. Ścisłe powiązanie obydwu systemów stwarza również zagrożenie wprowadzenia niekorzystnych zmian do sterownika benzyny na skutek niewłaściwej pracy podczas zasilania silnika gazem. Rozbieżności w ilości podawanego gazu w stosunku do oczekiwanej przez sterownik ilości paliwa powodują uaktywnienie korekt w obszarze adaptacji elektronicznej jednostki sterującej. Może to doprowadzić do niekorzystnych zmian w pracy silnika zasilanego benzyną, o czym napiszę w kolejnym artykule.
<2006-02-01 010.jpg>
Paweł Szadkowski Elpigaz