Instalacje gazowe do silników z bezpośrednim wtryskiem benzyny – dwa sposoby na obniżenie kosztów eksploatacji

Niedawno prezentowaliśmy rynek nowych samochodów z silnikami benzynowymi i wtryskiem pośrednim, z których znaczna część nadaje się do montażu prostej i niedrogiej, sekwencyjnej instalacji gazowej, pozwalającej oszczędzać na paliwie już po przejechaniu 10-20 tys. km. Jednak zakup samochodu z bezpośrednim wtryskiem benzyny wcale nie musi oznaczać, że nie da się zamontować w nich instalacji gazowej. Przyglądamy się dwóm rodzajom instalacji gazowych właśnie do takich silników.

Dlaczego instalacje do wtrysku bezpośredniego są problematyczne?

Generalnie montaż instalacji gazowych do silników z bezpośrednim wtryskiem benzyny jest nadal kontrowersyjny i dyskusyjny z ekonomicznego punktu widzenia. W czym tkwi problem?

W klasycznym, pośrednim wtrysku wielopunktowym sposób tworzenia mieszanki w komorze spalanie jest bardzo prosty. W kolektorze dolotowym zamontowane są wtryskiwacze, które podają rozpylone paliwo w okolicy zaworów dolotowych i wraz z zasysanym przez kolektor powietrzem trafia ono do komory spalania. Montaż tradycyjnej instalacji gazowej (tzw. wtrysk sekwencyjny) to nic innego jak zdublowanie standardowego rozwiązania. W kolektorze dolotowym wierci się otwory, przez które wtryskiwacze gazowe wtryskują gaz. Dla wszystkich elementów silnika nie ma więc większego znaczenia czy pracuje on na benzynie czy na gazie. Pracą całego układu zarządza sterownik gazu, który opiera się na informacjach pozyskanych ze sterownika silnika. W czasie pracy na gazie wtryskiwacze benzynowe są wyłączone. Jest to możliwe, ponieważ wtryskiwacze pracują przy stosunkowo niskich temperaturach i nie są narażone na kontakt z zapalającą się mieszanką.

I tu tkwi problem wtrysku bezpośredniego, w którym wtryskiwacze benzyny są zamontowane bezpośrednio w komorze spalania, a ich końcówki narażone na wysoką temperaturę oraz działanie produktów spalania. Wtryskiwacze potrzebują benzyny, by mogły się same oczyścić, a paliwo, które przez nie przepływa, mogło je chłodzić. Problem ten rozwiązano na dwa sposoby.

Dwupaliwowa hybryda, czyli dotrysk benzyny

Firmy produkujące i tworzące całe systemy zasilania gazowego nie zostały daleko z tyłu i już w momencie, gdy bezpośredni wtrysk benzyny stawał się standardem, a nie odległą przyszłością, opracowali pierwszy rodzaj instalacji gazowej pozwalającej na współpracę z takimi silnikami. Instalacje gazowe z wtryskiem do kolektora dolotowego w fazie lotnej nie rozwiązały problemu chłodzenia i oczyszczania wtryskiwaczy benzyny, których nie można wyłączyć, a zatem nie wyłączono ich.

Instalacja działa na zasadzie hybrydy dwupaliwowej i pracuje tak jak instalacja sekwencyjna, ale jednostka sterująca ma za zadanie takie zarządzanie wtryskiwaczami benzynowymi, by te pozostawały sprawne. Oznacza to w pewnych warunkach ich włączenie i tym samym uruchomienie tzw. dotrysku benzyny. W rezultacie, mimo, że samochód ma zamontowaną instalację gazową, to silnik pracuje dość często na obu paliwach. W zależności od producenta i rozwiązania, które opracował, wtryskiwacze benzynowe pracują bez przerwy podając minimalne dawki paliwa lub działają tylko w określonych sytuacjach i okresowo. Inna sprawa, że przy instalacji z dotryskiem benzyny, wtryskiwacze benzynowe zawsze pracują na biegu jałowym silnika.

Instalacja gazowa do silnika TSI zamontowana przez firmę Czakram

Rozwiązanie jest o tyle skomplikowane, że do zarządzania pracą układu wtryskowego nie wystarczy prosty sterownik gazowy bazujący na informacjach odczytanych z oryginalnego sterownika benzynowego. Musi on bowiem uwzględniać dotrysk benzyny i odpowiednio zredukować wtrysk gazu, a także zarządzać pracą wtryskiwaczy benzynowych.

Zobacz również: Goodyear - konferencja

Niestety rozwiązanie z dotryskiem benzyny do tej pory nie stało się powszechne, głównie z powodów ekonomicznych, choć powoli się to zmienia. Spalanie dwóch paliw wiąże się z niższym poziomem oszczędności, szczególnie podczas jazdy miejskiej, co przy wyższym koszcie instalacji powoduje dłuższy zwrot inwestycji. Warto też uwzględnić fakt, że samochody z wtryskiem bezpośrednim zużywają mniej paliwa niż z wtryskiem pośrednim, więc samo podjęcie decyzji o montażu takiej instalacji jest trudniejsze. Jednak najnowsze instalacje gazowe z dotryskiem benzyny charakteryzują się minimalnym, bo jedynie 5-procentowym zużyciem benzyny w stosunku do gazu, więc jeżeli auto nie jest eksploatowane tylko lub głównie w mieście, taka modyfikacja może się szybko zwrócić, zwłaszcza w samochodach o dużej mocy.

LPG zamiast benzyny bez instalacji?

Oczywiście tylko w pewnym sensie. Rozwiązaniem problemów okazały się instalacje gazowe oferujące wtrysk gazu w fazie ciekłej poprzez wtryskiwacze benzynowe. Oznacza to, że gaz dostaje się do silnika poprzez wtryskiwacze fabryczne, a pompuje go do nich oryginalna, wysokociśnieniowa pompa paliwa, którą wcześniej modyfikuje się pod kątem pracy na dwóch paliwach. W takiej sytuacji, wtryskiwacze nie potrzebują dodatkowego chłodzenia i paliwa do oczyszczania, ponieważ tym paliwem jest LPG. Instalacja jest o tyle prosta, że w teorii nie ingeruje w oryginalny układ paliwowy. Mamy więc tylko dodatkowy zbiornik gazu z pompą. Nie ma problemów z wtryskiwaczami gazowymi, a także reduktorem i układem chłodzenia. Nie ma też konieczności używania benzyny w ogóle, również do rozruchu, ponieważ silnik traktuje LPG jak benzynę.

Instalacja gazowa Prins do silnika TSI

Jeżeli jest tak pięknie to w czym tkwi problem? Jeśli nie wiadomo o co chodzi, to oczywiste jest, że chodzi o pieniądze. Koszt takich instalacji kształtuje się na poziomie ok. 8000–10 000 tys. zł, czyli jest dwukrotnie wyższy niż tradycyjnej sekwencji. Cena ta jest zależna nie tyle od komponentów stosowanych w modyfikacji, ale od konstrukcji silnika. Mimo wysokich kosztów, kierowcy pokonujący duże dystanse szybko odczują zwrot zainwestowanych pieniędzy.

Zobacz więcej artykułów z serii: Instalacje gazowe

Podziel się:

Przeczytaj także:

Także w kategorii Poradniki i mechanika:

Leki zaburzające zdolność prowadzenia pojazdu [poradnik] Regeneracja wtryskiwaczy Common Rail Jaka technika jazdy na autostradzie jest najlepsza? Do czego służy zawór EGR, co się w nim psuje i czy warto go wyeliminować? Samochody z silnikami do jazdy na krótkich dystansach i możliwością montażu taniej instalacji LPG Negatywne skutki eksploatacji samochodu na krótkich dystansach Smarowanie mechanizmów różnicowych - czy wymiana oleju jest konieczna? Audi e-fuels – syntetyczne paliwa przyszłości według Audi Awaria sondy lambda - prawidłowa diagnoza to klucz do sukcesu Za niskie lub zbyt wysokie ciśnienie oleju – co może być przyczyną? Łożyska nie tylko w kołach – o łożyskach w zawieszeniu Pasy bezpieczeństwa a ciąża – przepisy i zdrowy rozsądek Łożysko wyciskowe sprzęgła – zasada działania i eksploatacja Dlaczego pasek napędu osprzętu ma coraz trudniejsze życie? Dlaczego serwis klimatyzacji najlepiej wykonać na wiosnę? Przyczyny ubywania oleju silnikowego Chłodnica układu EGR – co warto o niej wiedzieć? System inteligentnego ładowania akumulatora – musisz wiedzieć o jego istnieniu przed wymianą baterii Czujniki obrotów kół – do czego służą, jak działają i jakie są objawy ich awarii? Rozwój napędu na cztery koła - od automatyki do napędów wirtualnych [część 2] Objawy i skutki awarii chłodnicy oleju Rozwój napędu na cztery koła – od klasyki do automatyki [część 1] Termostaty fazowe – po co komplikować proste urządzenie? Termostat – zadania termostatów i celowość ich stosowania

Popularne w tym tygodniu:

Wymieniłeś opony przed zużyciem bieżnika? Może dałeś się nabrać Jakość paliw: kontrole UOKiK w 2017 roku - niektóre stacje to pułapki Bardzo wysokie OC dla młodych kierowców. Jak można je obniżyć? Samochód jak miejski rower – sprawdziliśmy, jak działa wypożyczalnia na minuty Gdzie policja najczęściej sprawdza prędkość? Znaki zakazu (typ B) z opisem Niebezpieczne zachowania pasażerów - zaciągnięcie ręcznego i łapanie za kierownicę nie są najgorsze Tarcze hamulcowe lakierowane metodą UV. Skuteczny sposób na korozję Świece żarowe: kiedyś niezbędne zimą, dziś mogą sprawiać kłopoty latem Zakup auta ze skrzynią DSG: komfort obarczony ryzykiem W których krajach zapłacimy za przejazd autostradą (2017) Czy kierowcy są oszukiwani w sprawie opon? Sprawdzi to UOKiK