Silnik z zapłonem iskrowym pierwotnie był zasilany gazem. Jednak duży problem stanowiło jego zmagazynowanie oraz zapewnienie szczelności instalacji, więc zamieniono gaz na benzynę, którą zdecydowanie łatwiej się przechowuje. Zasilanie gazem "odkryto" ponownie na początku lat 90. ub. wieku. Głównym powodem powrotu do tego paliwa były koszty eksploatacji.
Najbardziej rozpowszechnionym paliwem gazowym przeznaczonym do silników samochodowych jest gaz LPG (Liquid Petroleum Gas). Jest to skroplona mieszanina propanu i butanu. Zaletą LPG jest duża wartość opałowa (niewiele niższa niż benzyny), wysoka liczba oktanowa (ponad 100) oraz niska cena, która nie przekracza 40 proc. ceny benzyny.
Przy doborze instalacji gazowej musimy mieć na uwadze to, aby stopień jej zaawansowania technologicznego był dostosowany do wieku samochodu. Im nowsze auto (nowocześniejszy silnik i układ wtryskowy), tym instalacja winna być nowocześniejsza, gdyż tylko takie połączenie gwarantuje nam bezproblemową eksploatację.
W samochodach najstarszych, w których jest gaźnik, stosuje się instalacje rozprężnikowe. LPG płynie z butli w stanie ciekłym do parownika (reduktora) i w nim ulega rozprężeniu, co powoduje przejście w stan gazowy. Przed gaźnikiem montuje się mieszalnik (mikser), którego zadaniem jest wymieszanie gazu z powietrzem, czyli przygotowanie mieszanki palnej, która jest zasysana do cylindra i spalana. Jest to instalacja najtańsza, dość prosta, ale co za tym idzie - ma najwięcej wad. Główne z nich to: wysokie zużycie gazu, konieczność częstej regulacji i chyba największa wada – pogorszenie osiągów samochodu.
W autach z prostym układem wtryskowym stosuje się podobne instalacje, ale wyposażone dodatkowo w sterowanie elektroniczne. Instalacja gazowa tego typu wyposażona jest w sterownik, który pobiera informacje z czujników silnika i na tej podstawie steruje zaworem regulującym ilość dopływającego gazu. Instalacja taka współpracuje z sondą lambda (?), czyli z silnikami wyposażonymi w katalizator, natomiast nie może być montowana w silnikach z kolektorem ssącym z tworzyw sztucznych, gdyż może on ulec uszkodzeniu w wyniku wybuchu gazu.
Kolejną generację stanowią instalacje wtrysku gazu DGI. Tak jak w poprzednich wersjach, LPG podawany jest do cylindra w formie gazowej i w sposób ciągły (układ ten jest bardzo podobny do mechanicznego wtrysku benzyny). Parownik rozpręża gaz, który płynie do rozdzielacza pod ciśnieniem 1 bara, a stamtąd osobnymi przewodami trafia do kanałów dolotowych poszczególnych cylindrów w okolice zaworów ssących. Zaletą tej instalacji jest możliwość montażu w silniku z kolektorem z tworzyw sztucznych, gdyż dzięki wielopunktowemu wtryskowi nie ma ryzyka wybuchów powrotnych. Wadą jest wysoka cena (4÷5 tys. zł), brak współpracy z systemem autodiagnostycznym EOBD (jest to system kontrolny całościowo ograniczający emisję zanieczyszczeń w spalinach) oraz nadal gorsze osiągi niż przy zasilaniu benzyną.
Nowszą odmianą układu DGI są instalacje sekwencyjnego wtrysku gazu SGI. Praca tego typu instalacji jest praktycznie taka sama jak wtrysku benzyny. Instalacja gazowa wyposażona jest w wtryskiwacze elektromagnetyczne, ale LPG nadal w formie gazowej trafia do wtryskiwaczy (pod ciśnieniem około 2 barów). Początkiem i czasem otwarcia wtryskiwaczy steruje oczywiście komputer, który pobiera informacje z czujników silnika. Zalety to praktycznie brak spadku mocy i momentu silnika, współpraca z EOBD. Ale największą zaletą SGI jest zmniejszenie toksyczności spalin (jeśli silnik pracujący na benzynie spełnia normę czystości spalin EURO 3, to po zamontowaniu instalacji gazowej SGI jest zgodny z normą EURO 4).
Najnowszą generacją dostępną na rynku są instalacje wtrysku gazu płynnego LPI. Zupełnie zmieniono w nich zasadę zasilania gazem. LPG podawany jest w stanie ciekłym przez wtryskiwacze umieszczone w kolektorze ssącym i rozpręża się dopiero po wtryśnięciu do kolektora. Instalacja ta różni się od pozostałych prawie wszystkim. W zbiorniku jest pompa wysokiego ciśnienia, która podaje gaz do regulatora ciśnienia, a następnie do wtryskiwaczy. Nadmiar gazu z powrotem wraca do zbiornika (układ jest taki sam jak wtrysku benzyny). Do zalet należą bezobsługowość, brak spadku mocy, a nawet - w zakresie wysokich obrotów - wzrost na skutek korzystnego efektu schładzania mieszanki, obniżenie toksyczności spalin nawet o 50 proc. i spełnienie normy EURO 4. Istnieje także możliwość montażu tej instalacji do silników z turbodoładowaniem. Wadą jest cena (ok. 7-8 tys. zł) oraz to, że musi być ona dostosowana (skompletowana) do konkretnego typu auta i silnika.
Przyszłość instalacji gazowych
Dynamika wzrostu może nie będzie już tak duża, jednak liczba pojazdów zasilanych LPG powinna systematycznie wzrastać, pod warunkiem, rzecz jasna, utrzymania korzystnej różnicy między ceną gazu a ceną benzyny. Może niebawem pojawią się w naszym kraju (w innych są już od dawna) pojazdy fabrycznie wyposażone w instalację gazową. Może pojawią się silniki specjalnie przystosowane do zasilania gazem (takie samochody też już są). Wyższy stopień sprężania w tych jednostkach pozwala na pełne wykorzystanie zalet gazu, czyli zmniejszenie zużycia paliwa, a tym samym i tańszą eksploatację.
Gaz dostępny jak benzyna
Popularność instalacji gazowych w naszym kraju jest coraz większa. Liczba aut wyposażonych w takie instalacje wynosi obecnie ok. 900 tys. (w większości są to prywatne auta osobowe) i szybko się powiększa. Tylko w 2002 r. zamontowano ponad 200 tys. instalacji, co spowodowało wzrost sprzedaży gazu o 23 proc. Liczba stacji tankowania LPG wynosi już ok. 3500 (w tym 1500 patronackich), co powoduje, że dostępność gazu jest porównywalna z innymi paliwami.
|