Instalacje gazowe w samochodach z bezpośrednim wtryskiem benzyny

Wtrysk pośredni a bezpośredni

Przez długi okres czasu najpopularniejszym układem zasilania silników benzynowych w samochodach osobowych był tzw. wtrysk pośredni wielopunktowy (często oznaczany skrótem MPI - Multi Point Injection). We wtrysku pośrednim, wtrysk paliwa następuje poprzez podawanie paliwa do kolektora ssącego, a nie bezpośrednio do komory spalania. W taki sposób zasilane były prawie wszystkie silniki benzynowe, do mniej więcej 2004 roku. Następnie producenci stopniowo zaczęli przechodzić na tzw. bezpośredni wtrysk paliwa w silnikach benzynowych. Wtrysk bezpośredni jest już od dawna stosowany w silnikach diesla, np. jako popularny Common Rail. W silniach benzynowych to wciąż nowość. Bezpośredni wtrysk paliwa gwarantuje niższe zużycie paliwa. Wynika to z lepszego dozowania paliwa do cylindrów, gdyż wtryskiwacze dozują paliwo bezpośrednio do komory spalania. Oznacza to jednak znacznie gorsze warunki pracy dla wtryskiwaczy. Ich dysze są umieszczone w warunkach gdzie panuje wysokie ciśnienie i ogromne temperatury podczas zapłonu mieszanki.

Problemy adaptacji silników z wtryskiem bezpośrednim do zasilania LPG

W klasycznej instalacji IV generacji do samochodu z wtryskiem pośrednim, wtryskiwacze benzynowe podczas pracy na LPG są wyłączone. Nie da się jednak tego zrobić przy adaptacji na LPG samochodu z wtryskiem bezpośrednim. Dlaczego? Wtryskiwacze przy bezpośrednim wtrysku pracują w bardzo trudnych warunkach i całkowite ich wyłączenie, podczas pracy na LPG, spowoduje ich zapieczenie. W normalnych warunkach, podczas pracy na benzynie, wtryskiwacze benzynowe są stale czyszczone i chłodzone przez przepływającą przez nie benzynę. Gdyby zostały całkowicie wyłączone, szybko doszłoby do ich uszkodzenia. Producenci instalacji gazowych, szukając rozwiązania tego problemu, znaleźli dwa alternatywne sposoby.

Rozwiązanie nr 1: instalacja IV generacji do aut z bezpośrednim wtryskiem paliwa

Instalacja taka jest wyposażona we wtryskiwacze gazowe, umieszczone w kolektorze ssącym, zupełnie tak, jak w klasycznej instalacji IV generacji do wtrysku pośredniego. Różnica polega jednak na tym, że sterownik LPG podczas pracy na gazie, steruje również wtryskami benzynowymi i dozuje tzw. "dotrysk benzyny". Komputer musi więc obliczyć dokładnie ile w danym przedziale obrotów i obciążenia dostarczyć silnikowi benzyny i gazu jednocześnie. Problem jest o tyle złożony, że gaz podawany jest we wtrysku pośrednim (do kolektora ssącego), a benzyna w sposób bezpośredni. Wymaga to skomplikowanych obliczeń, wykonywanych przez komputer instalacji gazowej oraz dokładnego zestrojenia instalacji.

Instalacje tego typu posiadają listę konkretnych modeli silników, które obsługują, dlatego nie każdy samochód z silnikiem z wtryskiem bezpośrednim da się zaadaptować do spalania LPG.

Zaletą tego typu instalacji są stosunkowo niskie koszty montażu i co za tym idzie szybki zwrot poniesionych kosztów.

Wadą jest jednoczesny pobór benzyny i gazu podczas pracy na gazie. Stosunek spalania benzyny do spalania gazu wynosi około 1 do 4 (2 litry benzyny na 8 litrów LPG).

Przykładem sterownika realizującego powyższe rozwiązanie jest STAG 400 DPI.

Rozwiązanie nr 2: VI generacja, bezpośredni wtrysk gazu poprzez wtryskiwacze benzynowe

Najnowocześniejszym rozwiązaniem wśród instalacji LPG są instalacje VI generacji. W takiej instalacji dozowanie LPG odbywa się bezpośrednio poprzez wtryskiwacze benzynowe. Instalacja gazowa nie posiada więc własnych wtrysków gazowych ani reduktora, gdyż wtrysk gazu następuje w postaci ciekłej.

Zaletą tego typu instalacji jest fakt, że samochód posiadający LPG VI generacji, jeździ całkowicie na gazie bez użycia benzyny. Również uruchamianie silnika następuje na gazie. Ponieważ dozowanie gazu następuje poprzez wtryskiwacze benzynowe, gaz jest podawany dokładnie w tym samym miejscu i dokładnie w ten sam sposób, w jaki sposób podawana jest benzyna.

Wydawać by się mogło, że taka instalacja będzie tania, bo nie posiada wtryskiwaczy ani reduktora - nic bardziej mylnego. Instalacja wymaga skomplikowanego modułu, który umożliwia połączenie instalacji benzynowej z instalacją gazową oraz umożliwia przełączanie pomiędzy tymi dwoma paliwami. Dodatkowo w buli LPG samochodu z instalacją VI generacji znajduje się pompa gazu, gdyż ciśnienie wtrysku, rzędu kilkudziesięciu barów, jest znacznie wyższe od ciśnienia gazu wewnątrz butli, w której panuje ciśnienie kilku barów.

Instalacje tego typu również są instalacjami dedykowanymi do danego typu silnika.

Przykładem sterownika VI generacji jest sterownik Vialle PLdi.