Sekwencyjny wtrysk gazu
Budowa, zasada działania gazowego układu zasilania oraz eksploatacja pojazdu napędzanego LPG
Ogólna budowa gazowego układu zasilania E.S.I. – LPG ( Elpigaz Sequential Injection).
Każdy obecny lub potencjalny użytkownik auta z instalacją gazową aby w pełni wykorzystać zalety poruszania się na gazie, powinien znać budowę i zasadę działania instalacji gazowej która eksploatuje lub ma taki zamiar.
Rozmieszczenie elementów instalacji E.S.I. w pojeździe.
| |
Gazowy układ zasilania E.S.I. (ELPIGAZ Sequential Injection) wtrysku fazy lotnej gazu - LPG składa się z :
a) elementy do napełniania i magazynowania LPG (tył instalacji)
- wlewu gazu (1 )
- wyposażenia zbiornika (wielozaworu (2) z obudową)
- zbiornika na gaz (3) – LPG
b) motor kitu – zestawu elementów instalowanych w komorze silnika (przód instalacji)
- reduktora-parownika (6, 6A) zintegrowanego z elektrozaworem gazu i z filtrem LPG (fazy płynnej) lub występującymi oddzielnie
- filtra szeregowego fazy lotnej gazu (7)
- wtryskiwaczy gazu (9, 9A, 9B)
- sterownika gazu (ECU GAZ) (5)
- czujnika ciśnienia
- magistrali gazu (8) – (w przypadku zastosowania pojedynczych wtryskiwaczy dla każdego cylindra)
c) elementów montowanych w kabinie kierowcy
- przełącznika benzyna/gaz (4).
Zasada działania gazowego układu zasilania E.S.I. -LPG ( Elpigaz Sequential Injection).
Rozmieszczenie elementów instalacji E.S.I. w komorze silnika.
| |
1. reduktor-parownik; 2. wtryskiwacze gazu; 3. sterownik wtrysku gazu (ECU Gaz); 4. filtr fazy lotnej gazu; 5. przełącznik benzyna/gaz
1. Po otwarciu elektrozaworu wypływu na wielozaworze (2), zamontowanym na zbiorniku gazu (3) wskutek panującego w nim ciśnienia, gaz w fazie płynnej przedostaje się przewodem wysokociśnieniowym do reduktora-parownika (6, 6A) zintegrowanego z filtrem fazy płynnej LPG i elektrozaworem gazu.
2. Gdy silnik nie pracuje lub jest zasilany benzyną elektrozawór gazu na reduktorze-parowniku (6, 6A) oraz elektrozawór wypływu na wielozaworze (2) są zamknięte – wypływ gazu ze zbiornika jest odcięty.
3. Po otwarciu elektrozaworu wypływu na wielozaworze (2) i elektrozaworu gazu na reduktorze- parowniku (6, 6A) oraz przez wybranie przełącznikiem (4) zasilania gazem i załączenia zasilania gazem, gaz w fazie płynnej przedostaje się przewodem wysokociśnieniowym do wnętrza reduktora-parownika (6, 6A), gdzie wskutek podgrzania (płynem doprowadzonym przewodami z układu chłodzenia silnika) odparowuje a następnie przechodzi w stan lotny. Reduktor w czasie pracy utrzymuje na wyjściu zadane ciśnienie .
4. Gaz w fazie lotnej przepływa z reduktora-parownika przez przewody gazowe, filtr szeregowy fazy lotnej gazu (7), magistralę gazu (8), wtryskiwacze (9, 9A, 9B) i nyple do poszczególnych cylindrów silnika
5. Przełącznik (4) służy do wyboru układu zasilania silnikiem (gazem lub benzyną).
Algorytm sterowania wtryskiem gazu do silnika, (tak samo jak dla wtrysku benzyny) w celu uzyskania odpowiedniej mocy i spełnienia wymogów emisji spalin, wymaga uwzględnienia szeregu parametrów mających wpływ skład mieszanki paliwowo-powietrznej w całym zakresie pracy silnika (różne stany pracy i różne obciążenia).
| |
Krzywe mocy silnika (moc silnika przy pełnym otwarciu przepustnicy) dla silnika Peugeot 2,0 mierzone na hamowni podwoziowej.
Zasadnicza ilość paliwa wtryskiwana do poszczególnych cylindrów zależy od ilości powietrza zasysanego przez silnik, temperatury powietrza, temperatury silnika oraz szeregu innych parametrów. Następnie korygowana jest w zależności od wskazań z sondy (sond) lambda, czujnika TPS, itp.
W systemach wtrysku gazu E.S.I. (firmy ELPIGAZ) dla wyznaczania wielkości dawki paliwa gazowego jakie ma zostać doprowadzone do danego cylindra korzysta się z algorytmu bazującego na czasie otwarcia wtryskiwaczy benzyny poszczególnych cylindrów.
Zasada działania systemów E.S.I. polega na:
a) odczycie parametrów pracy silnika:
- pomiarze czasu otwarcia wtryskiwaczy benzynowych (Tb- benzyna)
- prędkości obrotowej silnika (RPM)
b) odczycie parametrów instalacji gazowej:
- temperatury wtryskiwanego gazu (Temp gaz)
- ciśnienia gazu (Pvap) i podciśnienie w kolektorze ssącym (MAP)
Na podstawie tych danych oraz na bazie wewnętrznego algorytmu obliczany jest czas otwarcia wtryskiwaczy gazu.
System doprowadzenia gazu w pobliżu zaworów ssących.
| |
Moment podania gazu do poszczególnych kanałów kolektora ssącego doprowadzających powietrze do poszczególnych cylindrów jest zgodny z sekwencją pracy silnika na benzynie.
Miejsce podania gazu do kolektora ssącego jest jak najbardziej to możliwe zbliżone do miejsca wtrysku benzyny dla danego cylindra. Tam gdzie ze względu na konstrukcję kolektora ssącego jest to trudne można zastosować specjalne zestawy nypli umożliwiające wprowadzenie gazu do wnętrza kolektora w wymagane miejsce przy użyciu przewodów elastycznych.
Ustalenie czasu otwarcia wtryskiwaczy gazu bazuje na wyznaczeniu funkcji współczynnika przeliczeniowego, której przebieg jest różny dla poszczególnych silników, zastosowanych w nich strategii sterowania wtryskiwaczami benzyny oraz rodzajami wtryskiwaczy gazu. Na podstawie tej funkcji (współczynnika przeliczeniowego) wyznaczany jest czas otwarcia wtryskiwaczy gazu (dla każdego rodzaju inaczej - np. STELLA Verde, Stella I-Plus).
Eksploatacja pojazdu z gazowym układem zasilania E.S.I. -LPG( Elpigaz Sequential Injection).
Podczas eksploatacji samochodu zasilanego gazem niezbędna jest benzyna w zbiorniku w ilości minimum 1/4 pojemności zbiornika dla zapewnienia prawidłowej pracy pompy paliwa samochodu.
| |
Wskaźnik ilości paliwa
W celu zachowania pełnej sprawności benzynowego systemu zasilania, konieczne jest, aby silnik okresowo był zasilany benzyną.
Okresowe zasilanie silnika benzyną:
- zapewnia okresową pracę elementów odpowiedzialnych za sprawne funkcjonowanie układu zasilania benzyną,
- ułatwia rozruch zimnego silnika. Jest to ważne dla zapewnienia uruchomienia zimnego silnika, zwłaszcza przy niskich temperaturach
- gwarantuje prawidłową pracę silnika natychmiast po rozruchu.
- zapewnia poprawną pracę elementów instalacji gazowej pomiędzy przeglądami technicznymi
Urządzenia IV generacji - sekwencyjne wtryski gazu, zapewniają automatyczne przełączanie z zasilania benzyną na zasilanie gazem po spełnieniu wymaganych warunków (temperatura reduktora, RPM, ciśnienie gazu w magistrali, czas zwłoki) oraz awaryjne uruchomienie silnika bezpośrednio na gazie (wg instrukcji przełącznika) w przypadku braku możliwości uruchomienia na benzynie.
Podczas normalnych warunków działania pojazd zasilany gazem LPG ma porównywalną lub nieznacznie mniejszą (około kilku procent) moc silnika w odniesieniu do zasilania benzyną.
Jak widać na rysunku powyżej, spadki mocy silnika podczas jego pracy z sekwencyjnym wtryskiem gazu są minimalne i nie przekraczają 5%. W praktyce są to wielkości nie do zidentyfikowania podczas jazdy – w warunkach codziennej eksploatacji.
Przyspieszanie, moc, prędkość maksymalna i dynamika jazdy podczas pracy silnika na gazie są niemal identyczne jak przy zasilaniu benzyną. Potwierdzają to zarówno przeprowadzone badania jak i praktyka eksploatacyjna. Różnica jest natomiast znacząca jeżeli chodzi o koszty paliwa, które na gazie stanowią zaledwie 50% tego co należałoby zapłacić za benzynę.