Autogás

Asignaturas:

General
Sistemas de GLP regulados y no regulados
Autogas y tanque de gasolina
Conexión de llenado
Válvula de gas
Válvula de cierre de combustible
Pasar de gasolina a gas
Funcionamiento del evaporador
Sistema con motor paso a paso con manguera de gas secador (AMS)
Inyección de vapor de gas (VSI/EGI)
Funcionamiento del evaporador EGI.
Inyección de gas líquido (LPi)
Bloque de acoplamiento (LPi)
Inyectores (LPi)

General:
El autogás se utiliza a pequeña escala en todo el mundo como combustible para motores de turismos. (A partir de 2013) aproximadamente 700.000 vehículos funcionan con este combustible. Esta cifra puede disminuir porque se ha eliminado el beneficio del impuesto de circulación para los coches antiguos de menos de 40 años. La tasa impositiva para estos automóviles más antiguos es la misma que la tasa para un automóvil más joven. Cuando se retire (y por supuesto se inspeccione) el sistema de GLP, podrás volver a hacer uso del beneficio fiscal si el vehículo tiene entre 26 y 40 años.

El autogás es mejor para el medio ambiente que, por ejemplo, la gasolina o el diésel. Los gases de escape son más limpios. El combustible en sí también es más barato por litro que la gasolina. El consumo suele ser ligeramente mayor con el GLP, pero el punto de inflexión es bajo. La potencia del motor disminuye ligeramente con GLP respecto a la gasolina, a excepción del sistema LPi. Más información sobre esto se explica al final de esta página.

Hay 3 tipos diferentes de sistemas de GLP. Estos sistemas se explican en detalle en esta página:

Sistema con motor paso a paso en la manguera de gas secador (AMS) (Inyección monopunto antes de la válvula de gas)
Inyección de gas vapor (VSI/EGI) (Inyección multipunto en la válvula de entrada)
Inyección de gas líquido (LPi) (Inyección multipunto en la válvula de entrada)

El término G2 o G3 se utiliza a menudo:
Las instalaciones G2 utilizan un sistema de gas venturi o inyección de gas vapor. El vehículo puede tener un convertidor catalítico con sonda lambda y el equipamiento puede ser equivalente a una instalación G3. Pese a ello, es posible que no se beneficien del beneficio fiscal de una instalación G3, porque el vehículo no cumple con las normas de emisiones ECE94-12, o porque el vehículo no ha sido probado por un organismo de inspección reconocido. Las instalaciones G3 utilizan los tiempos de activación de los inyectores de combustible calculados por el sistema de gestión del motor. Estos tiempos se convierten en tiempos de control de los inyectores de gas.

Sistemas de GLP regulados y no regulados:
En los coches antiguos (coches antiguos) sin sistema de gestión del motor, es decir, sin catalizador ni regulación lambda, se utiliza un sistema de GLP no regulado. Este sistema convencional se utilizó hasta 1990, porque en aquel momento los requisitos medioambientales se volvieron más estrictos. También hubo más problemas con los efectos contraproducentes del sistema no regulado. Un sistema controlado, tal como se utiliza hoy en día, está equipado con una unidad de control electrónica. Con la ayuda de la sonda lambda se puede inyectar una cantidad de gas más precisa. El catalizador convierte los gases de escape nocivos en otros menos nocivos.

Autogas y tanque de gasolina:
La composición del autogás varía entre un 30% de propano y un 70% de butano en verano, y hasta un 70% de propano y un 30% de butano en invierno. El butano ya no sale del depósito a una temperatura de -10 grados porque la presión de vapor es demasiado baja, por lo que el porcentaje debe ser menor en invierno que en verano. Esto se hace automáticamente en las gasolineras. Si el coche se conduce muy poco, existe la posibilidad de que surjan problemas de combustible porque la composición del depósito todavía es de una época más cálida.

El autogás líquido se almacena en el tanque. El gas tiene una presión máxima de trabajo de 2500 kPa (25 bar).

Un tanque con GLP líquido nunca debe llenarse al 100%, de lo contrario no habrá espacio suficiente para que el gas se expanda al calentarse. El depósito de gasolina está diseñado de tal forma que sólo se puede llenar al 80%. El gas líquido sale del depósito a través de la válvula de descarga electromagnética, que se abre al arrancar el motor. En ese caso, el autogás líquido fluye a través de la tubería hasta la válvula de gas. Más sobre esto más adelante en esta página.
Una vez fabricado el tanque, la fecha de fabricación se estampa en el tanque. Se comprobará que el tanque estará en buenas condiciones durante los próximos 10 años. Los tanques de gas se prueban a una presión de 3000 kPa (30 bar). La presión de rotura de un tanque de gasolina es de 10.000 kPa (100 bar). Se coloca una caja hermética alrededor de los apéndices, que se denomina caja de apéndices. La caja auxiliar está conectada al aire exterior mediante una manguera de ventilación. La finalidad de la caja anexa es drenar los gases de fuga existentes al aire exterior en caso de fuga. Estos gases de fuga no deben penetrar en ningún caso en el habitáculo.
Los tanques de gasolina están sujetos a un bastidor auxiliar de acero con correas tensoras. Este subchasis de acero se atornilla a la carrocería del coche. Se han colocado tiras de plástico entre el tanque y las correas tensoras para protección. ¡El depósito de gasolina no debe conectarse de ninguna otra manera a la carrocería!

Conexión de llenado:
En la conexión de llenado hay una rosca. En este se puede atornillar un adaptador (adaptador). Esto puede ser necesario al repostar en el extranjero. La válvula de llenado exterior está equipada con una válvula antirretorno que evita que el gas regrese después del llenado. La bomba de la gasolinera empujará el gas bajo presión a través de esta conexión de llenado. El gas fluye a través de la manguera de llenado a través de la conexión de llenado al tanque de gas.

Válvula de gas:
La válvula de gas está montada lo más cerca posible del evaporador. La válvula de cierre de gas se activa cuando se enciende el encendido y se selecciona el interruptor selector de combustible en gas. La unidad de control controla esta válvula de gas. El control se detiene cuando el motor se apaga. El autogas que ingresa a la válvula de gas desde el tanque de gasolina fluye a través del filtro. Cuando el serpentín no está energizado, la válvula cierra el paso al evaporador. Luego, el GLP ingresa al espacio alrededor y encima de la válvula a través del orificio “A”. Debido a que el GLP presiona la válvula, el paso al evaporador queda firmemente cerrado. Tan pronto como se activa la bobina, el núcleo de hierro dulce se vuelve magnético. El magnetismo empuja la válvula hacia arriba. El paso al evaporador ahora está abierto para que el autogás pueda fluir hacia el evaporador. Tan pronto como el motor frena, la válvula de gas corta temporalmente el suministro de gas hasta que el conductor acelera nuevamente.

Válvula de cierre de combustible:
Cuando se conduce con gasolina, se corta el suministro de gasolina. En ese momento la bobina no se energiza y la válvula cierra el paso. Cuando se vuelve a cambiar de gas a gasolina, la bobina se activa y el núcleo de hierro dulce se vuelve magnético. Esto tira de la válvula hacia arriba, permitiendo que pase la gasolina.

Cambio de gasolina a gas:
Si arranca con gasolina y cambia a gas, este cambio no se produce inmediatamente. El motor funciona temporalmente con ambos combustibles. Esto garantiza una transición fluida del petróleo al gas. Esta situación se denomina “tiempo de doble ejecución”.
La unidad de control determina cuánto tiempo funciona el motor con ambos combustibles simultáneamente. Con el motor frío esto será más largo que con el motor caliente, porque la evaporación del combustible es peor en el aire exterior frío. Después de unos minutos (dependiendo del sistema y de las temperaturas), el suministro de combustible se corta completamente a través de la válvula de cierre de combustible.

Funcionamiento del evaporador:
Para que el funcionamiento del evaporador sea lo más claro posible, el evaporador de la imagen está dibujado de la forma más sencilla posible. Más adelante en esta página se dará una explicación sobre un evaporador real (EGI), que es mucho más difícil. Es por eso que primero se explica el evaporador simple para aclarar los conceptos básicos.

El trabajo del evaporador es convertir el gas líquido del automóvil en gaseoso en el tanque. El gas líquido debe evaporarse (de ahí el nombre de evaporador). Se necesita calor para evaporar el gas líquido. Este calor se extrae del refrigerante. El motor lo calienta y, por lo tanto, ronda los 90 grados cuando el motor está a la temperatura de funcionamiento. Es importante que el evaporador se caliente lo más rápido posible, por eso el refrigerante se drena antes que el termostato. Esto también es posible en el circuito de refrigeración de la calefacción, ya que este conducto de alimentación también está conectado antes que el termostato.
Debido a que el evaporador requiere calor puro, es lógico que primero se deba calentar el motor antes de que pueda comenzar el proceso de evaporación. Ésa es también la razón por la que no se puede arrancar directamente con gasolina. Durante un arranque en frío, el motor funcionará con gasolina durante los primeros minutos antes de que el sistema cambie a gasolina.

Funcionamiento teórico del evaporador:
La habitación A es la habitación de la primera escalera, la habitación C es la habitación de la segunda escalera.
En las habitaciones B y D prevalece la presión de referencia, que en este caso es la presión del aire exterior.

Válvula de gas abierta, motor parado:
El GLP líquido fluye desde el tanque de gas a través de la válvula de la 1.ª etapa hacia la habitación A. El GLP cambia de forma líquida a estado gaseoso.
El GLP genera presión en el espacio A. Esta presión empuja la membrana de la 1.ª etapa hacia la izquierda. El resorte 1 se comprime, mientras que el resorte 2 se relaja. Cuando la presión en la habitación A es de aproximadamente 135 kPa, el diafragma de la primera etapa se ha movido tanto hacia la izquierda que la válvula de la primera etapa se cierra. Ahora ya no fluye GLP hacia el espacio A. El resorte 1 asegura que la válvula de la 1.ª etapa permanezca cerrada en este estado.

Válvula de gas abierta, motor en marcha:
Cuando el motor está en marcha, el aire de admisión crea una presión negativa en la abertura de salida del mezclador de gas/aire. Esta presión negativa viaja a través de la manguera de gas de secado al espacio C (la segunda etapa) del evaporador/regulador de presión. La presión de referencia en el espacio D hace que la membrana de la segunda etapa se mueva hacia la izquierda. El resorte 2 se comprime y se abre la válvula de la segunda etapa. El autogas ahora fluye de la habitación A a la habitación C y de allí al motor. Debido a que el GLP fluye de la habitación A a la habitación C, cae la presión en la habitación A. La válvula de la primera etapa se abrirá, de modo que el GLP fluya del tanque a la habitación A nuevamente. El GLP que pasa por la válvula de la segunda etapa hacia el espacio C genera presión en el espacio C. Dependiendo de las necesidades de combustible del motor, el diafragma de la segunda etapa adoptará una posición determinada, de modo que el paso de la válvula de la segunda etapa sea mayor o menor. Cuanto mayor sea la presión negativa en las aberturas de salida del mezclador de gas/aire, más GLP podrá fluir hacia el motor. Se crea una situación de equilibrio en la que, dependiendo de la depresión en las aberturas de salida del mezclador de gas/aire, fluye más o menos gas por las válvulas de la primera y segunda etapa.

Sistema con motor paso a paso con manguera de gas secador (AMS):
Este es el sistema AMS de Vialle. El tanque contiene autogás líquido. El evaporador/regulador de presión garantiza que el gas se evapore cuando sale del tanque y que se reduzca la presión. La cantidad de gas que sale del evaporador es controlada por el venturi en el mezclador de gas/aire, lo que crea una presión negativa. Cuanto mayor es la presión negativa, más GLP se aspira. La presión negativa depende de la velocidad y la carga del motor (debido a la velocidad del aire). Entonces, a medida que se dan más revoluciones, aumenta la cantidad de gas aspirado. Sin embargo, esto no es realmente exacto. Se requiere un ajuste fino para entregar exactamente la cantidad de gasolina que necesita el motor. La proporción de mezcla correcta se calculó mediante la medición de la sonda lambda.

Si se inyecta muy poco gas, la mezcla es pobre (lambda > 1). Si hay demasiado gas, la mezcla es demasiado rica (lambda < 1). (El signo > significa mayor que y < significa menor que). La sonda lambda medirá esto en los gases de escape. Por lo tanto, la gestión del motor reconocerá la mezcla demasiado rica o demasiado pobre y controlará el motor paso a paso. Luego, el motor paso a paso hace que el paso de gas sea más grande o más pequeño. Este motor paso a paso suele colocarse en el evaporador. Durante un arranque en frío, este motor paso a paso estará en posición neutral y aún no funcionará. El motor todavía está funcionando en una situación de "bucle abierto". Esto significa que la señal de la sonda lambda aún no se utiliza porque el enriquecimiento de arranque en frío todavía está activo. La desventaja del sistema AMS es que se trata de inyección de un solo punto. El gas se inyecta delante de la válvula de mariposa y se distribuye con el aire por los diferentes cilindros. Debido a la gran cantidad de gas en el tubo de entrada, existe un gran riesgo de que se produzca un retroceso.

Inyección de vapor de gas (VSI/EGI):
Esta es la Inyección Secuencial de Vapor (VSI) o Inyección Electrónica de Gas y Vapor (EGI). Por conveniencia, ahora se llama simplemente EGI. El sistema de inyección de gas vapor es un sistema de inyección multipunto que se controla mediante una unidad de control. La inyección ahora puede realizarse por cilindro en lugar de centralmente delante de la válvula de mariposa. Esto puede ser con un motor de 4 cilindros, pero también fácilmente con uno de 6 u 8 cilindros. El gas se inyecta justo antes de la válvula de entrada. La posibilidad de que se produzca un efecto contraproducente es ahora mucho menor en comparación con el sistema AMS. En este tipo de instalaciones de gas siempre se debe utilizar gasolina para el arranque del motor. Después de un breve periodo de tiempo, el sistema de gas se conectará automáticamente.

Operación:
El GLP sale del evaporador en estado gaseoso. La presión ha sido reducida por el regulador de presión en el evaporador. Luego el gas fluye hacia la casa de distribución. La carcasa de distribución dosifica la cantidad de gas y la distribuye a los inyectores mediante las ranuras de control. Los inyectores rocían el gas vaporoso en el colector de admisión, justo antes de la válvula de admisión.

Funcionamiento del evaporador EGI:
El siguiente texto se relaciona con la imagen de abajo.

Operación de primera etapa:
En estado despresurizado, resorte. 6 contra membrana 7 la palanca contra el resorte 8 Empuje hacia abajo, liberando la válvula de 1.ª etapa. 3 Esta abierto.
Cuando el gas en el ojal de entrada 1 entra, el gas romperá la membrana 7 contra la primavera 6 hacer subir. el sifón 4 ahora está liberado, y pluma 8 empuja la palanca hacia arriba. Esto hace que la válvula de la 1.ª etapa se cierre. 3.
En la parte superior de la membrana 7 Hay vacío en el motor, lo que significa que la presión en la 1.ª etapa también depende del vacío del motor. La presión en la primera etapa se puede ajustar ajustando el perno. 5. Presión 1.ª etapa = Presión ajustada 1.ª etapa – vacío del motor.
Operación de segunda etapa:
El gas de la primera etapa puede pasar inicialmente a través de la abertura liberada a través de la válvula de la segunda etapa. 13. Luego el gas presiona contra el resorte. 11 y membrana 10, provocando que la válvula de segunda etapa 13 para la primavera 14 cerca.
En la parte inferior de la membrana 10 Hay vacío en el motor, lo que significa que la presión en la segunda etapa depende del vacío del motor. La presión en la segunda etapa se puede ajustar ajustando el perno. 12.
Presión 2da etapa = Presión ajustada 2da etapa – vacío del motor.

Protección contra sobrepresión 1.ª etapa:
Cuando la presión en la primera etapa es demasiado alta, el diafragma 7 junto con placa de membrana 19 moverse hacia arriba.
Cuando el eje del diafragma 18 contra el perno de ajuste 17 se detiene, el eje del diafragma 18 no más arriba.
Membrana 7 se mueve con placa de membrana 19 más arriba, creando una placa de membrana 19 en la parte más estrecha del eje de la membrana 18 se acostará. Aquí se crea una abertura a través de la cual el gas de la 1.ª etapa pasa al espacio. 16, canal 20 y arandela de presión del colector 15 al colector de admisión del motor.

Comentario:
La presión del gas de la 1.ª etapa se puede suministrar a través de un canal. 22 debajo del émbolo 23 por venir.
Por lo tanto, esta presión de gas actúa sobre el émbolo en la parte inferior. 23, opuesta a la presión del gas de la 1.ª etapa en la válvula de la 2.ª etapa 21.
Ahora la presión del gas de la 1.ª etapa estará en la válvula de la 2.ª etapa. 21 ya no influye en la apertura de la válvula de 2ª etapa 21, porque la presión del gas de la 1.ª etapa está por debajo del émbolo 23 está en la dirección opuesta.

Inyección de gas líquido (LPi)
LPi significa: Inyección de propano líquido). En la inyección de gas líquido, el autogás se inyecta en forma líquida. Entonces no hay evaporador en este sistema.
Como no es necesario evaporar el gas líquido, simplemente se puede empezar con gas. Por lo tanto, el sistema de inyección de gasolina queda realmente fuera de servicio. Esto tiene la desventaja de que el sistema de inyección de gasolina puede contaminarse debido a un uso poco frecuente. Por tanto, es aconsejable conducir de vez en cuando con gasolina durante un tiempo. El sistema LPi intenta aproximarse lo máximo posible al sistema de inyección de gasolina. El autogás líquido se inyecta a través de los inyectores situados en la válvula de admisión (exactamente como en los motores de gasolina con inyección indirecta).

Se han sustituido el evaporador y el mezclador gas/aire por el bloque de acoplamiento y los inyectores. Se instala una bomba en el tanque para bombear el autogás líquido. La inyección de fluido se controla desde el sistema de gestión del motor existente, que conserva y utiliza plenamente sus propiedades de autoaprendizaje. El sistema LPi sólo utiliza la señal del tiempo de apertura del inyector de gasolina y la traduce en GLP. El GLP líquido se puede dosificar con mucha precisión. Mejor que el gas en forma de vapor.
El sistema LPi sigue la estrategia de inyección de la unidad de control de gasolina. Todas las opciones, como el corte de combustible al desacelerar, la limitación de velocidad, el enriquecimiento a plena carga y el control de lambada, también funcionan con GLP. Con LPi el motor no sufre pérdida de potencia. Esto se debe a la ausencia del efecto de desplazamiento del aire, que persiste con la dosificación de vapor. Debido al efecto de desplazamiento del aire, el nivel de llenado del motor disminuye aproximadamente un 6%. La inyección de líquido también proporciona un efecto de enfriamiento para la evaporación del gas en el cilindro. Esto dará como resultado un mejor nivel de llenado. Esto también da como resultado un mejor rendimiento del motor. El consumo de combustible sigue siendo mayor que cuando se utiliza el mismo motor con gasolina, porque por kg de gasolina se produce menos energía de combustión que por un kg de gasolina.

Se requiere una alta presión del sistema para inyectar el GLP en forma líquida. La presión del sistema es suministrada por la bomba de diafragma en el tanque. Este bombea el GLP a través del bloque de acoplamiento a los inyectores de GLP. La presión del sistema se ajusta mediante el regulador de presión a 5 bar por encima de la presión del tanque.
El calentamiento podría provocar la formación de burbujas de vapor en las tuberías. El vapor es comprimible y por lo tanto no se puede inyectar con precisión. Al bombear el GLP líquido bajo presión, se evita el calentamiento y, por lo tanto, se evita la entrada de vapor en la tubería. Los tubos también están fabricados de plástico y aislados contra el calor.
También se monta un filtro en el tubo de retorno, que debe retener posibles contaminantes y partículas metálicas.

Bloque de acoplamiento (LPi):
El bloque de acoplamiento forma la conexión entre el tanque y los inyectores (ver imagen a continuación). En el bloque de acoplamiento se incluye una válvula electromagnética que se abre y se cierra simultáneamente con la válvula de extracción del tanque. El regulador de presión (que normalmente se incluye con el evaporador) y el sensor de presión también están montados en el bloque de acoplamiento. Hay 4 conexiones en el bloque de acoplamiento. Los tubos flexibles de alta presión se fijan al bloque de acoplamiento con un perno banjo. Las conexiones no deben intercambiarse debido al flujo de GLP. En caso de defecto, el bloque de acoplamiento debe sustituirse por completo, ya que en ningún caso debe desmontarse.

Inyectores (LPi):
Para inyectar el autogás líquido se utilizan “inyectores de alimentación inferior”. Este tipo de inyector tiene la ventaja (a diferencia de los inyectores de alimentación superior) de que el calor del serpentín del inyector no hace que el autogás se caliente. Además, casi no queda suministro de GLP en el inyector. La bobina del inyector tiene una resistencia de 1,8 ohmios. Se monta un filtro delante de la entrada de gas del inyector de alimentación inferior para evitar que entre suciedad gruesa en el inyector.

Los inyectores se colocan en un porta-inyectores universal. Las juntas están proporcionadas por juntas tóricas. El inyector se sujeta mediante un anillo roscado. Dependiendo de la ubicación en el colector, el gas se conduce a través de los tubos de salida (ver parte 9 en la figura).