LPG

Tárgyak:

Általános
Szabályozott és nem szabályozott LPG rendszerek
Autógáz és gáztartály
Töltő csatlakozás
Gázszelep
Üzemanyag elzáró szelep
Váltson benzinről gázra
Az elpárologtató működése
Léptetőmotoros rendszer szárítógáztömlővel (AMS)
Gőzgáz befecskendezés (VSI/EGI)
Az EGI elpárologtató működése
Folyékony gáz befecskendezése (LPi)
Csatlakozóblokk (LPi)
Injektorok (LPi)

összesen:
Az autógázt világszerte kis mennyiségben használják személygépkocsi-motorok üzemanyagaként. (2013-ban) körülbelül 700.000 40 jármű üzemel ezzel az üzemanyaggal. Ez a szám azért csökkenhet, mert megszűnt a 26 év alatti veterán autók útadó-kedvezménye. Az ilyen régebbi autók adókulcsa megegyezik a fiatalabb autóéval. A PB-rendszer kiszerelése (és természetesen az átvizsgálás) után újra igénybe veheti az adókedvezményt, ha a jármű 40 és XNUMX év közötti.

Az autógáz környezetbarátabb, mint például a benzin vagy a dízel üzemanyag. A kipufogógázok tisztábbak. Maga az üzemanyag is olcsóbb literenként, mint a benzin. LPG esetén a fogyasztás gyakran valamivel magasabb, de a billenőpont alacsony. A motor teljesítménye némileg csökken PB-gázzal a benzineshez képest, kivéve az LPi rendszert. Erről bővebben az oldal alján olvashat.

3 különböző típusú LPG rendszer létezik. Ezeket a rendszereket részletesen ismertetjük ezen az oldalon:

Rendszer léptetőmotorral a szárítógáztömlőben (AMS) (Egypontos befecskendezés a gázszelep előtt)
Gőzgáz befecskendezés (VSI/EGI) (Többpontos befecskendezés a bemeneti szelepen)
Folyékony gáz befecskendezés (LPi) (többpontos befecskendezés a bemeneti szelepen)

A G2 vagy G3 kifejezést gyakran használják:
A G2 berendezések Venturi gázrendszert vagy gőzgáz-befecskendezést használnak. Lehetséges, hogy az autóban egy lambda-szenzoros katalizátor található, és a felszereltség megegyezik a G3-as telepítéssel. Ennek ellenére előfordulhat, hogy nem esnek a G3-as beépítés adókedvezményébe, mert a jármű nem felel meg az ECE94-12 károsanyag-kibocsátási szabványoknak, vagy mert a járművet nem vizsgálta meg elismert ellenőrző szervezet. A G3 telepítések a motorvezérlő rendszer által kiszámított üzemanyag-befecskendező szelep aktiválási időket használják. Ezeket az időket a rendszer a gázbefecskendezők vezérlési idejévé alakítja át.

Szabályozott és nem szabályozott LPG rendszerek:
A motorvezérlő rendszer nélküli, azaz katalizátor és lambda vezérlés nélküli régi autókban (évjáratú autókban) szabályozatlan LPG rendszert alkalmaznak. Ezt a hagyományos rendszert 1990-ig használták, mert a környezetvédelmi követelmények ekkor szigorodtak. Több probléma is volt a szabályozatlan rendszer visszaütésével. A ma is használt vezérelt rendszer elektronikus vezérlőegységgel van felszerelve. A lambda érzékelő segítségével pontosabb gázmennyiség fecskendezhető be. A katalizátor a káros kipufogógázokat kevésbé káros anyagokká alakítja át.

Autógáz és gáztartály:
Az autógáz összetétele nyáron 30% propán és 70% bután, télen pedig 70% propán és 30% bután között változik. A bután -10 fokos hőmérsékleten már nem hagyja el a tartályt, mert túl alacsony a gőznyomás, ezért télen alacsonyabbnak kell lennie a százalékos aránynak, mint nyáron. Ez automatikusan megtörténik a benzinkutakon. Ha az autót nagyon keveset vezetik, akkor előfordulhat, hogy üzemanyag-problémák merülnek fel, mert a tankban lévő összetétel még melegebb időszakból származik.

A folyékony autógázt a tartályban tárolják. A gáz maximális üzemi nyomása 2500 kPa (25 bar).

A folyékony PB-gázt tartalmazó tartályt soha nem szabad 100%-ig megtölteni, különben nem lesz elegendő hely a gáz kitágulásához melegítés közben. A gáztartályt úgy alakították ki, hogy csak 80%-ban tölthető. A folyékony autógáz az elektromágneses lefúvószelepen keresztül hagyja el a tartályt, amely a motor indításakor kinyílik. Ebben az esetben a folyékony autogáz a csövön keresztül a gázszelephez áramlik. Erről bővebben később ezen az oldalon.
A tartály gyártása után a gyártás dátuma a tartályba kerül. A tartály jó állapotban lesz a következő 10 évben. A gáztartályokat 3000 kPa (30 bar) nyomáson tesztelik. A gáztartály felszakadási nyomása 10.000 100 kPa (XNUMX bar). A függelékek köré gáztömör dobozt helyeznek el, amelyet függelékdoboznak neveznek. A függelékdoboz szellőzőtömlőn keresztül csatlakozik a külső levegőhöz. A toldalékdoboz célja, hogy szivárgás esetén a meglévő szivárgó gázokat a külső levegőbe vezesse. Ezek a szivárgó gázok semmiképpen sem juthatnak be a belső térbe.
A gáztartályok feszítőhevederekkel acél segédvázra vannak rögzítve. Ez az acél segédváz az autó karosszériájához van csavarozva. A tartály és a feszítőhevederek közé műanyag csíkok kerültek a védelem érdekében. A gáztartályt más módon nem szabad a karosszériához csatlakoztatni!

Töltő csatlakozás:
A töltőcsatlakozásban egy menet található. Ebbe adaptert (adaptert) lehet csavarni. Erre külföldön történő tankoláskor lehet szükség. A külső töltőszelep egy visszacsapó szeleppel van felszerelve, amely megakadályozza a gáz visszaáramlását a töltés után. A benzinkútnál a szivattyú nyomás alatt nyomja a gázt ezen a töltőcsatlakozón keresztül. A gáz a töltőtömlőn keresztül a töltőcsatlakozón keresztül a gáztartályba áramlik.

Gázszelep:
A gázszelepet a lehető legközelebb kell felszerelni az elpárologtatóhoz. A gázelzáró szelep feszültség alá kerül, amikor a gyújtást rákapcsolják, és az üzemanyag-választó kapcsolót gázra kapcsolják. A vezérlőegység vezérli ezt a gázszelepet. A vezérlés leáll, ha a motor leáll.A gáztartályból a gázszelepbe belépő autogáz átfolyik a szűrőn. Ha a tekercs nincs feszültség alatt, a szelep lezárja az elpárologtatóhoz vezető járatot. Az LPG ezután az „A” furaton keresztül belép a szelep körüli és feletti térbe. Mivel az LPG nyomja a szelepet, az elpárologtatóhoz vezető járat szilárdan zárva van. Amint a tekercs feszültség alá kerül, a lágyvas mag mágnesessé válik. A mágnesesség felfelé húzza a szelepet. Az elpárologtatóhoz vezető járat most nyitva van, így az autogáz az elpárologtatóba áramolhat. Amint a motor lefékez, a gázszelep ideiglenesen leállítja a gázellátást, amíg a vezető ismét nem gyorsít.

Üzemanyag elzáró szelep:
Gázzal történő vezetésnél a benzinellátás ki van kapcsolva. Ebben a pillanatban a tekercs nem kap feszültséget, és a szelep lezárja a járatot. Ha újra gázról benzinre vált, a tekercs feszültség alá kerül, és a lágyvas mag mágnesessé válik. Ez felfelé húzza a szelepet, lehetővé téve a benzin áthaladását.

Váltás benzinről gázra:
Ha benzinnel indul és gázra vált, ez a váltás nem történik meg azonnal. A motor átmenetileg mindkét üzemanyaggal működik. Ez biztosítja a zökkenőmentes átállást a benzinről a gázra. Ezt a helyzetet „kettős futási időnek” nevezik.
A vezérlőegység határozza meg, hogy a motor mennyi ideig járjon egyszerre mindkét üzemanyaggal. Hideg motornál ez hosszabb ideig tart, mint meleg motornál, mert hideg külső levegőn gyengébb az üzemanyag párolgása. Néhány perc elteltével (a rendszertől és a hőmérséklettől függően) az üzemanyag-elzáró szelepen keresztül teljesen leáll az üzemanyag-ellátás.

Az elpárologtató működése:
Az elpárologtató működésének minél egyértelműbbé tétele érdekében a képen látható párologtató a lehető legegyszerűbben van megrajzolva. Később ezen az oldalon egy valódi (EGI) elpárologtatóról lesz szó, ami sokkal nehezebb. Ezért először az egyszerű elpárologtatót magyarázzuk el, hogy az alapok világosak legyenek.

Az elpárologtató feladata, hogy a tartályban lévő folyékony autógázt gázneművé tegye. A folyékony gázt el kell párologtatni (innen ered az elpárologtató elnevezés). A folyékony gáz elpárologtatásához hő szükséges. Ezt a hőt a hűtőfolyadékból vonják ki. Ezt a motor felmelegíti, ezért 90 fok körül van, amikor a motor üzemi hőmérsékleten van. Fontos, hogy az elpárologtató a lehető leggyorsabban felmelegedjen, ezért a hűtőfolyadék a termosztát előtt kerül leeresztésre. Ez a fűtőberendezés hűtőkörével is lehetséges, mert ez a tápvezeték is a termosztát elé csatlakozik.
Mivel az elpárologtató tiszta hőt igényel, logikus, hogy a motort először fel kell melegíteni, mielőtt a párolgási folyamat megkezdődhet. Ez az oka annak is, hogy nem lehet közvetlenül gázzal indítani. A hidegindítás során a motor az első néhány percben benzinnel működik, mielőtt a rendszer gázra kapcsol.

Az elpárologtató elméleti működése:
Az A szoba az első lépcsőház helyisége, a C szoba a második lépcsőház helyisége.
A B és D helyiségekben a referencianyomás érvényesül, ami jelen esetben a külső légnyomás.

Gázszelep nyitva, motor nem jár:
A folyékony PB-gáz a gáztartályból az 1. fokozat szelepén túl az A helyiségbe áramlik. A PB-gáz folyékony halmazállapotból gáz halmazállapotúvá változik.
Az LPG nyomást hoz létre az A térben. Ez a nyomás az 1. fokozat membránját balra tolja. Az 1. rugó összenyomódik, míg a 2. rugó ellazul. Amikor az A helyiségben a nyomás körülbelül 135 kPa, az 1. fokozat membránja annyira balra van tolva, hogy az 1. fokozat szelepe bezárul. Most már nem folyik PB-gáz az A térbe. A 3. rugó biztosítja, hogy a 2. fokozat szelepe ebben az állapotban zárva maradjon.

Gázszelep nyitva, motor jár:
Amikor a motor jár, a beszívott levegő negatív nyomást hoz létre a gáz/levegő keverő kifolyó nyílásánál. Ez a negatív nyomás a szárítógáztömlőn keresztül az elpárologtató/nyomásszabályozó C terébe (a 2. fokozatba) jut. A D térben a referencianyomás most a második fokozat membránját balra mozgatja. A 3. rugó összenyomódik, és a második fokozat szelepe kinyílik. Az autógáz most az A helyiségből a C helyiségbe folyik, és onnan a motorba. Mivel az LPG az A helyiségből a C helyiségbe áramlik, az A helyiségben leesik a nyomás.Az első fokozat szelepe kinyílik, így a tartályból újra az A helyiségbe áramlik a PB. Az a PB-gáz, amely a második fokozat szelepén túl a C térbe áramlik, nyomást hoz létre a C térben. A motor tüzelőanyag-igényétől függően a második fokozat membránja egy bizonyos pozíciót vesz fel, így a második fokozat szelepének áthaladása nagyobb vagy kisebb lesz. Minél nagyobb a negatív nyomás a gáz/levegő keverő kimeneti nyílásainál, annál több PB-gáz áramolhat a motorba. Egy egyensúlyi helyzet jön létre, amelyben a gáz/levegő keverő kilépő nyílásainál fennálló negatív nyomástól függően több vagy kevesebb gáz áramlik el az első és a második fokozat szelepein.

Léptetőmotoros rendszer szárítógáztömlővel (AMS):
Ez a Vialle AMS rendszere. A tartály folyékony autógázt tartalmaz. Az elpárologtató/nyomásszabályozó gondoskodik arról, hogy a gáz elpárologjon, amikor kijön a tartályból, és a nyomás csökkenjen. Az elpárologtatóból kilépő gáz mennyiségét a gáz/levegő keverőben lévő Venturi-cső szabályozza, ami negatív nyomást hoz létre. Minél nagyobb a negatív nyomás, annál több PB-gáz szívódik fel. A negatív nyomás a motor fordulatszámától és terhelésétől függ (a légsebesség miatt). Tehát minél több fordulat történik, a beszívott gáz mennyisége növekszik. Ez azonban nem igazán pontos. Finom beállítás szükséges ahhoz, hogy pontosan annyi gázt szállítson, amennyire a motornak szüksége van. A helyes keverési arányt a lambda érzékelő mérésével számítottuk ki.

Ha túl kevés gázt fecskendeztek be, a keverék sovány (lambda > 1). Ha túl sok a gáz, akkor a keverék túl gazdag (lambda < 1). (A > jel azt jelenti, hogy nagyobb, a < pedig kisebb, mint). A lambda szenzor ezt a kipufogógázban méri. A motorvezetés ezért felismeri a túl gazdag vagy túl gyenge keveréket, és szabályozza a léptetőmotort. A léptetőmotor ezután nagyobbra vagy kisebbre teszi a gázjáratot. Ezt a léptetőmotort általában az elpárologtatóra helyezik. Hidegindításkor ez a léptetőmotor semleges helyzetben lesz, és még nem működik. A motor továbbra is „nyílt hurok” helyzetben működik. Ez azt jelenti, hogy a lambdaszonda jelét még nem használják, mert a hidegindítási dúsítás még aktív. Az AMS rendszer hátránya, hogy egypontos befecskendezéses. A gázt a fojtószelep elé fecskendezik, és a levegővel együtt elosztják a különböző hengereken. A bemeneti csőben lévő nagy mennyiségű gáz miatt nagy a visszatűzveszély.

Gőzgáz befecskendezés (VSI/EGI):
Ez a gőzszekvenciális befecskendezés (VSI) vagy az elektronikus gőzgáz-befecskendezés (EGI). A kényelem kedvéért most csak EGI-nek hívják. A gőzgáz befecskendező rendszer egy többpontos befecskendező rendszer, amelyet egy vezérlőegység vezérel. A befecskendezés most hengerenként történhet, nem pedig a fojtószelep előtt. Ez lehet 4 hengeres motorral, de könnyen 6 vagy 8 hengerrel is. A gázt közvetlenül a bemeneti szelep előtt fecskendezik be. Az AMS rendszerhez képest most sokkal kisebb a visszatüzelés esélye. Az ilyen típusú gázszerelésnél a motor indításához mindig benzint kell használni. Rövid idő elteltével a gázrendszer automatikusan bekapcsol.

Művelet:
Az LPG az elpárologtatóból gáz halmazállapotban érkezik. A nyomást az elpárologtatóban lévő nyomásszabályozó csökkentette. A gáz ezután az elosztóházba áramlik. Az elosztóház adagolja a gáz mennyiségét, és a vezérlőnyílások segítségével osztja el a befecskendezők között. Az injektorok a gőzgázt a szívócsőbe fújják, közvetlenül a szívószelep előtt.

Az EGI elpárologtató működése:
A következő szöveg az alábbi képhez kapcsolódik.

Első szakasz működése:
Nyomásmentes állapotban, tavasz 6 membrán ellen 7 a kart a rugóval szemben 8 nyomja le, elengedi az 1. fokozat szelepét 3 nyitva van.
Amikor a gáz a bemeneti tömítésnél 1 belép, a gáz széttöri a membránt 7 tavasz ellen 6 nyomja fel. A szifon 4 most megjelent, és toll 8 felfelé tolja a kart. Ez az 1. fokozat szelepének zárását okozza 3.
A membrán tetején 7 vákuum van a motorban, ami azt jelenti, hogy az 1. fokozatban a nyomás is függővé válik a motor vákuumától. Az 1. fokozatban a nyomás állítócsavarral állítható 5. Nyomás 1. fokozat = Beállított nyomás 1. fokozat – motor vákuum.
Második szakasz működése:
Az első szakaszban lévő gáz kezdetben a második fokozat szelepén keresztül tud áthaladni a kiengedett nyíláson 13. A gáz ezután a rugóhoz nyomódik 11 és membrán 10, ami a 2. fokozatú szelepet okozza 13 tavaszra 14 bezár.
A membrán alsó oldalán 10 vákuum van a motorban, ami azt jelenti, hogy a nyomás a 2. fokozatban a motor vákuumától függ. A nyomás a 2. fokozatban állítócsavarral állítható 12.
Nyomás 2. fokozat = Beállított nyomás 2. fokozat – motor vákuum.

Túlnyomás elleni védelem 1. fokozat:
Ha az 1. szakaszban a nyomás túl magas lesz, a membrán meg fog 7 membránlemezzel együtt 19 feljebb lépni.
Amikor a membrán tengelye 18 beállító csavar ellen 17 nyugalomba kerül, a membrán tengelye megtörténhet 18 nincs tovább.
Membrán 7 membránlemezzel mozog 19 tovább, egy membránlemezt hozva létre 19 a membrán tengelyének szűkebb részén 18 le fog feküdni. Itt egy nyílás jön létre, amelyen keresztül az 1. fokozatból származó gáz áthalad a téren 16, csatorna 20 és elosztó-nyomógyűrű 15 a motor szívócsonkjához.

Visszacsatolás:
Az 1. fokozat gáznyomása csatornán keresztül táplálható 22 dugattyú alatt 23 jön.
Ez a gáznyomás tehát az alján lévő dugattyúra hat 23, szemben az 1. fokozat gáznyomásával a 2. fokozat szelepén 21.
Most az 1. fokozat gáznyomása a 2. fokozat szelepén lesz 21 már nem befolyásolja a 2. fokozat szelepének nyitását 21, mert az 1. fokozat gáznyomása a dugattyú alatt van 23 ellenkező irányban van.

Folyékony gáz befecskendezése (LPi)
LPi jelentése: Folyékony propán injekció). Folyékony gáz befecskendezéssel az autógázt folyadékként fecskendezik be. Tehát ebben a rendszerben nincs elpárologtató.
Mivel a folyékony gázt nem kell elpárologtatni, egyszerűen elindíthatja a gázt. A benzinbefecskendező rendszer ezért ténylegesen leállt. Ennek megvan az a hátránya, hogy a benzinbefecskendező rendszer a ritka használat miatt szennyeződhet. Ezért célszerű időnként egy ideig benzinnel vezetni. Az LPi rendszer igyekszik a lehető legjobban megközelíteni a benzinbefecskendező rendszert. A folyékony autogázt a szívószelepen lévő befecskendező szelepeken keresztül fecskendezik be (pontosan úgy, mint a közvetett befecskendezéses benzinmotoroknál).

Az elpárologtatót és a gáz/levegő keverőt a csatlakozóblokk és az injektorok cserélték. A tartályba egy szivattyú van beépítve a folyékony autógáz szivattyúzására. A folyadék befecskendezését a meglévő motorvezérlő rendszer vezérli, amely teljes mértékben megőrzi és kihasználja öntanuló tulajdonságait. Az LPi rendszer csak a benzinbefecskendező nyitási idejének jelét használja, és azt LPG-re fordítja. A folyékony LPG nagyon pontosan adagolható. Jobb, mint a gáz gőz formájában.
Az LPi rendszer a benzinvezérlő egység befecskendezési stratégiáját követi. Az összes opció, mint például az üzemanyag-lezárás lassításkor, a sebességkorlátozás, a teljes terhelés dúsítása és a lambada szabályozás szintén LPG-vel működik. Az LPi-vel a motornak nincs teljesítményvesztesége. Ennek oka a levegőkiszorító hatás hiánya, amely gőzadagolásnál megmarad. A légkiszorító hatás miatt a motor töltési szintje körülbelül 6%-kal csökken. A folyadékbefecskendezés hűtőhatást is biztosít a hengerben lévő gáz elpárologtatásához. Ez jobb töltési szintet eredményez. Ez jobb motorteljesítményt is eredményez. Az üzemanyag-fogyasztás még mindig magasabb, mint ugyanazzal a motorral benzinnel, mert kevesebb égési energia jut egy kg gázra, mint egy kg benzinben.

Az LPG folyékony formában történő befecskendezéséhez nagy rendszernyomásra van szükség. A rendszer nyomását a tartályban lévő membránszivattyú biztosítja. Ez pumpálja az LPG-t a csatlakozóblokkon keresztül az LPG befecskendezőkhöz. A rendszernyomást a nyomásszabályozó 5 bar-ral a tartálynyomás fölé állítja.
A melegítés gőzbuborékok képződését okozhatja a csövekben. A gőz összenyomható, ezért nem lehet pontosan befecskendezni. A folyékony PB-gáz nyomás alatti szivattyúzása megakadályozza a felmelegedést, és ezáltal megakadályozza a csőben a gőz bejutását. A csövek is műanyagból készülnek és hőszigeteltek.
A visszatérő csőre egy szűrő is fel van szerelve, amelynek vissza kell tartania az esetleges szennyeződéseket és fémrészecskéket.

Csatlakozóblokk (LPi):
A csatlakozóblokk képezi a kapcsolatot a tartály és az injektorok között (lásd az alábbi képet). A csatlakozóblokkban egy elektromágneses szelep található, amely a tartályon lévő visszahúzó szeleppel egyidejűleg nyílik és zár. A nyomásszabályozó (amely általában az elpárologtatóhoz tartozott) és a nyomásérzékelő szintén a csatlakozóblokkba van szerelve. A tengelykapcsoló blokkon 4 csatlakozás található. A flexibilis nagynyomású csövek bendzsócsavarral vannak a csatlakozóblokkhoz rögzítve. A csatlakozásokat nem szabad felcserélni az LPG áramlása miatt. Hiba esetén a tengelykapcsoló blokkot teljesen ki kell cserélni, mert azt biztosan nem szabad szétszedni.

Injektorok (LPi):
Az „alsó betáplálású befecskendezők” a folyékony autogáz befecskendezésére szolgálnak. Ennek a befecskendező típusnak az az előnye (ellentétben a felső adagolású befecskendezőkkel), hogy az injektor tekercséből származó hő nem okozza az autogáz felmelegedését. A befecskendező szelepben szinte semmi sem maradt LPG-ből. Az injektor tekercs ellenállása 1,8 Ohm. Az alsó adagoló befecskendező szelep gázbemenete elé egy szűrő van felszerelve, amely megakadályozza, hogy durva szerelési szennyeződés kerüljön a befecskendezőbe.

Az injektorok egy univerzális befecskendező tartóban vannak elhelyezve. A tömítéseket O-gyűrűk biztosítják. Az injektort csavaros gyűrű tartja a helyén. Az elosztón való elhelyezéstől függően a gázt a kifolyócsöveken vezetik át (lásd az ábrán a 9. részt).