LPG

Viðfangsefni:

General
Skipulögð og óeftirlitsskyld LPG kerfi
Autogas og bensíntankur
Fyllingartenging
Gas loki
Eldsneytislokunarventill
Skiptu úr bensíni yfir í bensín
Rekstur uppgufunartækisins
Kerfi með þrepamótor með þurrkandi gasslöngu (AMS)
Gufugasinnspýting (VSI/EGI)
Rekstur EGI uppgufunartækisins
Innspýting á fljótandi gasi (LPi)
Tengiblokk (LPi)
Inndælingartæki (LPi)

Almennt:
Autogas er notað í litlum mæli um allan heim sem eldsneyti fyrir fólksbílavélar. (frá og með 2013) ganga um 700.000 ökutæki fyrir þessu eldsneyti. Þessi tala kann að lækka vegna þess að ávinningur vegaskatts fyrir fornbíla undir 40 ára hefur verið afnuminn. Skatthlutfallið á þessum eldri bílum er það sama og á yngri bílnum. Þegar gasolíukerfið er fjarlægt (og að sjálfsögðu skoðað) geturðu nýtt skattfríðindin aftur ef ökutækið er á aldrinum 26 til 40 ára.

Autogas er betra fyrir umhverfið en til dæmis bensín eða dísileldsneyti. Útblástursloftið er hreinni. Eldsneytið sjálft er líka ódýrara á lítra en bensín. Eyðslan er oft aðeins meiri með LPG, en veltipunkturinn er lítill. Vélaraflið minnkar örlítið með LPG miðað við bensín, að LPI kerfinu undanskildu. Meira um þetta er útskýrt neðst á þessari síðu.

Það eru 3 mismunandi gerðir af LPG kerfum. Þessi kerfi eru útskýrð ítarlega á þessari síðu:

Kerfi með þrepamótor í þurrkunargasslöngunni (AMS) (Einspunkts innspýting fyrir gaslokann)
Gufugasinnspýting (VSI/EGI) (Margpunkta innspýting á inntaksventil)
Innspýting á fljótandi gasi (LPi) (Margpunkta innspýting á inntaksventil)

Hugtakið G2 eða G3 er oft notað:
G2 uppsetningar nota gasventuri kerfi eða gufugasinnspýtingu. Hvafakútur með lambdaskynjara getur verið á bílnum og búnaðurinn gæti verið jafngóður G3 uppsetningu. Þrátt fyrir þetta geta þau ekki fallið undir skattfríðindi G3 uppsetningar, vegna þess að ökutækið uppfyllir ekki ECE94-12 útblástursstaðla, eða vegna þess að ökutækið hefur ekki verið prófað af viðurkenndri skoðunarstofu. G3 uppsetningar nota virkjunartíma eldsneytisinnsprautunnar sem reiknaður er af vélstjórnunarkerfinu. Þessum tímum er breytt í stjórntíma fyrir gasinndælingartækin.

Skipulögð og óregluleg LPG kerfi:
Í gömlum bílum (árgangsbílum) án vélastýringarkerfis, þ.e.a.s. án hvarfakúts og lambda-stýringar, er notað óstýrt LPG kerfi. Þetta hefðbundna kerfi var notað til ársins 1990, vegna þess að umhverfiskröfur urðu strangari á þeim tíma. Það voru líka fleiri vandamál með bakslag með stjórnlausa kerfinu. Stýrt kerfi, eins og það er notað enn í dag, er búið rafeindastýringu. Með hjálp lambdaskynjarans er hægt að sprauta nákvæmara magni af gasi. Hvatinn breytir skaðlegum útblástursloftum í minna skaðleg.

Autogas og bensíntankur:
Samsetning sjálfgass er á milli 30% própans og 70% bútans á sumrin og allt að 70% própans og 30% bútans á veturna. Bútan fer ekki lengur úr tankinum við -10 gráðu hita vegna þess að gufuþrýstingurinn er of lágur, þannig að hlutfallið verður að vera lægra á veturna en á sumrin. Þetta er gert sjálfkrafa á bensínstöðvunum. Ef bílnum er mjög lítið ekið eru líkur á að eldsneytisvandamál komi upp því samsetningin í tankinum var enn frá hlýrra tímabili.

Vökva sjálfgasið er geymt í tankinum. Gasið hefur hámarks vinnuþrýsting upp á 2500 kPa (25 bar).

Geymir með fljótandi LPG ætti aldrei að fylla að 100%, annars verður ekki nóg pláss fyrir gasið til að þenjast út við upphitun. Bensíntankurinn er þannig hannaður að aðeins er hægt að fylla hann um 80%. Fljótandi sjálfgasið fer út úr tankinum í gegnum rafsegulúttaksventilinn sem opnast þegar vélin er ræst. Í því tilviki flæðir fljótandi sjálfgasið í gegnum rörið að gaslokanum. Meira um þetta síðar á þessari síðu.
Eftir að tankurinn hefur verið framleiddur er framleiðsludagur stimplað inn í tankinn. Tankurinn mun reynast í góðu ástandi næstu 10 árin. Gasgeymar eru prófaðir við þrýsting upp á 3000kPa (30 bar). Sprengiþrýstingur gastanks er 10.000 kPa (100 bör). Gasþéttur kassi er settur utan um viðhengin, sem kallast viðhengjaboxið. Viðhengisboxið er tengt við útiloftið með loftræstislöngu. Tilgangur viðaukaboxsins er að tæma núverandi lekalofttegundir út í útiloft ef leki kemur upp. Þessar lekalofttegundir mega alls ekki komast inn í innréttinguna.
Gasgeymar eru festir við undirgrind úr stáli með spennuböndum. Þessi undirgrind úr stáli er skrúfuð við yfirbyggingu bílsins. Plastræmur hafa verið settar á milli tanksins og spennuböndanna til varnar. Ekki má tengja bensíntankinn við yfirbygginguna á annan hátt!

Fyllingartenging:
Það er þráður í áfyllingartengingunni. Hægt er að skrúfa millistykki (millistykki) í þetta. Þetta gæti verið nauðsynlegt þegar eldsneyti er tekið í útlöndum. Ytri áfyllingarventillinn er búinn bakloka sem kemur í veg fyrir að gas flæði til baka eftir áfyllingu. Dælan á bensínstöðinni mun þrýsta gasinu undir þrýstingi í gegnum þessa áfyllingartengingu. Gasið streymir um áfyllingarslönguna að bensíntankinum um áfyllingartenginguna.

Gas loki:
Gasventillinn er festur eins nálægt uppgufunartækinu og hægt er. Gasloki er virkjaður þegar kveikt er á kveikju og eldsneytisvalrofi er valinn á gasi. Stýribúnaðurinn stjórnar þessum gasventil. Stýringin er stöðvuð þegar vélin slekkur á sjálfvirka gasinu sem fer inn í gaslokann úr gastankinum rennur í gegnum síuna. Þegar spólan er ekki spennt lokar lokinn leiðinni að uppgufunartækinu. LPG fer síðan inn í rýmið í kringum og fyrir ofan lokann um holu „A“. Vegna þess að LPG þrýstir á lokann er leiðinni að uppgufunartækinu lokað vel. Um leið og spólan er spennt verður mjúki járnkjarnan segulmagnaðir. Segulmagnið togar lokann upp á við. Gengið að uppgufunartækinu er nú opið þannig að sjálfvirkt gas getur streymt að uppgufunartækinu. Um leið og vélin bremsar lokar gasventillinn tímabundið fyrir gasgjöfinni þar til ökumaður flýtir sér aftur.

Eldsneytisloki:
Þegar ekið er á bensíni er slökkt á bensíngjöfinni. Á því augnabliki er spólan ekki spennt og lokinn lokar göngunum. Þegar skipt er úr bensíni yfir í bensín aftur er spólan spennt og mjúki járnkjarninn verður segulmagnaður. Þetta togar lokann upp á við og gerir bensíninu kleift að fara í gegnum.

Skipt úr bensíni í bensín:
Ef þú byrjar á bensíni og skiptir yfir í bensín þá fer þessi skipting ekki strax. Vélin gengur tímabundið fyrir bæði eldsneyti. Þetta tryggir mjúk umskipti úr bensíni yfir í gas. Þetta ástand er kallað „tvöfaldur keyrslutími“.
Stjórneiningin ákvarðar hversu lengi vélin gengur á báðum eldsneyti samtímis. Með köldum vél verður þetta lengur en með heitri vél, því uppgufun eldsneytis er lakari í köldu útilofti. Eftir nokkrar mínútur (fer eftir kerfi og hitastigi) er alveg slökkt á eldsneytisgjöfinni með eldsneytislokalokanum.

Rekstur uppgufunartækisins:
Til að gera virkni uppgufunartækisins eins skýran og mögulegt er, er uppgufunartækið á myndinni teiknað eins einfaldlega og hægt er. Síðar á þessari síðu verður útskýrt um alvöru (EGI) uppgufunartæki, sem er mun erfiðara. Þess vegna er einfalda uppgufunartækið útskýrt fyrst til að gera grunnatriðin skýr.

Hlutverk uppgufunartækisins er að gera fljótandi bílagasið í tankinum loftkennt. Vökvagasið verður að gufa upp (þess vegna nafnið uppgufunartæki). Hita þarf til að gufa upp fljótandi gasið. Þessi hiti er dreginn úr kælivökvanum. Þetta hitnar upp af vélinni og er því um 90 gráður þegar vélin er í vinnuhita. Mikilvægt er að uppgufunartækið hitni eins fljótt og hægt er, þess vegna er kælivökvinn tæmd fyrir hitastillinn. Þetta er líka mögulegt með kælirás hitara, vegna þess að þessi framboðslína er einnig tengd á undan hitastillinum.
Vegna þess að uppgufunartækið krefst hreins hita er rökrétt að fyrst þurfi að hita vélina upp áður en uppgufunarferlið getur hafist. Það er líka ástæðan fyrir því að þú getur ekki byrjað beint á bensíni. Við kaldræsingu mun vélin ganga á bensíni fyrstu mínúturnar áður en kerfið fer yfir á bensín.

Fræðileg virkni uppgufunartækisins:
Herbergi A er herbergi fyrsta stiga, herbergi C er herbergi í öðrum stiga.
Viðmiðunarþrýstingur ríkir í herbergjum B og D, sem í þessu tilfelli er loftþrýstingur utandyra.

Gasventill opinn, vélin ekki í gangi:
Vökvagasið streymir úr gastankinum framhjá loki 1. þreps í stofu A. LPGið breytist úr fljótandi formi í loftkennt ástand.
LPG byggir upp þrýsting í rými A. Þessi þrýstingur ýtir himnunni á 1. þrepi til vinstri. Vor 1 er þjappað saman en vor 2 slakar á. Þegar þrýstingur í stofu A er um það bil 135kPa hefur þind 1. þreps verið færð svo langt til vinstri að loki 1. þreps lokar. Það flæðir nú ekki lengur nein gasolíu í rými A. Vor 3 tryggir að loki 2. þreps haldist lokaður í þessu ástandi.

Gasventill opinn, vél í gangi:
Þegar vélin er í gangi myndar inntaksloftið undirþrýsting við útstreymisop gas/loftblöndunartækisins. Þessi neikvæði þrýstingur berst í gegnum þurrkunargasslönguna í rými C (annað þrep) uppgufunarbúnaðarins/þrýstijafnarans. Viðmiðunarþrýstingurinn í rými D veldur því að þind annars þrepsins færist til vinstri. Vor 2 er þjappað saman og loki annars þreps opnast. Autogas streymir nú frá herbergi A í herbergi C og þaðan í vélina. Vegna þess að LPG streymir frá stofu A í stofu C lækkar þrýstingurinn í stofu A. Loki fyrsta þrepsins opnast þannig að LPG flæðir aftur úr tankinum í stofu A. LPG sem flæðir framhjá loki annars þrepsins í rými C byggir upp þrýsting í rými C. Það fer eftir eldsneytisþörf hreyfilsins, þind annars þrepsins mun taka ákveðna stöðu, þannig að yfirferð lokans á öðru þrepi verður stærri eða minni. Því meiri undirþrýstingur sem er við útstreymisop gas/loftblöndunartækisins, því meira getur LPG streymt til vélarinnar. Jafnvægisástand myndast þar sem, eftir undirþrýstingi við útstreymisop gas/loftblöndunartækis, flæðir meira eða minna gas framhjá lokum fyrsta og annars þrepa.

Kerfi með þrepamótor með þurrkunargasslöngu (AMS):
Þetta er AMS kerfi Vialle. Tankurinn inniheldur fljótandi sjálfgas. Uppgufunartæki/þrýstijafnari sér til þess að gasið gufi upp þegar það kemur úr tankinum og að þrýstingurinn minnki. Magn gass sem fer út úr uppgufunartækinu er stjórnað af venturi í gas/loftblöndunartækinu, sem skapar undirþrýsting. Því meiri sem undirþrýstingurinn er, því meira dregur gasol inn. Undirþrýstingur fer eftir hraða og álagi hreyfilsins (vegna lofthraða). Þannig að eftir því sem fleiri byltingar eru gerðar eykst magn gass sem sogast inn. Hins vegar er þetta í raun ekki nákvæmt. Fínstilling er nauðsynleg til að skila nákvæmlega því magni af gasi sem vélin þarfnast. Rétt blöndunarhlutfall var reiknað út með því að nota lambdaskynjaramælingu.

Ef of litlu gasi hefur verið sprautað er blandan magur (lambda > 1). Ef það er of mikið gas er blandan of rík (lambda < 1). (Táknið > þýðir stærra en og < þýðir minna en). Lambdaskynjarinn mun mæla þetta í útblástursloftunum. Vélarstjórnin mun því þekkja blönduna sem er of rík eða of fátæk og stjórna skrefamótornum. Stigmótorinn gerir síðan gasganginn stærri eða minni. Þessi stigmótor er venjulega settur á uppgufunartækið. Við kaldræsingu mun þessi stigmótor vera í hlutlausri stöðu og virkar ekki enn. Mótorinn er enn í gangi í „opinni lykkju“ aðstæðum. Þetta þýðir að lambdaskynjaramerkið er ekki enn notað vegna þess að kaldstartauðgunin er enn virk. Ókosturinn við AMS kerfið er að það er einn punktur innspýting. Gasinu er sprautað fyrir framan inngjöfarlokann og dreift með loftinu yfir mismunandi strokkana. Vegna mikils gass í inntaksrörinu er mikil hætta á bakeldi.

Gufugasinnspýting (VSI/EGI):
Þetta er Vapor Sequential Injection (VSI) eða Electronic Vapor Gas Injection (EGI). Til hægðarauka er það nú bara kallað EGI. Gufugasinnsprautunarkerfið er fjölpunkta innspýtingarkerfi sem er stjórnað með stýrieiningu. Innspýting getur nú farið fram á hvern strokk í stað þess að vera miðlægt fyrir framan inngjöfarlokann. Þetta getur verið með 4 strokka vél, en líka auðveldlega með 6 eða 8 strokka. Gasinu er sprautað rétt fyrir inntakslokann. Líkurnar á bakslagi eru nú mun minni miðað við AMS kerfið. Með þessari tegund af gasi þarf alltaf að nota bensín til að ræsa vélina. Eftir stuttan tíma verður sjálfkrafa kveikt á gaskerfinu.

Aðgerð:
LPG kemur frá uppgufunartækinu í loftkenndu ástandi. Þrýstingurinn hefur verið lækkaður með þrýstijafnara í uppgufunartækinu. Gasið rennur síðan í dreifihúsið. Dreifingarhúsið skammtar gasmagnið og dreifir því yfir inndælingartækin með því að nota stýrirufurnar. Inndælingartækin úða gufugasinu inn í inntaksgreinina, rétt fyrir inntakslokann.

Rekstur EGI uppgufunartækisins:
Eftirfarandi texti tengist myndinni hér að neðan.

Fyrsta stig aðgerð:
Í þrýstingslausu ástandi, vor 6 gegn himnu 7 stöngin á móti gorminni 8 ýttu niður og slepptu 1. þrepi lokanum 3 er opið.
Þegar gasið við inntakið grommet 1 fer inn, mun gasið brjóta himnuna 7 á móti vorinu 6 ýta upp. Sifoninn 4 er nú sleppt, og fjöður 8 ýtir stönginni upp. Þetta veldur því að loki 1. þreps lokast 3.
Efst á himnunni 7 það er lofttæmi í vélinni sem þýðir að þrýstingurinn í 1. þrepi verður líka háður lofttæmi vélarinnar. Hægt er að stilla þrýstinginn í 1. þrepi með því að stilla boltann 5. Þrýstingur 1. þrep = Stilltur þrýstingur 1. þrep – lofttæmi vélarinnar.
Annað stig aðgerð:
Gasið í fyrsta þrepi getur upphaflega farið í gegnum losað opið í gegnum loka annars þrepsins 13. Gasið þrýstir síðan á gorminn 11 og himna 10, sem veldur 2. þrepi loki 13 með vorinu 14 lokar.
Á neðanverðri himnu 10 það er lofttæmi í vélinni sem þýðir að þrýstingurinn í 2. þrepi fer eftir lofttæmi vélarinnar. Hægt er að stilla þrýstinginn í 2. þrepi með því að stilla boltann 12.
Þrýstingur 2. þrep = Stilltur þrýstingur 2. þrep – lofttæmi vélarinnar.

Yfirþrýstingsvörn 1. þrep:
Þegar þrýstingur í 1. þrepi verður of hár mun þindið 7 ásamt himnuplötu 19 fara upp.
Þegar þindásinn 18 á móti stillibolta 17 kemur til hvíldar, þindásinn 18 ekki lengra upp.
Himna 7 hreyfist með himnuplötu 19 lengra upp og myndar himnuplötu 19 á þrengri hluta himnuássins 18 mun leggjast. Hér myndast op sem gasið frá 1. þrepi fer í gegnum geiminn 16, rás 20 og margvíslega þrýstihylki 15 að innsogsgrein hreyfilsins.

Viðbrögð:
Hægt er að veita gasþrýstingi frá 1. þrepi um rás 22 undir stimpli 23 koma.
Þessi gasþrýstingur verkar því á stimpilinn neðst 23, öfugt við gasþrýstinginn frá 1. þrepi á 2. þrepi loka 21.
Nú verður gasþrýstingur 1. þreps á 2. þrepi loki 21 hafa ekki lengur áhrif á opnun 2. þreps lokans 21, vegna þess að gasþrýstingur 1. þreps er fyrir neðan stimpilinn 23 er í gagnstæða átt.

Innspýting á fljótandi gasi (LPi)
LPi þýðir: Fljótandi própan innspýting). Með inndælingu fljótandi gass er sjálfvirkt gas sprautað sem vökvi. Þannig að það er enginn uppgufunarbúnaður í þessu kerfi.
Vegna þess að fljótandi gasið þarf ekki að gufa upp geturðu einfaldlega byrjað á gasi. Bensíninnsprautunarkerfið er því í raun sett úr vegi. Þetta hefur hins vegar þann ókost að bensíninnsprautunarkerfið getur mengast vegna sjaldgæfrar notkunar. Því er ráðlegt að aka öðru hverju á bensíni um stund. LPi kerfið reynir að nálgast bensíninnsprautunarkerfið eins mikið og hægt er. Fljótandi sjálfvirka gasinu er sprautað í gegnum inndælingartækin á inntakslokanum (nákvæmlega eins og bensínvélar með óbeint innspýtingu).

Skipt hefur verið um uppgufunartækið og gas/loftblöndunartækið fyrir tengikubb og inndælingartæki. Dæla er sett í tankinn til að dæla fljótandi sjálfgasinu. Vökvainnsprautuninni er stjórnað frá núverandi vélastýringarkerfi, sem heldur og nýtir sjálfslærandi eiginleika þess að fullu. LPi kerfið notar aðeins merki um opnunartíma bensínsprautunnar og þýðir það yfir í LPG. Hægt er að skammta fljótandi LPG mjög nákvæmlega. Betra en gas í gufuformi.
LPi kerfið fylgir innspýtingarstefnu bensínstýribúnaðarins. Allir valkostir eins og slökkt er á eldsneyti þegar dregið er úr hraða, takmörkun á hraða, auðgun á fullu hleðslu og lambada-stýringu eru einnig keyrðir á LPG. Með LPi tapar vélin ekkert afl. Þetta er vegna þess að lofttilfærsluáhrif eru ekki til staðar, sem haldast við gufuskammtun. Vegna loftfærsluáhrifa minnkar áfyllingarstig vélarinnar um það bil 6%. Vökvainnspýtingin veitir einnig kælandi áhrif fyrir uppgufun gassins í hylkinu. Þetta mun leiða til betri fyllingar. Þetta skilar sér einnig í betri afköstum vélarinnar. Eldsneytiseyðsla er samt meiri en þegar sömu vél er keyrð á bensíni, því það er minni brunaorka á hvert kg af gasi en í einu kg af bensíni.

Mikill kerfisþrýstingur er nauðsynlegur til að sprauta LPG í fljótandi formi. Kerfisþrýstingurinn er veittur af þinddælunni í tankinum. Þetta dælir LPG í gegnum tengiblokkina til LPG inndælinganna. Kerfisþrýstingurinn er stilltur með þrýstijafnara í 5 bör yfir tankþrýstingnum.
Upphitun gæti valdið því að gufubólur myndist í rörunum. Gufa er þjappanleg og því er ekki hægt að sprauta hana nákvæmlega. Með því að dæla fljótandi LPG um undir þrýstingi er komið í veg fyrir upphitun og því komið í veg fyrir hvers kyns gufu í rörinu. Einnig eru rörin úr plasti og hitaeinangruð.
Sía er einnig sett á afturpípuna, sem verður að halda eftir öllum aðskotaefnum og málmögnum.

Tengiblokk (LPi):
Tengiblokkin myndar tenginguna á milli tanksins og inndælinganna (sjá mynd hér að neðan). Rafsegulloki fylgir tengiblokkinni sem opnast og lokar samtímis úttakslokanum á tankinum. Þrýstijafnarinn (sem venjulega fylgdi með uppgufunartækinu) og þrýstiskynjarinn eru einnig festir í tengikubbinn. Það eru 4 tengingar á tengikubbnum. Sveigjanlegu háþrýstirörin eru fest við tengiblokkina með banjóbolta. Ekki má skipta um tengingar vegna flæðis gasolíu. Komi til galla þarf að skipta algjörlega um tengikubbinn, því hann má svo sannarlega ekki taka í sundur.

Inndælingartæki (LPi):
„Botnstraumsprautur“ eru notaðir til að sprauta fljótandi sjálfgasinu. Þessi tegund af inndælingartækjum hefur þann kost (ólíkt inndælingartækjum með inndælingartæki) að hitinn frá spólu inndælingartækisins veldur því að sjálfgasið hitnar ekki. Það er líka nánast ekkert framboð af LPG eftir í inndælingartækinu. Inndælingarspólan hefur viðnám 1,8 Ohm. Sía er sett fyrir framan gasinntak inndælingartækisins til að koma í veg fyrir að gróf óhreinindi komist inn í inndælingartækið.

Inndælingartækin eru sett í alhliða inndælingarhaldara. Innsiglin eru veitt af O-hringjum. Inndælingartækinu er haldið á sínum stað með skrúfuðum hring. Gasið er leitt í gegnum útstreymisrörin (sjá hluta 9 á myndinni), allt eftir staðsetningu á greinarkerfinu.