GPL

Subiecte:

General
Sisteme GPL reglementate și nereglementate
Autogaz și rezervor de benzină
Racord de umplere
Supapă de gaz
Supapa de închidere a combustibilului
Treceți de la benzină la gaz
Funcționarea evaporatorului
Sistem cu motor pas cu pas cu furtun de gaz de uscare (AMS)
Injecție cu vapori de gaz (VSI/EGI)
Funcționarea evaporatorului EGI
Injecție de gaz lichid (LPi)
Bloc de cuplare (LPi)
Injectoare (LPi)

General:
Autogazul este folosit la scară mică în întreaga lume ca combustibil pentru motoarele autoturismelor. (din 2013) aproximativ 700.000 de vehicule funcționează cu acest combustibil. Acest număr poate scădea deoarece beneficiul taxei rutiere pentru mașinile de epocă sub 40 de ani a fost eliminat. Cota de impozitare pentru aceste mașini mai vechi este aceeași cu cea pentru o mașină mai tânără. Când sistemul GPL este scos (și bineînțeles inspectat), veți putea folosi din nou beneficiul fiscal dacă vehiculul are vârsta cuprinsă între 26 și 40 de ani.

Autogazul este mai bun pentru mediu decât, de exemplu, benzina sau motorina. Gazele de evacuare sunt mai curate. Combustibilul în sine este, de asemenea, mai ieftin pe litru decât benzina. Consumul este adesea puțin mai mare la GPL, dar punctul de basculare este scăzut. Puterea motorului scade ușor la GPL comparativ cu benzina, cu excepția sistemului LPi. Mai multe despre acest lucru sunt explicate în partea de jos a acestei pagini.

Există 3 tipuri diferite de sisteme GPL. Aceste sisteme sunt explicate în detaliu pe această pagină:

Sistem cu motor pas cu pas în furtunul de gaz de uscare (AMS) (injecție într-un singur punct înaintea supapei de gaz)
Injecție cu vapori de gaz (VSI/EGI) (injecție în mai multe puncte pe supapa de admisie)
Injecție de gaz lichid (LPi) (injecție în mai multe puncte pe supapa de admisie)

Termenul G2 sau G3 este adesea folosit:
Instalațiile G2 utilizează un sistem venturi de gaz sau injecție de gaz de vapori. Un convertor catalitic cu senzor lambda poate fi prezent pe mașină și echipamentul poate fi egal cu o instalație G3. În ciuda acestui fapt, este posibil să nu se încadreze în avantajul fiscal al unei instalații G3, deoarece vehiculul nu îndeplinește standardele de emisii ECE94-12 sau pentru că vehiculul nu a fost testat de un organism de inspecție recunoscut. Instalațiile G3 utilizează timpii de activare a injectorului de combustibil calculati de sistemul de management al motorului. Acești timpi sunt transformați în timpi de control pentru injectoarele de gaz.

Sisteme GPL reglementate și nereglementate:
În mașinile vechi (mașini de epocă) fără sistem de management al motorului, adică fără catalizator și control lambda, se utilizează un sistem GPL nereglementat. Acest sistem convențional a fost folosit până în 1990, deoarece cerințele de mediu au devenit mai stricte în acel moment. Au existat, de asemenea, mai multe probleme cu rătăcirile cu sistemul nereglementat. Un sistem controlat, așa cum este folosit și astăzi, este echipat cu o unitate de control electronică. Cu ajutorul senzorului lambda se poate injecta o cantitate mai precisă de gaz. Catalizatorul transformă gazele de eșapament nocive în altele mai puțin nocive.

Autogaz și rezervor de gaz:
Compoziția autogazului variază între 30% propan și 70% butan vara și până la 70% propan și 30% butan iarna. Butanul nu mai iese din rezervor la o temperatura de -10 grade pentru ca presiunea vaporilor este prea mica, asa ca procentul trebuie sa fie mai mic iarna decat vara. Acest lucru se face automat la benzinării. Dacă mașina este condusă foarte puțin, există șansa să apară probleme cu combustibilul, deoarece compoziția din rezervor era încă dintr-o perioadă mai caldă.

Autogazul lichid este stocat în rezervor. Gazul are o presiune maximă de lucru de 2500 kPa (25 bar).

Un rezervor cu GPL lichid nu trebuie umplut niciodată la 100%, altfel nu va fi suficient spațiu pentru ca gazul să se extindă atunci când este încălzit. Rezervorul de gaz este proiectat în așa fel încât să poată fi umplut doar 80%. Autogazul lichid iese din rezervor prin supapa electromagnetică de preluare, care se deschide la pornirea motorului. În acest caz, autogazul lichid curge prin conductă către supapa de gaz. Mai multe despre asta mai târziu pe această pagină.
După ce rezervorul a fost fabricat, data de fabricație este ștampilată în rezervor. Rezervorul se va dovedi a fi în stare bună în următorii 10 ani. Rezervoarele de gaz sunt testate la o presiune de 3000 kPa (30 bar). Presiunea de spargere a unui rezervor de gaz este de 10.000 kPa (100 bar). În jurul anexelor este plasată o cutie etanșă la gaz, care se numește cutie pentru apendice. Cutia anexă este conectată la aerul exterior prin intermediul unui furtun de ventilație. Scopul casetei de apendice este de a drena gazele de scurgere existente în aerul exterior în cazul unei scurgeri. Aceste gaze de scurgere nu trebuie absolut să intre în interior.
Rezervoarele de gaz sunt atașate la un cadru auxiliar din oțel cu curele de tensionare. Acest subcadru din oțel este înșurubat pe caroseria mașinii. Au fost plasate benzi de plastic între rezervor și curelele de tensionare pentru protecție. Rezervorul de benzină nu poate fi conectat în alt mod la caroserie!

Racord de umplere:
Există un fir în racordul de umplere. Un adaptor (adaptor) poate fi înșurubat în acesta. Acest lucru poate fi necesar la realimentarea în străinătate. Supapa de umplere exterioară este echipată cu o supapă de reținere, care împiedică curgerea gazului înapoi după umplere. Pompa de la benzinărie va împinge gazul sub presiune prin acest racord de umplere. Gazul circulă prin furtunul de umplere către rezervorul de gaz prin racordul de umplere.

Supapa de gaz:
Supapa de gaz este montată cât mai aproape de evaporator. Supapa de închidere a gazului este alimentată atunci când contactul este pornit și comutatorul selector de combustibil este selectat pe gaz. Unitatea de control controlează această supapă de gaz. Controlul este oprit la oprirea motorului Autogazul care intră în supapa de gaz din rezervorul de gaz trece prin filtru. Când bobina nu este alimentată, supapa închide trecerea către evaporator. GPL-ul intră apoi în spațiul din jurul și deasupra supapei prin orificiul „A”. Deoarece GPL-ul apasă pe supapă, trecerea către evaporator este ferm închisă. De îndată ce bobina este alimentată, miezul de fier moale devine magnetic. Magnetismul trage supapa în sus. Trecerea către evaporator este acum deschisă, astfel încât GPL să poată curge în evaporator. De îndată ce motorul frânează, supapa de gaz oprește temporar alimentarea cu gaz până când șoferul accelerează din nou.

Supapa de închidere a combustibilului:
Când conduceți cu gaz, alimentarea cu benzină este oprită. În acel moment bobina nu este sub tensiune și supapa închide trecerea. Când treceți din nou de la gaz la benzină, bobina este alimentată și miezul de fier moale devine magnetic. Aceasta trage supapa în sus, permițând benzinei să treacă.

Trecerea de la benzină la gaz:
Dacă porniți pe benzină și treceți pe benzină, această comutare nu are loc imediat. Motorul funcționează temporar cu ambii combustibili. Acest lucru asigură o tranziție lină de la benzină la gaz. Această situație se numește „timp de rulare dublu”.
Unitatea de control determină cât timp funcționează motorul cu ambii combustibili simultan. Cu un motor rece aceasta va fi mai lungă decât cu un motor cald, deoarece evaporarea combustibilului este mai slabă în aerul rece din exterior. După câteva minute (în funcție de sistem și de temperaturi), alimentarea cu combustibil este oprită complet prin supapa de închidere a combustibilului.

Funcționarea evaporatorului:
Pentru ca funcționarea evaporatorului să fie cât mai clară posibil, evaporatorul din imagine este desenat cât mai simplu posibil. Mai târziu, pe această pagină, vor fi date o explicație despre un evaporator real (EGI), care este mult mai dificil. De aceea, evaporatorul simplu este explicat mai întâi pentru a clarifica elementele de bază.

Sarcina evaporatorului este de a face gazul lichid al mașinii din rezervor. Gazul lichid trebuie evaporat (de unde și denumirea de evaporator). Căldura este necesară pentru a evapora gazul lichid. Această căldură este extrasă din lichidul de răcire. Acesta este încălzit de motor și, prin urmare, este în jur de 90 de grade când motorul este la temperatura de funcționare. Este important ca evaporatorul să se încălzească cât mai repede posibil, de aceea lichidul de răcire este golit înainte de termostat. Acest lucru este posibil și cu circuitul de răcire al încălzitorului, deoarece această linie de alimentare este conectată și înaintea termostatului.
Deoarece evaporatorul necesită căldură pură, este logic ca motorul să fie mai întâi încălzit înainte de a începe procesul de evaporare. Acesta este și motivul pentru care nu poți porni direct pe gaz. În timpul pornirii la rece, motorul va funcționa pe benzină în primele minute înainte ca sistemul să treacă pe gaz.

Funcționarea teoretică a evaporatorului:
Camera A este camera primei scari, camera C este camera celei de-a doua scari.
Presiunea de referință predomină în încăperile B și D, care în acest caz este presiunea aerului exterior.

Supapa de gaz deschisă, motorul nu funcționează:
GPL-ul lichid curge din rezervorul de gaz pe lângă supapa etapei 1 în camera A. GPL-ul trece de la starea lichidă la starea gazoasă.
GPL-ul formează o presiune în spațiul A. Această presiune împinge membrana etapei 1 spre stânga. Arcul 1 este comprimat, în timp ce arcul 2 se relaxează. Când presiunea din camera A este de aproximativ 135 kPa, diafragma primei trepte a fost mutată atât de mult spre stânga încât supapa primei trepte se închide. Acum nu mai curge GPL în spațiul A. Arcul 1 asigură că supapa treptei a 1-a rămâne închisă în această stare.

Supapa de gaz deschisă, motorul pornit:
Când motorul funcționează, aerul de admisie creează o presiune negativă la orificiul de evacuare a amestecului de gaz/aer. Această presiune negativă se deplasează prin furtunul de gaz de uscare în spațiul C (a doua etapă) al evaporatorului/regulatorului de presiune. Presiunea de referință în spațiul D determină acum diafragma celui de-al doilea etaj să se deplaseze spre stânga. Arcul 2 este comprimat și supapa celei de-a doua trepte se deschide. Autogazul curge acum din camera A în camera C și de acolo către motor. Deoarece GPL curge din camera A în camera C, presiunea din camera A scade. Vana primei trepte se va deschide, astfel încât GPL să curgă din nou din rezervor în camera A. GPL-ul care curge pe lângă supapa celei de-a doua etape în spațiul C creează o presiune în spațiul C. În funcție de necesarul de combustibil al motorului, diafragma treptei a doua va lua o anumită poziție, astfel încât trecerea supapei treptei a doua devine mai mare sau mai mică. Cu cât presiunea negativă este mai mare la orificiile de evacuare ale amestecului de gaz/aer, cu atât mai mult GPL poate curge către motor. Se creează o situație de echilibru în care, în funcție de presiunea negativă la orificiile de ieșire ale mixerului gaz/aer, mai mult sau mai puțin gaz curge prin supapele primei și a doua trepte.

Sistem cu motor pas cu pas cu furtun de gaz de uscare (AMS):
Acesta este sistemul AMS al lui Vialle. Rezervorul conține autogaz lichid. Evaporatorul/regulatorul de presiune asigură că gazul se evaporă atunci când iese din rezervor și că presiunea este redusă. Cantitatea de gaz care iese din evaporator este controlată de venturi din mixerul gaz/aer, ceea ce creează o presiune negativă. Cu cât presiunea negativă este mai mare, cu atât este aspirat mai mult GPL. Presiunea negativa depinde de viteza si sarcina motorului (datorita vitezei aerului). Deci, pe măsură ce se fac mai multe rotații, cantitatea de gaz aspirată crește. Cu toate acestea, acest lucru nu este cu adevărat exact. Este necesară reglarea fină pentru a furniza exact cantitatea de gaz de care are nevoie motorul. Raportul corect de amestecare a fost calculat folosind măsurarea senzorului lambda.

Dacă s-a injectat prea puțin gaz, amestecul este sărac (lambda > 1). Dacă există prea mult gaz, amestecul este prea bogat (lambda < 1). (Semnul > înseamnă mai mare decât, iar < înseamnă mai puțin decât). Senzorul lambda va măsura acest lucru în gazele de eșapament. Prin urmare, managementul motorului va recunoaște amestecul care este prea bogat sau prea sărac și va controla motorul pas cu pas. Motorul pas cu pas face trecerea gazului mai mare sau mai mică. Acest motor pas cu pas este de obicei plasat pe evaporator. În timpul pornirii la rece, acest motor pas cu pas va fi în poziție neutră și nu funcționează încă. Motorul funcționează încă într-o situație de „buclă deschisă”. Aceasta înseamnă că semnalul senzorului lambda nu este încă utilizat deoarece îmbogățirea pornirii la rece este încă activă. Dezavantajul sistemului AMS este că este injecție într-un singur punct. Gazul este injectat în fața supapei de accelerație și este distribuit cu aerul peste diferiții cilindri. Datorită cantității mari de gaz din conducta de admisie, există un risc puternic de retur.

Injecție de gaz de vapori (VSI/EGI):
Aceasta este injecția secvențială a vaporilor (VSI) sau injecția electronică a gazului în vapori (EGI). Pentru comoditate, acum se numește doar EGI. Sistemul de injecție cu gaz de vapori este un sistem de injecție multipunct care este controlat cu o unitate de control. Acum, injecția poate avea loc pe cilindru și nu central în fața supapei de accelerație. Aceasta poate fi cu un motor cu 4 cilindri, dar și cu ușurință cu un cu 6 sau 8 cilindri. Gazul este injectat chiar înaintea supapei de admisie. Șansa de a produce un foc invers este acum mult mai mică în comparație cu sistemul AMS. La acest tip de instalație de gaz, pentru pornirea motorului trebuie întotdeauna folosită benzină. După un timp scurt, sistemul de gaz va fi pornit automat.

Operațiune:
GPL provine din evaporator în stare gazoasă. Presiunea a fost redusă de regulatorul de presiune din evaporator. Gazul curge apoi către casa de distribuție. Carcasa de distribuție dozează cantitatea de gaz și o distribuie peste injectoare folosind fantele de control. Injectoarele pulverizează gazul vaporos în galeria de admisie, chiar înaintea supapei de admisie.

Funcționarea evaporatorului EGI:
Următorul text se referă la imaginea de mai jos.

Operațiune în prima etapă:
În stare depresurizată, arc 6 împotriva membranei 7 pârghia împotriva arcului 8 împingeți în jos, eliberând supapa din prima etapă 3 este deschis.
Când gazul de la orificiul de admisie se îndreaptă 1 intră, gazul va sparge membrana 7 împotriva primăverii 6 împinge. Sifonul 4 este acum eliberat, și pană 8 împinge pârghia în sus. Aceasta face ca supapa primei trepte să se închidă 3.
În partea de sus a membranei 7 există un vid în motor, ceea ce înseamnă că presiunea din prima etapă devine și ea dependentă de vidul motorului. Presiunea din prima etapă poate fi reglată prin șurubul de reglare 5. Presiune 1-a treaptă = Presiune ajustată 1-a treaptă – vid motor.
Operare a doua etapă:
Gazul din prima treaptă poate trece inițial prin deschiderea eliberată prin supapa celei de-a doua etape 13. Apoi gazul apasă pe arc 11 si membrana 10, provocând supapa a 2-a etapă 13 de primăvară 14 închide.
Pe partea inferioară a membranei 10 există un vid în motor, ceea ce înseamnă că presiunea în treapta a 2-a depinde de vidul motorului. Presiunea din a 2-a etapă poate fi reglată prin șurubul de reglare 12.
Presiune a 2-a etapă = Presiune ajustată a 2-a etapă – vid motor.

Protecție la suprapresiune prima etapă:
Când presiunea din prima etapă devine prea mare, diafragma va 7 împreună cu placa de membrană 19 misca in sus.
Când axa diafragmei 18 împotriva șurubului de reglare 17 se opri, axa diafragmei 18 nu mai sus.
Membrană 7 se deplasează cu placa membranară 19 mai sus, creând o placă membranară 19 în partea mai îngustă a axei membranei 18 se va culca. Aici se creează o deschidere prin care gazul din prima etapă trece prin spațiu 16, canal 20 și manșonul de presiune al colectorului 15 la galeria de admisie a motorului.

Părere:
Presiunea gazului din prima treaptă poate fi furnizată printr-un canal 22 sub piston 23 vino.
Prin urmare, această presiune a gazului acționează asupra pistonului din partea inferioară 23, opus presiunii gazului de la prima treaptă pe supapa de a doua etapă 21.
Acum presiunea gazului din prima etapă va fi pe supapa de a doua etapă 21 nu mai influenteaza deschiderea supapei treptei a 2-a 21, deoarece presiunea gazului din prima treaptă este sub piston 23 este orientat opus.

Injecție de gaz lichid (LPi)
LPi înseamnă: injecție de propan lichid). Cu injecția de gaz lichid, autogazul este injectat ca lichid. Deci nu există un evaporator în acest sistem.
Deoarece gazul lichid nu trebuie să fie evaporat, puteți pur și simplu să începeți cu gaz. Prin urmare, sistemul de injecție cu benzină este de fapt scos din funcțiune. Acest lucru are dezavantajul că sistemul de injecție cu benzină se poate contamina din cauza utilizării rare. Prin urmare, este recomandabil să conduceți ocazional cu benzină pentru o perioadă. Sistemul LPi încearcă să aproximeze cât mai mult sistemul de injecție pe benzină. Autogazul lichid este injectat prin injectoarele de pe supapa de admisie (exact ca motoarele pe benzină cu injectare indirectă).

Evaporatorul si mixerul gaz/aer au fost inlocuite cu blocul de cuplare si injectoare. În rezervor este instalată o pompă pentru a pompa autogazul lichid. Injecția de fluid este controlată de sistemul de management al motorului existent, care își păstrează și își folosește pe deplin proprietățile de auto-învățare. Sistemul LPi folosește doar semnalul timpului de deschidere al injectorului de benzină și îl traduce în GPL. GPL lichid poate fi dozat foarte precis. Mai bun decât gazul sub formă de vapori.
Sistemul LPi urmează strategia de injecție a unității de control pe benzină. Toate opțiunile, cum ar fi oprirea combustibilului la decelerare, limitarea vitezei, îmbogățirea la sarcină completă și controlul lambada sunt, de asemenea, funcționate pe GPL. Cu LPi motorul nu are pierderi de putere. Acest lucru se datorează absenței efectului de deplasare a aerului, care rămâne la dozarea vaporilor. Datorită efectului de deplasare a aerului, nivelul de umplere al motorului scade cu aproximativ 6%. Injecția de lichid oferă, de asemenea, un efect de răcire pentru evaporarea gazului din cilindru. Acest lucru va duce la un nivel de umplere mai bun. Acest lucru duce, de asemenea, la o performanță mai bună a motorului. Consumul de combustibil este tot mai mare decât atunci când conduceți același motor cu benzină, deoarece există mai puțină energie de ardere per kg de gaz decât la un kg de benzină.

Este necesară o presiune mare în sistem pentru a injecta GPL în formă lichidă. Presiunea sistemului este furnizată de pompa cu diafragmă din rezervor. Aceasta pompează GPL prin blocul de cuplare către injectoarele GPL. Presiunea sistemului este reglată de regulatorul de presiune la 5 bar peste presiunea din rezervor.
Încălzirea poate cauza formarea de bule de vapori în conducte. Vaporii sunt compresibili și, prin urmare, nu pot fi injectați cu precizie. Prin pomparea GPL lichid sub presiune, se previne încălzirea și, prin urmare, se previne orice vapori din conductă. Țevile sunt, de asemenea, din plastic și izolate împotriva căldurii.
De asemenea, pe conducta de retur este montat un filtru, care trebuie să rețină orice contaminanți și particule de metal.

Bloc de cuplare (LPi):
Blocul de cuplare formează legătura dintre rezervor și injectoare (vezi imaginea de mai jos). În blocul de cuplare este inclusă o supapă electromagnetică, care se deschide și se închide simultan cu supapa de extragere de pe rezervor. În blocul de cuplare sunt de asemenea montate regulatorul de presiune (care era inclus în mod normal cu vaporizatorul) și senzorul de presiune. Pe blocul de cuplare sunt 4 conexiuni. Țevile flexibile de înaltă presiune sunt atașate la blocul de cuplare cu un șurub banjo. Conexiunile nu trebuie schimbate din cauza debitului de GPL. În cazul unei defecțiuni, blocul de cuplare trebuie înlocuit complet, deoarece cu siguranță nu trebuie demontat.

Injectoare (LPi):
„Injectoarele cu alimentare inferioară” sunt folosite pentru a injecta autogazul lichid. Acest tip de injector are avantajul (spre deosebire de injectoarele cu alimentare superioară) că căldura de la bobina injectorului nu provoacă încălzirea autogazului. De asemenea, în injector nu a mai rămas aproape nicio sursă de GPL. Bobina injectorului are o rezistență de 1,8 Ohm. Un filtru este montat în fața admisiei de gaz a injectorului de alimentare inferior pentru a preveni pătrunderea murdăriei grosiere de montaj în injector.

Injectoarele sunt plasate într-un suport universal pentru injector. Garniturile sunt asigurate de inele O. Injectorul este ținut pe loc de un inel înșurubat. În funcție de amplasarea pe colector, gazul este ghidat prin conductele de evacuare (a se vedea partea 9 din figură).