LPG do napędu samochodów – jak to działa?

Układy zasilania paliwami gazowymi stosowane do napędu pojazdów samochodowych stanowią systemy utworzone przez zespół urządzeń i elementów spełniających ściśle określone funkcje. Wykorzystanie urządzeń i elementów układu zasilania paliwem gazowym oraz ich sposób skonfigurowania zależy od:
• rodzaju silnika (zapłon iskrowy lub samoczynny),
• sposobu zasilania (jedno- lub dwupaliwowe),
• sposobu zasilania paliwem bazowym (benzyną) gaźnikowego lub wtryskowego,
• rodzaju stosowanego paliwa /skroplony propan-butan, sprężony gaz ziemny lub skroplony gaz ziemny.

 

We wszystkich jednak przypadkach w układzie zasilania występują podstawowe elementy, do których należą: butle lub zbiorniki do przechowywania paliwa gazowego, osprzęt zbiornika lub butli, filtr gazu, zawór odcinający, reduktor ciśnienia gazu (parownik-regulator), mieszalnik paliwa gazowego z powietrzem lub wtryskiwacze oraz przewody stalowe i elastyczne umożliwiające wzajemne połączenie elementów między sobą.

 

Konfiguracja i działanie układu zasilania silnika LPG
Gaz skroplony jest przechowywany w zbiorniku (pozycja 2 na poniższym rysunku) pod maksymalnym ciśnieniem roboczym wynoszącym około 0,6 MPa. Po otwarciu zaworu wylotowego (3) skroplona mieszanina propanu i butanu dopływa przewodem do filtra gazu zespolonego z zaworem elektromagnetycznym (4), a następnie w przypadku, gdy zawór jest otwarty, mieszanina w stanie ciekłym dopływa do parownika - reduktora ciśnienia (5). W reduktorze następuje zmniejszenie ciśnienia mieszaniny do wartości zbliżonej do ciśnienia atmosferycznego, a ponadto w wymienniku ciepła wchodzącym w skład reduktora odbywa się odparowanie mieszaniny i ogrzanie gazu.

 

 

 

 

Wymiennik jest włączony w obieg układu chłodzenia silnika. Ciepło oddane przez ciecz chłodzącą pozwala na uniknięcie nadmiernego ochładzania się korpusu reduktora w wyniku przemiany fazowej i towarzyszącej jej ekspansji gazu. W przypadku, gdy silnik nie pracuje, zawory zbiornika i reduktora są zamknięte, odcinając dopływ gazu do kolektora ssącego silnika. Natomiast w czasie pracy silnika reduktor dostosowuje ilość gazu doprowadzanego do mieszalnika (7), zależnie od prędkości obrotowej i obciążenia, zapewniając odpowiedni skład mieszanki. Skład ten jest bardzo precyzyjnie ustalony regulatorem przepływu (6). Uwzględniając wymienione powyżej zasadnicze funkcje, a mianowicie przemianę stanu ciekłego mieszaniny propanu i butanu w stan gazowy oraz regulację jego ciśnienia i ilości doprowadzanego do mieszalnika gazu urządzenie to jest nazywane parownikiem-regulatorem.

 

W przypadku zasilania jednopaliwowego, jedynie paliwem gazowym, mieszalnik (7) zastępuje gaźnik gazowy. Stosownie do obowiązujących w większości krajów przepisów, układ zasilania paliwem gazowym winien być wyposażony w samoczynnie działający zawór odcinający, umieszczony pomiędzy zbiornikiem gazu i mieszalnikiem. Warunek ten wynika z konieczności zapewnienia wymaganego bezpieczeństwa podczas eksploatacji samochodu, zasilanego paliwem gazowym.

 

W systemach wtrysku paliwa gazowego mieszalnik jest zastąpiony wtryskiwaczami, a parownik- regulator ciśnienia jest odpowiedzialny nie tylko za odparowanie skroplonego gazu, ale również za zapewnienie stałej wartości . 

 

 

 

Zasadnicze elementy gazowej instalacji zasilającej to:

1. Wlew paliwa 

2. Zbiornik LPG
3. Osprzęt zbiornika
4. Elektromagnetyczny zawór odcinający
5. Parownik-regulator ciśnienia
6. Regulator przepływu (jedynie w klasycznym systemie zasilania) 

7. Mieszalnik gazu i powietrza (lub wtryskiwacze w systemach wtrysku paliwa gazowego)

 

 

Pozostałe elementy na rysunku to:
8. Przepływomierz
9. Zespół przepustnicy
10. Kolektor ssący silnika