Komponenty LPG vozidla: podrobný popis a funkce jednotlivých částí

LPG (zkapalněný ropný plyn) je stále populárnější alternativní palivo pro osobní i užitková vozidla. LPG (Liquefied Petroleum Gas) je směs propanu a butanu skladovaná v kapalné formě pod tlakem. Díky vysoké energetické hustotě a čistému spalování je směs vhodná jako palivo do auta v osobní i užitkové dopravě.

Co je LPG a odkud pochází

LPG (z angličtiny Liquified Petroleum Gas) neboli zkapalněný ropný plyn je směs uhlovodíkových plynů používaná jako palivo do spalovacích spotřebičů a vozidel. Zkapalněné ropné plyny lze získat ze dvou zdrojů, a to ze zemního plynu (zhruba 60% celkové bilance LPG) a v ropných rafineriích z primárního i sekundárního zpracování ropy (zhruba 40% celkové bilance LPG). LPG z angl. C3H8, a butanu C4H10 a dalších příměsí. Základem výroby LPG je u nás destilace ropy a současně stabilizace benzinu.

Nádrž na LPG

LPG je uloženo v tlakové nádrži (často v prostoru rezervy). Nádrž na lpg se obvykle umisťuje v zadní části vozidla , je vyrobena z oceli (síla plechu 3mm). Může být válcová a její rozměry jsou dány délkou (480 - 400mm) a průměrem (270,300,315 nebo 360mm) nebo nádrž kruhová - toroidní (místo rezervního kola) u které se udává průměr (565,580,600,630,650mm) a výška (180, 200, 220, 225 nebo 250mm). Nádrž má obvykle životnost 10 let, poté se řeší výměna nebo revize. Nádrž LPG je vybavena víceúčelovým ventilem, který má kromě provozní funkce také funkce bezpečnostní.

Víceúčelový ventil - měří pomocí plováku hladinu plynu v nádrži, při plnění nádrže uzavře přívod LPG po dosažení 80% kapacity nádrže, ukazuje orientačně množství plynu, v případě úniku nebo poškození rozvodů mezi plynovým ventilem a multiventilem uzavře vývod plynu, v případě že pohon není přepnut na LPG uzavírá výstup plynu elektromagnetickým ventilem a slouží jako vnější vstup do systému pro čerpání LPG u čerpací stanice.

Plnicí koncovka a tankování

V zadní části vozidla se také nachází plnící koncovka, která se umisťuje v souladu s předpisy obvykle na pravý bok (pokud to umožní vedení výfuku). Jak natankovat LPG? Připojíte plnicí pistoli, zajistíte ji aretací a spustíte čerpání. Plnění nádrže provádět jen u schválené čerpací stanice LPG. Při plnění tlakových nádob, ošetřování a údržbě vozidla je zakázáno kouřit a zacházet s otevřeným ohněm i v kabině vozidla.

Vysokotlaká a nízkotlaká část palivové soustavy

Provozní tlak vysokotlaké části je 1-10 atm, plnící tlak u čerpací stanice je 10-12 atm, max tlak v nádrži omezuje bezpečnostní ventil na 2,7 MPa. Nezbytnou součástí je spojovací a další materiál, pro válcové nádrže např. držák nádrže, pro všechny systémy měděné rozvodné potrubí (mezi nádrží a plnící koncovkou d.8x6 mm pro ostatní rozvody d.6x4 mm), LPG hadice od reduktoru k mixu a další.

Reduktor (výparník)

Reduktor tlaku (výparník), vlivem působení horkovodního okruhu odpařuje, tj. kapalný PB na plynnou fázi PB. Reduktor je vyhříván chladící kapalinou z okruhu chlazení motoru. Mezi reduktorem a vstřikovači je filtr plynné fáze LPG a následují vstřikovače LPG (na každý válec 1ks). Přední kit se skládá z reduktoru, který ale na rozdíl od podtlakového systému neslouží přímo k dávkování paliva LPG, ale pouze redukuje tlak z nádrže a vytváří konstantní tlak pro vstřikovače LPG.

Filtrace a separace

Díky často pofidérní kvalitě LPG u nás, je zde další „škůdce“ a tím jsou nežádoucí chemické příměsi v LPG. Z tohoto důvodu je velmi důležitá kvalitní filtrace plynné fáze LPG, nejlépe s možností separace parafínů a pevných částic. Součástí elektro ventilu je i filtr kapalné fáze LPG. Kvalitní filtrace zabraňuje zalepení vstřikovačů těžkými složkami - parafíny rafinátu, ale také mechanickými nečistotami vznikajícími při splynování kapaliny.

Vstřikovače LPG

Nejchoulostivějším komponentem soupravy pro provoz vozidel na pohon LPG jsou vstřikovače plynu. Plynové vstřikovače jsou speciálně konstruované elektromagnetické ventily na které jsou kladeny vysoké nároky. Vstřikovač plynu musí dostatečně rychle otevírat a stejně i zavírat a to s velikou přesností tak, aby byl schopen odměřit každou dávku plynu dodávanou do válce motoru v pokud možno ekvivalentní podobě, jako když motor pracuje na benzín. Přes vstřikovače plynu prochází veškeré množství LPG dodávané do motoru. Vstřikovač tedy musí zvládnout obrovské množství cyklů. Velmi často podléhá mechanickému opotřebení.

Proto je velmi důležitý výběr vhodných vstřikovačů. Mohu Vám pouze vyjmenovat vstřikovače, které dlouhodobě používáme, nebo o kterých víme, že nemají problém s procházejícím aditivem a spíše naopak díky tomu mají delší životnost a spolehlivější funkci. Jsou to především vstřikovače HANA 2000 a HANA GOLD, KEIHIN, TECH DRAGON a překvapivě dobře fungují i levné stařičké, ale osvědčené VALTEK T30. Naše firma používá nejčastěji vstřikovače TECH DRAGON v soupravách značky LPGTECH. Tyto vstřikovače mají špičkové parametry, které umožňují jejich použití i v nejnáročnějších instalacích. Mají dlouhou životnost (záruka 100tis.km) a dlouhodobě stabilní vlastnosti.

Řídící jednotka (ECU) a elektronika

Nejméně poruchové komponenty LPG jsou elektronické řídící jednotky (ECU). Jednotka pro lpg přestavby ještě používá externí čidla např. a na základě údajů z benzínového počítače přepočítává v reálném čase (v závislosti na podtlaku v sání a aktuálního tlaku a teploty LPG) množství plynu který dávkuje prostřednictvím jednotlivých vstřikovačů LPG. Mnozí přední evropští výrobci opravdu kvalitních systémů také poskytují prodlouženou záruku na řídící jednotky sekvenčního vstřikování plynu. Například LPGTECH poskytuje záruku na řídící jednotku v délce 5 let.

Směšovače, mixy a proti-šlehové prvky

V prostoru motoru se montuje reduktor, plynový ventil, a mix (směšovač, míchá LPG se vzduchem). Klasické systémy se směšovačem LPG a nasávaného vzduchu. U vozidel se vstřikováním benzínu se obvykle s mixem používá proti-zášlehová klapka různých typů aby se zmírnil nežádoucí zpětný šleh do sacího potrubí (většinou je to však pouze preventivní opatření).

Přepínač paliva a ovládání

Ovládání vozidla se sekvenčním vstřikováním je velmi jednoduché. Na palubní desce zvolíte požadovaný režim - provoz na LPG, a nebo pouze na benzín. Po cca 1-3 km se systém přepne, a dál jedete na LPG. Pokud dojde v nádrži k poklesu tlaku systém to na základě poklesu tlaku rozpozná a sám přepne do provozu na benzín. Přepíná zařízení LPG tak aby mohlo být provozováno buď na LPG nebo na benzín existuje několik typů, nejjednoduší pouze přepíná manuálně lpg / benzín s mezipolohou pro vyjetí benzínu z karburátoru.

Aditiva a ochrana ventilů

Plynná fáze LPG, která je vefukována před sací ventily motoru neobsahuje na rozdíl od automobilového benzínu žádná aditiva která mj. zajišťují ochranu ventilů a jejich sedel před předčasným opotřebením jak vlivem mechanickým, tak tepelným. Proto je doporučováno, a u řady konkrétních vozidel přímo vyžadováno použití externího dodávání aditiv do spalovacího prostoru motoru provozovaného na LPG. U vozidel přestavěných na pohon LPG není striktně nutné používat speciální svíčky na LPG, ale je nutné počítat při provozu motoru na LPG s jinými provozními podmínkami, které s sebou toto palivo přináší.

Elektronické dávkování aditiva LPG EVP zajistí spolehlivou aplikaci správného množství aditiva ve všech provozních režimech motoru. Spotřeba aditiva, nebo lépe řečeno dávkování je vždy určeno výrobcem aditiva. Běžně používané Gaslube, JLM, Flashlube mají stejné doporučené množství 1litr aditiva na 1000 litrů spáleného paliva, tedy v poměru 1:1000.

Bezpečnost a servis

Moderní systémy LPG jsou bezpečné: nádrže mají vícestupňové ventily a procházejí přísnými testy. Z pohledu havárie je LPG nádrž robustní a vybavená zpětnými pojistkami, které se starají o její bezpečnost. Vozidlo s pohonem LPG je bezpečné. V porovnání s konvenčními palivy podléhají komponenty palivové soustavy LPG velmi přísným předpisům, jejichž plnění jsou stvrzena udělením evropských homologací pro jednotlivé komponenty soustavy LPG.

U vozidel s pohonem LPG by mělo být plynové zařízení kontrolováno 1x za rok (doporučení) z hlediska kontroly případného úniku LPG, ale také optické kontroly trubek, hadic a jejich spojů. Servis LPG: běžně každých 15-20 tis. km. Provozovatel je zodpověděný za technický stav vozidla s LPG zařízením. Pokud při kontrolách jsou zjištěny závady nebo neprovedené revizi systému je třeba vozidlo neprodleně odstavit z provozu. Do odstranění závady není možné plynový pohon používat.

Montáž, garance a legislativa

Přestavba vozidla na alternativní pohon LPG je technický zásah do vozidla, který vyžaduje široké odborné znalosti, profesionální přístup, pečlivou a kvalitní práci, má-li být tato přestavba dlouhodobě funkční. Kvalitní přestavba na LPG rozhodně není záležitost na jeden pracovní den! Naše firma preferuje precizně provedenou přestavbu s perfektní a dlouhodobou funkčností, což vyžaduje kromě pečlivé montáže také přesné nastavení a kalibraci systému s následným důkladným odzkoušením pokud možno ve všech provozních režimech vozidla.

Montážní firma poskytuje na zařízení pro alternativní pohon LPG a jeho funkci záruční lhůtu stanovenou dle občanského zákoníku ve smlouvě o dílo a prodlužuje ji na dva roky. Záruční doba se v případě záruční opravy prodlužuje o dobu této opravy. Veškeré vady díla, na které se vztahuje záruka, budou zdarma opraveny zhotovitelem (montážní firmou). Na závěr držitel rozhodnutí o povolené přestavbě provede zápis do centrálního registru přestaveb LPG vedeného MD ČR.

Ekonomie provozu a návratnost

Cena LPG závisí na trhu, sezóně a lokalitě. Instalace LPG je vhodná pro většinu benzínových motorů. Cena montáže LPG se typicky pohybuje dle typu vozu a systému, návratnost investice bývá 1-2 roky při vyšším ročním nájezdu. Při ročním nájezdu od cca 15 000 km bývá návratnost 1-2 roky. Spotřeba LPG u přestavěných vozidel bývá o něco vyšší, než tomu bylo na základní palivo, tedy benzín. Navýšení spotřeby LPG se většinou pohybuje okolo 10%.

Provozní výhody a možné problémy

Provoz motoru na LPG je v mnoha ohledech k motoru šetrnější. Jedná se zejména o menší namáhání klikového mechanismu motoru vlivem měkčího chodu motoru, který je způsoben znatelně vyšším oktanovým číslem LPG. LPG spalované v motoru nezpůsobuje karbon, jak je tomu u spalování automobilového benzínu. Z tohoto důvodu bývá v mnoha motorech provozovaných na LPG olej pouze nahnědlý, ale do značné míry průhledný i po mnoha tisících ujetých km.

Mezi nejčastější příčiny problémů patří nekvalitní montáž a absence aktivní ochrany ventilů u některých vozidel (např. některé modely Hyundai a KIA). Ano, přestavba je možná a je dlouhodobě funkční bez nebezpečí poškození ventilů za předpokladu použití aktivního tlakového dávkování aditiva pro ochranu ventilů a ventilových sedel a za předpokladu použití výhradně aditiva firmy ERC pod značkou Gaslube Special P1000.

Doporučení při rozhodování o přestavbě

Přechod na LPG - velké rozhodnutí? Chápeme, že přechod na plyn může vzbuzovat otázky. To, zda se přestavba na LPG vyplatí závisí na mnoha faktorech. Nejdůležitějším z nich asi bude rychlost návratnosti investice do přestavby na pohon LPG. Ta záleží zejména na počtu najetých km ve sledovaném čase. Doporučuji Vám navštívit kalkulátor návratnosti přestavby na LPG a vyplnit jednoduchý formulář, abyste obdrželi rychlou představu o ekonomické výhodnosti přestavby Vašeho vozidla na LPG.

U vozidel přestavěných na pohon LPG by mělo být plynové zařízení kontrolováno pravidelně a servis provádět prověřená montážní dílna. Plnění nádrže do max. zajišťuje multiventil umístěný na LPG nádrži. Při plnění je zakázáno kouřit a zacházet s otevřeným ohněm.

tags: #komponenty #popis #lpg #vozidla