Instalacje zasilania gazem LPG i CNG

Autorem artykułu jest Aleksander Sowa

LPG, CNG, LNG, NGV… co to wszystko znaczy? Po kolei. LPG, czyli z angielskiego – Liquified Petroleum Gas: płynne paliwo gazowe, skroplony gaz ropopochodny albo płynny gaz ropopochodny. A reszta?...

CNG tj. Compressed Natural Gas, oznacza sprężony gaz ziemny. LNG: Liquefied Natural Gas to skroplony gaz ziemny. NGV (Natural Gas for Vehicles) to pojazdy napędzane gazem ziemnym.

Uff. A jak to wszystko działa? Sama zasada działania tłokowego silnika spalinowego jest zapewne każdemu zainteresowanemu motoryzacją znana i prezentowanie jej tutaj szerzej jest niepotrzebne. Nie zmieniła się ona właściwie od początków motoryzacji. Napiszę tylko: mieszanka paliwowo – powietrzna podana do komory cylindra podlega sprężeniu, przez przesuwający się w trakcie suwu sprężania tłok a następnie przeskok iskry na świecy zapłonowej wywołuje wybuch. Powstałe ciśnienie wywołuje przesuw tłoka a powiązany z nim mechanizm korbowy zamienia posuwisty ruch tłoka w ruch obrotowy wału korbowego. Ten ruch przez pozostałe mechanizmy napędza samochód.

Zastosowanie gazu jako paliwa nie ingeruje w zasadę działania silnika. Paliwo zasadnicze, czyli benzyny lub rzadziej olej napędowy, zostaje zastąpione drugim paliwem, tzw. alternatywnym. Paliwo gazowe wprowadzane jest do komory spalania (cylindra) już w postaci mieszanki z powietrzem prawie zawsze. Mieszanka dostaje się do cylindra poprzez zawory ssące. Miejsce podania, rodzaj paliwa oraz jego stan, jest odmienne w zależności od systemu instalacji gazowej a także jego rodzaju. Jest to uwarunkowane zaawansowaniem technologicznym silnika.
Wyróżniamy tzw. generacje systemów zasilania paliwem gazowym.

W systemach I i II generacji mieszanka gazowo – powietrzna powstaje w mikserze i za jego pośrednictwem dostaje się centralnie do układu zasilania – jeszcze przed przepustnicą powietrza – poprzez gaźnik, a następnie kolektor ssący do silnika, skąd zostaje zassana do cylindra. W systemach IV generacji gaz podawany poprzez wtryskiwacz gazu indywidualnie do każdego cylindra. Urządzenia tego typu umożliwiają wtrysk gazu porcjami oddzielnie dla każdego cylindra i doprowadzenie przewodami do kolektora ssącego w pobliżu zaworów ssących (za przepustnicą powietrza) co ma liczne zalety. Istnieją jeszcze systemy V generacji
To także system wtrysku gazu – podobnie jak IV generacja z tą jednak różnicą, że tutaj wtrysk gazu odbywa się nie w fazie lotnej a ciekłej. Dzięki temu wykorzystywany jest efekt chłodzący rozprężanego gazu, co daje w efekcie wyższy stopień napełnienia cylindrów, a co za tym idzie wzrost mocy silnika i jeszcze lepsze wykorzystanie wtryśniętego paliwa. O III generacji można zapomnieć, bo prawie nie występuje wyparta przez systemy nowocześniejsze.

Różnica w działaniu instalacji CNG i LPG polega na kilku problemach. Przede wszystkim na tym, że każdy element przez który przepływa CNG jest przystosowany do utrzymania wysokiego ciśnienia, które nie występuje przy instalacjach na paliwo LPG. Oczywiście instalacja taka jest zasilania nie propanem a gazem ziemnym. Najczęściej zbiornik lub zwykle zbiorniki jest (są) umieszczony(e) pod podłogą pojazdu lub też na dachu. Są one wykonane nie ze stali ale ze stali pokrytej polimerami zbrojonymi lub kompozytowe. Znacznie częściej CNG stosowane jest w silnikach wysokoprężnych.

I teraz po co to wszystko? Przede wszystkim bo tak jest taniej. Potem dlatego, że bardziej ekologicznie aż wreszcie – choć to zapewne zrodzi nieporozumienia, bo bezpieczniej.