Jak fungují systémy LPG

Obecně k LPG Vstřikování kapalného LPG (Vialle) Vstřikování plynné fáze LPG (STAG, Landi-Renzo) Vozidla se směšovačem Atypické přestavby Srovnání s CNG

Obecně k LPG

LPG neboli zkapalněný ropný plyn je vedlejším produktem při těžbě zemního plynu a ropy. Poprvé byl použit pro pohon automobilů v Americe již v roce 1920. V 60. letech 20. století dospěla tato technologie do Evropy, ale širší využití našlo LPG v automobilech teprve v 80. letech.

Palivo - zkapalněný plyn pro pohon automobilů

Jako LPG byly původně označovány zkapalněné ropné plyny C2 - C5 (Liquefied Petroleum Gases), v současné době je tak označována směs propan-butan získaná jejich zpracováním. 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). Kondenzát oddělený ze zemního plynu má podobné složení a vlastnosti jako frakce C2 až C6 vydestilovaná v ropných rafineriích z primárního nebo sekundárního zpracování ropy. Zpracovávat obě tyto suroviny jako směs je velmi výhodné. Ropné rafinerie mají o nákup kondenzátu ze zemního plynu rostoucí zájem. Potenciál ropného LPG je limitován světovými zásobami ropy. Naopak se ale předpokládá zvýšení produkce LPG ze zemního plynu v souvislosti s jeho očekávaným rostoucím využitím. S tím související zvýšení těžby zemního plynu a jeho lepší zpracování by mělo zvýšit dostupnost LPG, což by mělo vést i k následnému mírnému zvýšení jeho využití jako pohonné hmoty v dopravě, kde je adekvátní alternativou benzinu nebo naftě.

Kapalný plyn samotný je běžně používán téměř v každé domácnosti, např. v jednorázových zapalovačích nebo kempinkových vařičích. Dokonce i olympijský oheň již léta svítí díky LPG.

Co je LPG?

LPG je směsí kapalných plynů.
LPG, který se zkapalňuje pod nízkým tlakem cca 8 bar, se skládá z uhlovodíků propanu a butan a jejich směsí.
LPG se vyznačuje vysokou koncentrací energie.
LPG se vyznačuje vysokou antidetonační stálostí.
Požadavky na LPG jsou v rámci Evropy stanoveny v DIN EN 589 a umožňují tak bezproblémové mezinárodní použití.

Vstřikování kapalného LPG (Vialle)

Pro přestavbu s přímým vstřikováním kapalného LPG používáme holandský systém Vialle. Tento systém představuje špičkovou kvalitu a zpracování. Přestavba je zpracovávána podle konkrétních typů vozů a vyznačuje se vysokým výkonem (jako na benzín nebo vyšší), spolehlivostí a nízkými nároky na údržbu. Je vhodná zejména pro nová vozidla prodávaná s LPG nebo vozidla s intenzivním provozem.

Vstřikování kapalného LPG (Vialle) 1. tlaková nádrž
2. spalovací prostor
3. katalyzátor
4. filtr nasávaného vzduchu
5. regulátor tlaku
6. a 7. tlakové potrubí
8. čerpadlo v nádrži
9. vstřikovač LPG
10. benzínový vstřikovač
11. lambda sonda
12. benzínová řídící jednotka
13. LPG řídící jednotka

Popis funkce inovační hybridní technologie pohonu Vialle LPi na zkapalněný plyn (LPG)

Vstřikování kapalného LPG (Vialle) Systém LPG, který používáme v našem Programu LPG (montáže LPG, přestavby LPG, revize LPG), se nazývá "vícebodové vstřikování kapalného LPG" nebo zkráceně LPi.
V tomto systému vstřikování není LPG dodáváno do motoru v plynném stavu, ale je vstřikováno do sacího potrubí v kapalné podobě. To až neuvěřitelně zlepšuje vlastnosti LPG zařízení. Automobily s LPi se mohou srovnávat s benzinovými vozidly, není zde žádný znatelný rozdíl ve výkonu, řídících postupech a emisích výfukových plynů. Problém zpětných zášlehů je také minulostí. Vialle vyvinulo tuto revoluční techniku a je také jediným výrobcem.
LPi systém nám dává výhodu pro pozdější vývoj v systémech ovládání motoru, jak současných tak budoucích.

Způsob funkce zařízení na LPG se podobá benzínovému vstřikovacímu zařízení

Zkapalněný plyn pro pohon automobilů (nazývaný také tekutý plyn nebo LPG), je samostatnými přívody přiváděn pod tlakem přímo před sací ventily jednotlivých válců. Vstřikovací množství plynu řídí mikroprocesor a zajišťuje příznivé spalování v motoru s nízkým obsahem škodlivin. Zařízení LPi se snaží v co největší míře využívat řídící jednotku motoru. Snímá tedy dobu vstřiku a té přiřazuje dobu vstřiku LPG. Pro výpočet korekcí bohatosti zatížení a předstihu je zde benzínová jednotka a je tedy výhodné nechat ji nadále pracovat a řídit. Aby mohlo zařízení LPi pracovat korektně musí vstřikovat kapalinu. Vzhledem k tomu, že za normálních podmínek by docházelo v oblastech motoru ke zplynování, je v nádrži umístěné čerpadlo, které zajišťuje potřebné zvýšení tlaku a cirkulaci LPG.
Od čerpadla do motorového prostoru vedou vysokotlaké hadice - narozdíl od ostatních zařízení naše LPi nepoužívá měděné trubky. Tyto vysokotlaké hadice totiž lépe izolují protékající plyn od okolních zdrojů tepla a kladou též menší odpor protékající kapalině. Jsou dostatečně pevné aby vydržely tlak do 3 MPa. Mezi nádrží a vstřiky je rozvodný blok, který obsahuje regulátor tlaku, snímač tlaku a uzavírací ventil. Udržuje tlak ve vstřikovačích a v případě potřeby uzavírá LPG vedení. Odtud je LPG vedeno ke vstřikům LPG a nespotřebovaná část se přes rozvodný blok zpětným vedením vrací do nádrže.
Vozidla, speciálně přizpůsobené k provozu na zkapalněný plyn a vybavené zařízením Vialle Vám zaručují optimální využití ekonomických a ekologických výhod.

Provozování LPi systému

LPi vždy startuje na benzin. Tento systém zajišťuje že motor poběží krátký čas po startu na benzín. Doba pro přepnutí může být delší , pokud je zvoleno LPG pak během této doby bliká modrá kontrolka. Tato metoda ochraňuje benzinové čerpadlo před chodem na sucho a benzinové vstřiky před zalepením nečistotami. Je to nejlepší možná ochrana pro zajištění toho aby celý benzinový systém fungoval správně. Brzy potom je provedeno automatické přepnutí na LPG a modrá LED indikující chod na LPG zůstane trvale svítit.

Přepínání paliv

Můžete přepínat z jednoho paliva na druhé zmáčknutím ovládacího tlačítka. Když vozidlo jede na LPG svítí kontrolka modře, pokud jedete na benzin svítí červená.
Když přepnete z benzínu na LPG, kontrolka bude krátký čas blikat. To znamená že přepnutí je zahájeno, ale Vaše vozidlo ještě jede na benzín. Ve chvíli, kdy se kontrolka rozsvítí nepřerušovaným modrým světlem, znamená to, že proběhlo přepnutí na LPG.

Indikace chyb

LED které indikují stav paliva mohou také sloužit jako ukazatel případné závady. Když LED bliká mezi červenou a modrou nebo když jedna LED zůstává pomalu blikat, kontaktujte svého dealera. ( viz také " Co dělat v případě poruchy").

Ukazatel stavu paliva

Zde je zobrazováno kolik paliva zbývá v LPG nádrži. Tento ukazatel může být kombinován s přepínačem nebo to může být samostatná řada LED. Ukazatel stavu paliva ukazuje stav paliva v nádrži v procentech čistého objemu nádrže (to je MAXIMÁLNĚ 80% celkového objemu nádrže).
Ukazatel obsahuje 5 modrých LED. Když je LPG nádrž plná svítí 5 modrých LED . Když je LPG spotřebováno modré led postupně pohasínají. Každá LED reprezentuje 20% čistého objemu nádrže. Když zhasne poslední modrá LED rozsvítí se červená indikující že Vám zbývá posledních 20% paliva v nádrži.
Poznámka: Hodnoty jsou orientační.
Ukazatel paliva v nádrži ukazuje procenta z čistého objemu LPG nádrže. Čistý objem je cca 75% celkového objemu nádrže.
-LED 4 = 100-80 % (čistého objemu)
-LED 3 = 80-60%
-LED 2 = 60-40%
-LED 1 = 40-20%
-LED 0 = 20-0% (rezerva)

Minimální rezerva benzínu

Protože LPi systém vždy startuje na benzín mělo by v benzínové nádrži být alespoň 20 litrů paliva. To je třeba pro zajištění toho aby benzinové čerpadlo neběželo na sucho což vede k jeho mechanickému poškození. Protože Vaše vozidlo vždy běží nějaký čas na benzín není třeba přepínat po nějaké době do benzinového režimu po nějakém určitém počtu ujetých kilometrů. Benzinové starty vedou podle druhu provozu k průměrné spotřebě cca 1 l benzínu na 200 km.

Jízda bez LPG

Nedoporučujeme zcela vyjíždět nádrž LPG. Jestliže se přesto stane že se nádrž zcela vyprázdní a vy natankujete může se stát že bezpečnostní ventil průtoku paliva uzavře palivo a nedovolí přepnout na LPG. Pokud se to stane vozidlo nebude možné přepnout na LPG. Doporučení pro takovou situaci je nechat vozidlo chvíli stát v klidu nebo pokračovat na benzín a zkusit přepnout po 10-20 km. Vozidlo by mělo jít opět normálně přepnout a nadále fungovat bez jakýchkoliv problémů.

Plnění LPG

Vstřikování kapalného LPG (Vialle) Pokud budete tankovat LPG poprvé, zeptejte se obsluhy nebo našich zaměstnanců na postup. Postupujte podle instrukcí na čerpacím stojanu a opatrně. Vaše vozidlo je vybaveno automatickým uzavíracím ventilem který přeruší tankování po dosažení hranice maximálního plnění a zastaví ukazatel čerpadla.
Poznámka - platí v zahraničí, v ČR je u čerpacích stanic obsluha a manipulace je zpravidla nepovolaným osobám zakázána. Pokud se ukazatel zastaví nebo výrazně zpomalí ukončete tankování aby jste předešli poškození plnícího ventilu a čerpadla LPG.

Tankování v zahraničí

Pokud budete tankovat v zahraničí budete potřebovat speciální tankovací adaptér. K tomu více zde.

Údržba a servis

Držte se předepsaných hodnot určených výrobcem vozidla. Jediný další úkon je kontrola těsnosti LPG soustavy. V případě že zjistíte netěsnost přepněte na benzín a kontaktujte svůj LPG servis.

Co dělat v případě poruchy

V případě že na Vašem vozidle zjistíte poruchu, nejprve přepněte vozidlo na benzin a zkontrolujte jestli porucha nadále trvá. Nepokoušejte se opravovat vozidlo osobně. Vždy kontaktujte pověřený LPG servis, který má znalosti, zkušenosti a vybavení k vyhledání a opravě poruchy na vašem vozidle. Nedávejte své vozidlo k opravě LPG nevyškolené osobě. Popisujte vždy závady tak přesně jak je to možné, můžete tím zabránit dlouhému čekání na opravu vozidla.
LPi může být vypnut vyjmutím 4 hlavních pojistek. Jsou umístěny poblíž baterie.

Přednosti naší technologie - v porovnání s plynnou fází vstřiku

Technologie a filozofie vychází z původní benzínové soustavy a pracuje na velmi podobném principu a s obdobnou spolehlivostí.
To umožňuje, že vstřikovače LPG SIEMES s výjimkou vinutí cívky jsou shodné jako benzínové, dodávané například do ŠKODA AUTO. Tyto vstřikovače jsou také tak spolehlivé. Při použití vstřiku plynné fáze LPG je sice nižší cena, ale je nutné přibližně po 30-60 tis.km vyměnit jádra nebo vstřikovače. U plynné fáze jde o největší procento poruch. U Vialle se běžně vyskytují vozidla která najela 300 000 km na původní vstřikovače bez čištění.
Ventil redukující tlak paliva je také z produkce pro benzinové motory a není nám známa porucha tohoto zařízení.
U reduktorů plynné fáze je třeba po 60-100 000 km vyměnit všechny gumové součástky.
Také potrubí kterým je LPG vedeno jsou vysokotlaké hadice s vinylovou vložkou prakticky odolnou proti všemu co se může v LPG vyskytnout. Měděné potrubí u levnějších systémů snadno naruší sloučeniny síry, které se čas od času dostanou do LPG.
Tím se začne ze stěn potrubí loupat sirník mědi, který zcela zneprůchodní filtr paliva.
Nízká spotřeba při ekonomické jízdě je také předností našeho zařízení, ale prosím nevěřte propagačním materiálům, které uvádí téměř stejnou spotřebu jako na benzín. Při maximální účinnosti využití paliva je navýšení spotřeby teoreticky 18-22 % (v litrech) podle složení paliva.
Pokud tedy dokážeme zvýšení spotřeby o 18 % jedná se o nejnižší možnou spotřebu. U vstřikování plynné fáze LPG je běžný nárůst 20 % až 22 %.
Další výhodou našeho zařízení je brzké přepnutí na LPG bez ohledu na teplotu okolí. Vstřikování plynné fáze musí mít pro přepnutí vodu teplou ca 34-40°C, to v zimním období představuje ujetí přibližně 7 km nebo 15 min na místě na benzín.
Naše zařízení má stejný výkon jako benzín. Plynné LPG ztrácí 2-3 % výkonu.
Dlouhý servisní interval. Prakticky je třeba servis po 75 000-100 000 km. Ostatní jsou jen prohlídky.
U plynné fáze je třeba maximálně po 30 000 km výměna filtrů a servis vstřikovačů.

Vstřikování plynné fáze LPG (STAG, Landi-Renzo a další)

Představuje zajímavou variantu pro uživatele, kteří hledají zařízení v dobré kvalitě, za rozumnou cenu. Vhodné pro provoz do 30 000 km za rok.
Systém je vhodný pro všechna vozidla se vstřikováním benzinu (mimo přímého vstřiku do válců). Vyžaduje pravidelnou údržbu po cca 25-30 000 km.

Vstřikování plynného LPG 1. tlaková nádrž
2. spalovací prostor
3. katalyzátor
4. filtr nasávaného vzduchu
5. regulátor tlaku
6. horkovodní okruh
7. hadice LPG
8. vstřikovač LPG
9. CU potrubí
10. benzinový vstřikovač
11. lambda sonda
12. benzinová řídící jednotka
13. LPG řídící jednotka

V současné době existuje několik různých zařízení, vzhledem k tomu že mají stejný princip pracují velmi podobně. V naší firmě jsme montovali nebo zkoušeli téměř všechny zařízení dostupné na trhu a jako nejvýhodnější z hlediska funkce a ceny jsme vyhodnotili zařízení firmy AC STAG a Landi-Renzo.
Tato zařízení lze montovat do vozidel s vícebodovým vstřikováním benzínu. Doporučujeme ho pro vozidla od roku výroby cca 1998 (podle použitého systému řízení motoru) a nezbytné pro vozidla od 2002 r.v. Je vhodný pro vozidla, kde se ukázalo jako problematické použití zařízení se směšovačem, neboť u tohoto zařízení je potlačeno riziko zpětných zášlehů.
U tohoto zařízení provádí řízení motoru nadále benzínový počítač, plynová jednotka pouze přepočítává dobu vstřiku pro plynové vstřikovače. To je výhodné protože benzínové jednotce zůstává kontrola bohatosti a dalších vlastností a při správném nastavení nedochází k načítání chybových hlášení.
Výkon u tohoto druhu zařízení je vždy o něco nižší než na benzín, a to jednak vzhledem k vlastnostem LPG, tak díky tomu, že plynná fáze LPG má větší objem než srovnatelné množství benzínu a díky tomu se do válců dostává o něco méně vzduchu. Tento úbytek výkonu je však v naprosté většině případů zcela zanedbatelný, obvykle jde o 2-3 %.

Srovnání s CNG

Zemní plyn (CNG) nebo zkapalněný plyn (LPG) pro pohon automobilů?
Porovnejte sami.

Obě alternativy paliva jsou výhodnější a šetrnější k životnímu prostředí, než tradiční druhy paliva benzin a nafta.
V přímém srovnání podstatných bodů je však zkapalněný plyn LPG pro pohon automobilů výrazně výhodnější.

Hospodárnost a ekologické dopady

Zkapalněný plyn pro pohon automobilů ve srovnání s benzínem, naftou a zemním plynem je v současné době nejvýhodnější alternativou v oblasti pohonných hmot (Zdroj: Tisková informace německého institutu ADAC z 31.10.2006). Zkapalněný plyn disponuje vyšší koncentrací energie než zemní plyn. V přímém srovnání může být proto spotřeba paliva u zemního plynu až 3x tak vysoká a dosah vozidla o to menší, než u zkapalněného plynu pro pohon automobilů.
CNG je zajímavé medium, je ovšem technologicky složité. Přestavba autobusů vyžaduje statisícové dotace, přestavba osobních vozů na CNG má být dražší o cca 50 % než přestavba na LPG. Také stavba čerpacích stanic na CNG je technologicky a investičně nesmírně náročná a při této investici se významně zatíží životní prostředí emisemi. Jak při výrobě technologie, tak při její dopravě na místo a výstavbě stanice samé.
Nejen zachování, ale další růst počtu vozidel na LPG je významným příspěvkem k plnění směrnice EU o snížení skleníkových plynů v automobilovém průmyslu. Může se jednat o vozidla nová, ale i o přestavby starších vozů. Např. město Vídeň učinilo s programem městských autobusů na LPG zásadní krok ke snížení skleníkových plynů až o 50 %. Dalším ekologickým aspektem je nižší opotřebení motorů používajících LPG a jejich celková menší hlučnost, což má další významné ekologické aspekty (motory vydrží déle, není třeba tolik mazacích olejů).

Čerpání zkapalněného plynu LPG

Síť čerpacích stanic se zkapalněným plynem LPG je v Česku i Evropě výrazně širší než síť čerpacích stanic na CNG.

Komfort

Zemní plyn vyžaduje kvůli potřebnému provoznímu tlaku 200-250 bar podstatně větší zásobní lahve, které v závislosti na způsobu zabudování v zavazadlovém prostoru mohou silně omezit nabídku místa. Nádrž na zkapalněný plyn (zkapalněný plyn popř. LPG vyžaduje pouze 8-12 bar) zmizí naproti tomu v prohlubni pro rezervní kolo, čímž je místo ušetřeno.

Náklady na montáž a údržba

Montáž zařízení na zemní plyn je z důvodu nutného tlaku v nádrži plynu náročnější. Náklady na dodatečné vybavení jsou pro zařízení se zemním plynem výrazně vyšší než u zařízení se zkapalněným plynem, které se tak rychleji amortizuje.