fot. gazeo.pl Nazwa eVP-500 jest skrótem od electronic Variable Pressure 500 HP. Prins określa to urządzenie jako jednostopniowy, w pełni elektronicznie sterowany reduktor LPG, pozwalający nie tylko na odparowanie paliwa, ale także na aktywną kontrolę jego ciśnienia.
Reduktor eVP-500 pojawił się w ofercie Prinsa już wiele lat temu. Prezentacja podczas targów GasShow miała miejsce w 2017 r. Już wtedy uwagę zwracały niewielkie gabaryty urządzenia, brak klasycznej membrany i możliwość obsługi silników o mocach dochodzących do około 500 KM.
Najciekawsze nie są jednak same parametry reduktora, lecz sposób, w jaki kontroluje on ciśnienie gazu.
fot. Prins Reduktor Prins eVP-500W typowym reduktorze LPG ciekły gaz dopływający ze zbiornika zostaje odparowany dzięki energii cieplnej pochodzącej z układu chłodzenia silnika. Jednocześnie jego ciśnienie jest obniżane do wartości wymaganej przez układ wtryskowy.
Za regulację odpowiada przede wszystkim układ mechaniczny wykorzystujący:
membranę,
sprężynę,
zawór regulujący przepływ LPG.
Zmiana ciśnienia po stronie wyjściowej powoduje przemieszczenie membrany, która mechanicznie wpływa na stopień otwarcia zaworu. W ten sposób reduktor stara się utrzymywać określone ciśnienie gazu.
Jest to rozwiązanie sprawdzone i stosowane od lat, ale jego charakterystyka wynika w dużej mierze z właściwości mechanicznych samego reduktora.
W eVP-500 Prins zrezygnował z klasycznej membrany odpowiedzialnej za regulację ciśnienia.
PWM – Pulse Width Modulation, czyli modulacja szerokości impulsu. Sterownik bardzo szybko włącza i wyłącza napięcie, a zmianę "siły" działania uzyskuje przez zmianę czasu, przez jaki sygnał jest włączony.
Jej funkcję przejął sterowany elektrycznie element wykonawczy – aktuator, którego cewka jest sterowana sygnałem PWM przez sterownik instalacji LPG. Element wykonawczy reguluje przepływ gazu, a tym samym pozwala utrzymywać żądane ciśnienie po stronie wyjściowej reduktora.
Można więc w dużym uproszczeniu powiedzieć, że w klasycznym reduktorze o przepływie gazu decyduje przede wszystkim:
natomiast w eVP-500 jest to:
Sterownik wie, jakie jest aktualne ciśnienie gazu i może odpowiednio zwiększać lub zmniejszać przepływ przez reduktor.
fot. Prins Budowa reduktora Prins eVP-500. Jego główną część stanowi parownik, w którym następuje zmiana stanu skupienia LPG z fazy ciekłej na fazę lotną. Za regulację ciśnienia odpowiedzialny jest aktuator sterowany cewką widoczną w górnej częściTo właśnie tutaj pojawia się największa różnica.
W eVP-500 ciśnienie wyjściowe nie musi być jedną, niezmienną wartością ustawioną mechanicznie podczas regulacji instalacji.
Prins przewiduje kilka strategii sterowania ciśnieniem gazu w eVP-500. Może ono mieć stałą wartość, być utrzymywane jako określona różnica względem ciśnienia w kolektorze dolotowym, zmieniać się w zależności od obrotów i obciążenia silnika albo wykorzystywać kombinację tych parametrów.
Oznacza to, że sterownik instalacji może zmieniać wymagane ciśnienie LPG wraz ze zmianą warunków pracy silnika.
Przy niewielkim zapotrzebowaniu na paliwo reduktor może pracować przy innym ciśnieniu niż podczas przyspieszania z pełnym obciążeniem.
Nie jest to więc jedynie elektroniczny sposób ustawienia jednej wartości ciśnienia. Ciśnienie może być dynamicznym parametrem pracy instalacji LPG.
Wydajność wtryskiwacza LPG zależy między innymi od różnicy ciśnień występującej pomiędzy listwą gazową a kolektorem dolotowym.
Jeżeli silnik zaczyna potrzebować znacznie większej ilości paliwa, można zwiększyć czas otwarcia wtryskiwaczy. Istnieje jednak granica, powyżej której wtryskiwacz nie jest już w stanie dostarczyć odpowiednio większej dawki w dostępnym czasie.
Jednym ze sposobów zwiększenia ilości podawanego paliwa jest wtedy podniesienie ciśnienia LPG.
Elektroniczny reduktor daje sterownikowi dodatkowe narzędzie. Zamiast pracować przez cały czas przy jednym kompromisowo dobranym ciśnieniu, system może dostosować je do aktualnego zapotrzebowania silnika.
Ma to szczególne znaczenie w jednostkach o dużej mocy i bardzo szerokim zakresie zapotrzebowania na paliwo.
fot. gazeo.pl BRC e-VP 500. Uwagę zwraca moment dokręcania cewki aktuatora (15 Nm), którą demontuje się przy wymianie wkładu filtra fazy ciekłej pracującego wewnątrz reduktoraWedług danych technicznych Prinsa eVP-500 został zaprojektowany do zastosowań przekraczających 370 kW, czyli około 500 KM.
Producent podaje maksymalny przepływ gazu przekraczający 100 kg/h przy temperaturze cieczy chłodzącej wynoszącej 60°C. Sam reduktor waży 800 g, a jego maksymalne wymiary wynoszą: 64 mm (szerokość) i 78 mm wraz z króćcami przy wysokości urządzenia 144,9 mm.
To pokazuje jedną z zalet tej konstrukcji. Zamiast stosowania dwóch dużych reduktorów w samochodzie wyposażonym w mocny silnik możliwe jest wykorzystanie jednego stosunkowo niewielkiego urządzenia.
Znaczenie eVP-500 wzrosło po integracji marek Prins, BRC, OMVL i Zavoli w ramach grupy Westport Fuel Systems. Połączenie zaplecza technologicznego poszczególnych producentów sprawiło, że rozwiązania opracowane pierwotnie przez Prinsa zaczęły być wykorzystywane także w systemach oferowanych pod włoskimi markami grupy. Westport podkreśla, że integracja marek pozwoliła na wspólne wykorzystanie know-how, komponentów i technologii rozwijanych w różnych ośrodkach grupy.
eVP-500 jest właśnie takim przykładem, który trafił do systemów przeznaczonych do konwersji nowoczesnych silników z bezpośrednim wtryskiem benzyny.
W praktyce oznacza to, że eVP-500 stał się jednym z elementów wspólnej platformy technologicznej grupy. Ten sam pomysł – elektroniczne sterowanie ciśnieniem LPG w połączeniu ze sterownikiem AFC-3.0 DI – można dziś znaleźć w kilku systemach sprzedawanych pod różnymi markami.
Według dokumentacji technicznej zakres ciśnienia wejściowego wynosi 300-2500 kPa ciśnienia absolutnego, czyli od około 3 do 25 barów.
Reduktor konstrukcyjnie może regulować ciśnienie wyjściowe w zakresie do 550 kPa abs., przy czym w oprogramowaniu normalny zakres ustawień został ograniczony do 50-380 kPa abs.
Ważne jest tutaj określenie "abs", czyli ciśnienie absolutne (wartość liczona od próżni absolutnej, a nie od ciśnienia atmosferycznego). Nie należy zatem bezpośrednio utożsamiać tych wartości z ciśnieniem względnym wskazywanym przez manometr względem atmosfery.
Elektroniczne sterowanie nie zmienia podstawowego zadania urządzenia.
LPG dociera do eVP-500 w fazie ciekłej i musi zostać przekształcone w fazę gazową, zanim trafi do wtryskiwaczy instalacji sekwencyjnej.
Dlatego reduktor jest nadal podłączony do układu chłodzenia silnika. Ciepło cieczy chłodzącej dostarcza energię potrzebną do odparowania LPG.
Elektronika zastępuje więc sposób regulowania przepływu i ciśnienia, a nie sam proces odparowania paliwa.
Sterowany elektronicznie aktuator w reduktorze eVP-500 pełni dwie podstawowe funkcje.
Pierwsza to regulowanie przepływu gazu i ciśnienia roboczego.
Druga to odcinanie dopływu LPG. W przypadku przełączenia instalacji na benzynę, wyłączenia zapłonu lub wykrycia usterki przepływ paliwa gazowego zostaje zatrzymany.
Prins zintegrował więc funkcję regulacji ciśnienia i zaworu odcinającego w jednym układzie.
W reduktorze eVP-500 znajduje się także wymienny filtr fazy ciekłej, a sam reduktor wyposażono w zawór bezpieczeństwa.
Jedną z zalet eVP-500 wskazywanych przez Prinsa jest ograniczenie zjawiska określanego jako pressure drift, czyli dryft ciśnienia.
W reduktorze mechanicznym wraz ze starzeniem się jego elementów może zmieniać się charakterystyka membrany, sprężyny czy zaworu. W rezultacie ciśnienie utrzymywane po dłuższym okresie eksploatacji może różnić się od wartości występującej wcześniej przy podobnych warunkach pracy.
Elektroniczny układ regulacji mierzy ciśnienie i na bieżąco koryguje położenie elementu wykonawczego.
Nie oznacza to jednak, że urządzenie się nie zużywa. Elektronika pozwala jednak aktywnie kompensować zmiany i utrzymywać wartość zadaną, zamiast polegać wyłącznie na charakterystyce elementów mechanicznych.
Ilustracja AI: ChatGPT / OpenAI Porównanie klasycznego reduktora membranowego z eVP-500Prins wymienia także dwie inne zalety elektronicznej regulacji, czyli ograniczenie spadków ciśnienia przy dużym przepływie oraz ograniczenie jego wzrostu w czasie odcięcia dawkowania paliwa – przy hamowaniu silnikiem (zjawisko tzw. pompowania reduktora).
W klasycznym reduktorze gwałtowna zmiana poboru gazu wymaga reakcji układu mechanicznego.
Przy nagłym wzroście zapotrzebowania reduktor musi zwiększyć przepływ. Przy nagłym zamknięciu wtryskiwaczy przepływ zostaje natomiast przerwany, mimo że reduktor chwilę wcześniej dostarczał dużą ilość gazu.
Elektroniczny układ może odpowiednio zmieniać wysterowanie aktuatora, reagując na aktualne warunki pracy instalacji.
Właśnie to jest prawdopodobnie najważniejszą różnicą pomiędzy eVP-500 a klasycznym reduktorem.
Tradycyjny reduktor jest w dużej mierze urządzeniem autonomicznym. Sterownik LPG korzysta z gazu dostarczanego przez reduktor, ale ma niewielki wpływ na sposób jego pracy.
W przypadku eVP-500 reduktor staje się aktywnym elementem gazowego układu paliwowego.
Sterownik może określić wymagane ciśnienie, zmierzyć ciśnienie rzeczywiste i odpowiednio sterować elementem wykonawczym reduktora.
W praktyce do parametrów wykorzystywanych przez sterownik LPG – takich jak czas wtrysku czy temperatura gazu – dochodzi kolejny parametr jakim jest ciśnienie paliwa, którym można aktywnie zarządzać.
fot. Czakram Reduktor eVP-500 w barwach BRCElektronicznie sterowane reduktory dobrze pokazują kierunek, w którym może rozwijać się osprzęt instalacji gazowych. Reduktor przestaje być wyłącznie mechanicznym urządzeniem przygotowującym gaz do zasilania silnika. Może stać się jednym z aktywnie sterowanych elementów całego systemu.
W przypadku eVP-500 oznacza to połączenie parownika, reduktora, elektronicznego regulatora ciśnienia i zaworu odcinającego w bardzo kompaktowym urządzeniu mogącym obsługiwać silniki o mocy około 500 KM.
I właśnie elektroniczna regulacja ciśnienia, a nie sama duża wydajność, jest najbardziej interesującą cechą eVP-500.
Przelicz opłacalność instalacji LPG w swoim aucie w Kalkulatorze gazeo.pl
Opłaca się? Zamów wycenę na stronie Wycena instalacji LPG gazeo.pl
Masz już instalację? Szukasz materiałów eksploatacyjnych lub części? Zamów je w nagaz24.pl
wczytywanie wyników...
gazeo.pl to portal o instalacjach LPG. Znajdziesz tutaj informacje o tym, jaka instalacja gazowa w samochodzie jest najlepsza oraz które instalacje LPG można zamontować do aut z silnikami Diesla. Zamieszczamy najnowsze informacje o tendencjach cen LPG na świecie i w Polsce. Publikujemy praktyczne i rzetelne informacje dla wszystkich, dla których instalacje gazowe są codziennością. Dla nas instalacje gazowe to nie tylko praca - autogaz to nasza pasja.
