Można powiedzieć, że EuropeGAS lubi "pławić się w Lexusie" (a kto nie lubi?), bo to już kolejne auto tej marki ze sterownikiem INJECTO DUO, które trafia do redakcji gazeo.pl. Powód, dla którego EuropeGAS "lubi" Lexusy jest jednak znacznie bardziej prozaiczny.
Oba Lexusy (poprzedni IS, o którym pisaliśmy w artykule "EuropeGAS Injecto Duo w Lexusie IS 200 T" i właśnie testowany GS) to auta, których jednostki napędowe są wyposażone w dualny (kombinowany, pośrednio-bezpośredni) wtrysk benzyny. Oznacza to, że ich silniki mają po dwa wtryskiwacze na każdy cylinder (jeden umieszczony w komorze spalania a drugi w kanale dolotowym każdego cylindra).
EuropeGAS jest jednym z nielicznych producentów oferujących instalacje LPG do silników o liczbie cylindrów powyżej 4, zasilanych przez "dualny" wtrysk benzyny, w których wykorzystuje się pojedynczy sterownik LPG.
Różnica jest taka, że IS miał silnik 4-cylindrowy a GS jest wyposażony w V-szóstkę. I tutaj pojawia się nowość EuropeGAS, 6-cylindrowiec konwertowany na LPG za pomocą pojedynczego sterownika EG Injecto 90.6 Duo i 6 wtryskiwaczy gazowych.
Czwarta generacja Lexusa GS debiutowała w 2011 r. na Pebble Beach Concours d'Elegance w Kalifornii (uważane za najbardziej prestiżowe targi motoryzacyjne). Miejsce debiutu było nieprzypadkowe. Lexus nowym GSem chciał na rynku amerykańskim konkurować z niemieckimi autami tej klasy i należną mu pozycję w Ameryce. "Nasz" egzemplarz, udostępniony przez firmę EuropeGAS, pochodził z 2015 r.
W hybrydowym układzie napędowym Lexusa GS 450h pracuje jednostka napędowa o oznaczeniu kodowym 2GR-FXE. Jest to 6-cylindrowy silnik zbudowany w widlastym układzie konstrukcyjnym. Rzędy cylindrów są rozchylone o 60 stopni. V-szóstka jest zbudowana w całości ze stopów aluminium (zarówno głowice jak i blok silnika).
Na każdej głowicy pracują po dwa wałki rozrządu (oddzielne dla zaworów dolotowych i wylotowych) i są wyposażone w system zapewniający możliwość regulacji faz rozrządu (VVT-i – Variable Valve Timing with intelligence). Zmienny jest zarówno moment otwarcia jak i zamknięcia zaworów dolotowych i wylotowych. Wszystkie 24 zawory w obu głowicach silnika 2GR-FXE są wyposażone w hydrauliczne kompensatory luzu zaworowego.
Silnik 2GR-FXE pracuje wg cyklu Atkinsona, w którym w odróżnieniu od klasycznego cyklu silnika czterosuwowego, skrócony jest suw sprężania. Jest to realizowane poprzez opóźnione zamknięcie zaworów dolotowych. Dzięki temu pojemność cylindra w czasie suwu sprężania jest mniejsza niż w czasie suwu pracy. Mniejsze są zatem straty związane ze sprężaniem mieszanki (mniejsza praca ujemna silnika), co zwiększa sprawność jednostki napędowej.
Układ dolotowy silnika 2GR-FXE jest wyposażony w system ACIS (Acoustic Control Induction System) zapewniający zmienną jego długość. Pozwala on na wykorzystanie drgań słupa powietrza w układzie dolotowym i uzyskanie efektu doładowania dynamicznego.
Silnik osiąga moc maksymalną 292 KM przy 6 000 obr./min. oraz moment obrotowy o wartości 352 Nm Jest on osiągany przy 4 500 obr./min. Stopień sprężania silnika wynosi 13.
Łączna moc generowana przez hybrydowy układ napędowy samochodu Lexus GS 450h wynosi 345 KM.
Samochód został poddany konwersji na zasilanie LPG z wykorzystaniem gazowego układu zasilania, którego elementy są produktami firmy EuropeGAS z Białegostoku.
Mózgiem systemu zasilania gazowego jest sterownik EG INJECTO 90.6 DUO, który z powodzeniem zastępuje wymienione wcześniej 4 sterowniki konkurencji. Jednak jeszcze jakiś czas temu tego rodzaju silnik (6-cylindrowy) musiałby mieć zamontowane dwa 4-cylindrowe sterowniki Injecto Duo. EuropeGAS zdecydował jednak o wprowadzeniu do oferty sterownika Injecto Duo w wersji 90-pinowej do silników 6-cylindrowych, co jest dużym, ułatwieniem dla montażystów. Na polskim rynku nie jest to rozwiązanie powszechnie stosowane. Wiele firm wykorzystuje rozwiązania z dwoma sterownikami 4-cylindrowymi pracującymi w trybie master-slave, co wynika z uwarunkowań rynkowych i niewielkiego zapotrzebowania na tego rodzaju systemy obsługujące dualny system wtrysku benzyny w silnikach o większej niż cztery liczbie cylindrów. A wiadomo, że opracowanie i wdrożenie takiego sterownika to wymierny i wysoki koszt dla producenta.
Zatem duży plus dla firmy EuropeGAS za wprowadzenie do oferty EG INJECTO 90.6 DUO.
Sterownik steruje pracą 6 wtryskiwaczy gazowych dawkujących LPG w fazie lotnej do kanałów dolotowych silnika na podstawie sygnałów sterujących pracą 12 wtryskiwaczy benzynowych (6 podających paliwo do kanałów dolotowych i 6 wtryskujących benzynę bezpośrednio do komór spalania). Zastosowane algorytmy pracy sterownika w oparciu o analizę ilości dawkowanego do silnika paliwa wraz z bardzo złożoną emulacją wtryskiwaczy benzynowych (zarówno dawkujących paliwo pośrednio jak i wtryskiwaczy w komorach spalania) powodują, że EG INJECTO 90.6 DUO pracuje z symbolicznym udziałem benzyny w czasie jazdy na LPG.
Oparcie działania systemu o dawkę paliwa podawaną w miligramach okazuje się bardzo precyzyjną metodą pozwalającą na dokładną kalibrację instalacji gazowej. Jest to także wykorzystywane w wielu innych zastosowaniach, gdzie jest liczone zużycie paliwa, np. w aplikacji EG Injecto Lerta.
Podstawą do wyliczenia odpowiedniego składu mieszanki w sterownikach firmy EuropeGAS jest dawka benzyny w miligramach, ponieważ w silnikach z wtryskiem bezpośrednim, w odróżnieniu od silników MPI, czas wtrysku niewiele mówi o dawce, bowiem w tego rodzaju układach wtryskowych występuje zmienne w szerokim zakresie ciśnienie benzyny i związane z nim różne przepływy. Dlatego w programie mamy podaną dawkę w miligramach, nawet jeśli silnik pracuje w dualu (pracują wtryskiwacze pośrednie i bezpośrednie) to czasy wtrysku są dostępne tylko w jednym okienku dla użytkowników bardziej zaawansowanych, a dla przeciętnego montażysty program podaje zsumowaną dawkę paliwa, co z punktu widzenia regulacji jest rozwiązaniem pozwalającym na bardzo precyzyjną kalibrację systemu.
Piotr Podolak, specjalista ds. wsparcia technicznego w firmie EuropeGAS
Minimalny udział benzyny w czasie pracy silnika na LPG jest konieczny w kontekście pracy wtryskiwaczy, których końcówki znajdują się w komorach spalania. Przepływające przez nie paliwo chłodzi te końcówki i usuwa osadzające się na nich produkty spalania. W ten sposób wtryskiwacze benzynowe zachowują pełną sprawność. W systemach dotryskowych firmy EuropeGAS udział benzyny jest minimalny, czasami wręcz pomijalnie minimalny, co przekłada się na niewielki jego wpływ na koszty użytkowania samochodu na LPG, o czym w dalszej części naszego naszego testu.
Nasz sterownik wyróżnia bardzo, bardzo ale to bardzo zaawansowana emulacja wtryskiwaczy. W wieloraki sposób można emulować wtrysk bezpośredni. Czy to tnąc impuls "po piku", czy wycinając cały impuls od początku do końca, cyklicznie co któryś impuls przepuszczać na benzynie. Jest w tym względzie bardzo duża dowolność. Sterownik EG INJECTO 90.6 DUO oferuje możliwość odwzorowania przebiegu prądu sterownia wtryskiwaczem benzynowym, co zapobiega błędom typu "otwarty obwód wtryskiwacza". Jest to robione w sposób na tyle zaawansowany, że można uniknąć błędów typu " offset learning", w sterownikach, które mierzą prędkość zanikania prądu (opadania zbocza na oscylogramie). Wstępne emulacje do różnych grup pojazdów mogą być zapisywane i są dostępne w postaci presetów możliwych do wybrania w programie. Są to naprawdę bardzo zaawansowane algorytmy emulacji.
Piotr Podolak, specjalista ds. wsparcia technicznego w firmie EuropeGAS
W emulacji i odwzorowywaniu przebiegów prądowych wtryskiwaczy pomaga wbudowany w sterownik EG INJECTO 90.6 DUO oscyloskop, który pomimo tego, że nie jest urządzeniem stricte pomiarowym (certyfikowanym) to pozwala na dość dokładne przeprowadzenie emulacji wtryskiwaczy.
Możliwości sterownika EG INJECTO 90.6 DUO w zakresie zastosowanych w nich rozwiązań są na tyle rozbudowane, że w warsztacie nie musimy mieć oscyloskopu, nie musimy umieć go obsługiwać. Proszę mi wierzyć, że większość montażystów nie widziała impulsu otwarcia wtryskiwaczy a tutaj może go sobie bez problemu przeskanować. Można powiedzieć, że oprogramowanie tego sterownika jest bardzo przyjazne dla użytkowników.
Piotr Podolak, specjalista ds. wsparcia technicznego w firmie EuropeGAS
Oprócz sterownika LPG w skład gazowego układu zasilania zastosowanego w samochodzie Lexus GS 450h zastosowano inne, typowe dla instalacji sekwencyjnego wtrysku LPG w fazie lotnej, komponenty.
W części wysokociśnieniowej instalacji EuropeGAS, w której LPG występuje w fazie ciekłej zastosowano:
Zamontowany we wnęce koła zapasowego zbiornik toroidalny o średnicy 680 mm i wysokości 180 mm, którego pojemność geometryczna wynosząca 49 l pozwala na zatankowanie 39,2 l LPG (zgodnie z przepisami do 80% pojemności geometrycznej).
W podsumowaniu powiemy jaki zasięg na LPG zapewnia taka ilość autogazu zgromadzona w zbiorniku.
Wielozawór zamontowany w zbiorniku steruje przepływem LPG w odpowiedni sposób (otwiera go przy przejściu na zasilanie gazowe i zamyka po wyłączeniu silnika) oraz zawiera elementy zabezpieczające pracę zbiornika LPG i całego gazowego układu zasilania, także w sytuacjach awaryjnych (np. pożar samochodu z LPG czy kolizja auta z LPG).
Do napełniania zbiornika autogazem służy zamontowany pod klapką wlewu benzyny, przedłużany zawór tankowania LPG, który przy każdym uzupełnianiu zapasu paliwa wymaga wkręcenia przejściówki.
Zawór tankowania zamontowano w takim miejscu, że klapka wlewu benzyny nie zamyka się poprawnie a tym samym nie otwiera się prawidłowo (po naciśnięciu nie odskakuje).
W tym aspekcie (montażowym) stawiamy mały minus.
Wszystkie elementy części wysokociśnieniowej instalacji LPG są połączone ze sobą przewodami termoplastycznymi Europeplast FTH, które są chwalone przez montażystów za łatwość montażu w przestrzeni podwozia, gdzie nierzadko trzeba poruszać się pomiędzy różnymi elementami i pokonywać różne "przeszkody". Z wykorzystaniem przewodów termoplastycznych jest to dużo łatwiejsze niż z wykorzystaniem miedzianych rurek.
Z uwagi na wysokie parametry jednostki napędowej (blisko 300 KM mocy silnika spalinowego) zastosowano przewody o średnicy wewnętrznej 6,5 mm i zewnętrznej 12,2 mm (odpowiednik rurki miedzianej Ø 8 mm o średnicy wewnętrznej 6,4 mm), która zapewnia znacznie większy przepływ LPG w stosunku do tradycyjnej miedzianej "szóstki" (średnica wewnętrzna 4,4 mm) i jej termoplastycznego odpowiednika o średnicy przekroju wewnętrznego 5 mm.
Część wysokociśnieniowa instalacji gazowej i zastosowane w niej elementy są zatem przystosowane do współpracy z przewodami o takiej średnicy (złącza z gwintem M12x1).
W Lexusie GS 450h zastosowano elektrozawór OMB typ B2 8/8. Jak wyżej wspomniano jest on wyposażony w złącza z gwintem M12x1.
Montowany w pobliżu reduktora na sztywnej złączce elektrozawór otwiera przepływ LPG w stanie ciekłym w kierunku reduktora-parownika i zawiera filtr fazy ciekłej LPG z wymiennym wkładem, który należy wymieniać co około 20-30 tys. km.
W części niskociśnieniowej instalacji gazowej, w której LPG występuje w fazie lotnej zastosowano:
Odpowiedzialny za zamianę stanu skupienia LPG z fazy ciekłej na fazę gazową reduktor-parownik jest zamontowany w głębi komory silnikowej Lexusa GS 450h. Zastosowano reduktor EG Magic Power, który jest nowością w ofercie firmy EuropeGAS. Zbieżność nazw i podobieństwo do produktu znanej czeskiej firmy nie jest przypadkowa (wystarczy spojrzeć w jego homologację na stronie firmy EuropeGAS). Parametry, kompaktowa budowa i regularne (walcowe) kształty tego reduktora to jego główne atuty, które są wykorzystywane przez wielu producentów samochodowych instalacji gazowych.
Wydajność reduktora EG Magic Power jest na tyle wysoka, że przy wykorzystaniu jednego króćca wyjściowego fazy lotnej pozwala na zasilanie jednostek napędowych o mocach do 250 KM. To jednak nie koniec jego możliwości, bowiem skorzystanie z dwóch króćców fazy lotnej pokrywa zapotrzebowanie na paliwo gazowe silników o mocach do 450 KM.
Z uwagi na blisko 300-konną jednostkę napędową w Lexusie GS 450h wykorzystano 2 króćce wyjściowe fazy lotnej reduktora EG Magic Power.
Skuteczność filtracji filtra fazy lotnej EG Spinner wynosi 99% dla cząstek stałych 1µm.
Odparowane LPG w postaci fazy lotnej z dwóch króćców wyjściowych reduktora EG Magic Compact przepływa przewodami gazowymi do dwóch filtrów fazy lotnej EG Spinner, w którym oprócz filtracji we wkładzie wykonanym z włókna szklanego (najlepszego ze stosowanych w filtrach LPG materiału filtracyjnego) wykorzystuje się system Double Spin Force (DSF). Ma on specjalnie ukształtowaną kierownicę, która wprawia przepływający gaz w ruch wirowy. Pojawiająca się wtedy siła odśrodkowa wspomaga filtrację, poprzez oddzielanie od przepływającego paliwa gazowego mogących znajdować się w nim cięższych frakcji oleistych i cząstek stałych.
Filtry EG Spinner są wyposażone w obrotowe króćce ułatwiające ich montaż w komorze silnikowej.
Wkład filtra fazy lotnej należy wymieniać co około 10-15 tys. km.
Instalacja gazowa w Lexusie GS 450h była wyposażona w czujnik ciśnienia i temperatury fazy lotnej LPG ABS400KPA firmy EuropeGAS, którego sygnały są wykorzystywane do wyznaczania dawki gazu kierowanej przez wtryskiwacze do kanałów dolotowych silnika. Czujnik był zamontowany na jednym z przewodów (za filtrem fazy lotnej), którym gaz z reduktora trafia do wtryskiwaczy.
Urządzenie dokonuje pomiaru ciśnienia oraz temperatury gazu w torze gazowym i ciśnienia absolutnego w kolektorze dolotowym. Czujnik zapewnia dużą dokładność pomiarów, bez względu na natężenie przepływu, temperatury i ciśnienia gazu. W MAP-sensorze zastosowano nowoczesne, wysokiej jakości, precyzyjne czujniki ciśnienia oraz pozostałe komponenty elektroniczne renomowanych producentów.
Opis czujnika ABS400KPA ze strony firmy EuropeGAS
Oprócz celów pomiarowych sygnał czujnika ciśnienia i temperatury fazy lotnej LPG jest wykorzystywany także do przełączenia silnika na zasilanie benzyną, np. kiedy kończy się gaz w zbiorniku, spada ciśnienie fazy lotnej LPG i silnik "przechodzi" na benzynę. Taka sytuacja, czyli spadek ciśnienia fazy lotnej LPG ale znacznie bardziej gwałtowny występuje także w sytuacjach awaryjnych, np. wtedy gdy instalacja LPG ulegnie rozszczelnieniu. Spadek ciśnienia fazy lotnej wykrywany przez czujnik powoduje, że silnik natychmiast zostaje przełączony na zasilanie benzyną.
Z uwagi na specyfikę jednostki napędowej i jej ułożenie w komorze silnikowej oraz ilość dostępnego miejsca, przewód doprowadzający ciśnienie z kolektora dolotowego do czujnika ciśnienia był bardzo długi.
Oczyszczone w filtrach EG Spinner paliwo gazowe trafia do wtryskiwaczy LPG. Zastosowano 6 wtryskiwaczy EG2000. Są to wtryskiwacze tłoczkowe, zasilane od góry co minimalizuje straty ciśnienia i zapewnia odpowiednie wartości przepływu (maksymalny przepływ statyczny, przy ciśnieniu 1,2 bara i dyszy 3mm wynosi 130 l/min.).
Precyzja wykonania wtryskiwacza ze stali nierdzewnej w połączeniu z fluoropolimerowym pokryciem wewnętrznych jego elementów zapewnia doskonałą trwałość parametrów użytkowych wtryskiwacza oraz zapobiega przywieraniu i zamarzaniu. EG2000 charakteryzuje się wysoką odpornością na niskiej jakości gaz oraz szybkością i precyzją w dawkowaniu gazu. Krótkie czasy otwarcia i zamknięcia (otwarcie: < 2,1 ms, zamknięcie: < 1,3 ms) umożliwiają szybką reakcję na nagłe zmiany obciążenia silnika.
Opis wtryskiwaczy EG2000 ze strony firmy EuropeGAS
Wtryskiwacze dawkują paliwo gazowe do kanałów dolotowych poszczególnych cylindrów za pośrednictwem dysz przedłużanych, aby faza lotna LPG trafiała w odpowiednie miejsce, czyli w okolice zaworów dolotowych.
Wtryskiwacze były zasilane z dwóch króćców reduktora. Na jednym przewodzie zamontowano 4 wtryskiwacze (potrójną listwę i pojedynczy wtryskiwacz LPG) a na drugim 2 pojedyncze wtryskiwacze EG2000, co nieco zaburzało wrażenie estetyczne (po zdjęciu osłony silnika).
Konfiguracja i kalibracja instalacji LPG w Lexusie GS 450h nie budzi żadnych zastrzeżeń, zarówno od strony wizualnej, estetycznej jak i działania gazowego układu zasilania. Auto pracowało na LPG znakomicie, bez absolutnie żadnych przydławień, szarpnięć czy innych symptomów nieprawidłowości w działaniu poszczególnych elementów gazowego układu zasilania.
Po wielu rozmowach jakie odbyliśmy w siedzibie firmy EuropeGAS wiedzieliśmy, że udział benzyny w zużyciu paliwa w prezentowanym Lexusie GS 450h będzie niewielki ale nie spodziewaliśmy się, że będzie on aż tak mały. Jego wartości są właściwie pomijalnie małe w kosztach paliwa związanych z użytkowaniem samochodu. Szczególnie w czasie jazdy w warunkach pozamiejskich.
Ważący 1 860 kg Lexus GS 450h czwartej generacji z hybrydowym układem napędowym dysponującym łączną mocą 345 KM rozpędza się do setki w 5,9 s.
W czasie jazdy autostradowej (jazda na tempomacie z prędkościami dopuszczalnymi na autostradzie i na drogach ekspresowych) Lexus GS 450h zużył na każde 100 km 9,03 l LPG i 0,6 l benzyny na 100 km.
Oznacza to, że przejechanie 100 km Lexusem GS 450h w warunkach pozamiejskich kosztuje 25,37 zł (koszt LPG) i 3,76 zł (koszt benzyny), czyli w sumie 29,13 zł (ceny paliw wg notowania e-petrol z 28 sierpnia 2024 r.: LPG – 2,81 zł/l, benzyna 95 – 6,27 zł/l).
DWADZIEŚCIA DZIEWIĘĆ ZŁOTYCH za przejechanie 100 km wielkim i ciężkim autem o ponadprzeciętnych parametrach, czyli Lexusem GS 450h czwartej generacji.
Jest to wartość o połowę mniejsza od kosztów eksploatacji tego auta na benzynie, które przy optymistycznym wariancie zużycia paliwa w ruchu pozamiejskim na poziomie 7,5 l na 100 km wynoszą 47,03 zł na 100 km. Oznacza to, że na gazie każde 100 km pokonujemy o 17,90 zł taniej.
Natomiast w trakcie eksploatacji miejsko-podmiejskiej (drogi lokalne) Lexus GS 450h zużył średnio na 100 km 9,11 l autogazu i 1,19 l benzyny, co oznacza koszt 25,60 zł za LPG i 7,46 zł za benzynę, czyli w sumie 33,06 zł na 100 km w blisko dwutonowym autem o mocy 345 KM.
W przypadku miejskiej eksploatacji tego auta na benzynie koszty wynoszą 52,04 zł na 100 km, przy optymistycznym założeniu zużycia benzyny na poziomie 8,3 l na 100 km. Oszczędność w kosztach użytkowania Lexusa GS 450h wynosi zatem 18,98 zł na korzyść LPG na każdych pokonanych 100 km.
Jazdę na LPG w Lexusie GS 450h umila system audio Mark Levinson z 17 głośnikami. Rzadko w naszych testach zwracamy uwagę na ten aspekt ale w tym przypadku nie sposób go pominąć, ponieważ taki dźwięk w samochodzie nie jest standardem.
Jak widać warunki eksploatacji wpływają w znacznym stopniu na zużycie benzyny przy praktycznie niezmiennym zużyciu LPG. Przy takim poziomie zużycia autogazu zgromadzone w zbiorniku LPG wystarcza na pokonanie ponad 430 km, co stanowi więcej niż przyzwoity wynik, szczególnie w kontekście wielkości parametrów i masy tego auta. Tutaj stawiamy plus.
Lexus GS 450h oferuje 345 KM mocy z czego 292 robiły "brum" i to jakie "brum". V-szóstka jest w tym względzie (doznań akustycznych pochodzących z jednostki napędowej) niedościgniona, co w połączeniu z tanim użytkowaniem na gazie daje podwójną przyjemność. Drugi raz "mamy banana na twarzy" przy tankowaniu, mając świadomość, że te 345 KM mocy pracuje dla nas za połowę kosztów jakie muszą ponosić właściciele tych aut jeżdżących na benzynie.
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.
Aby utworzyć konto Warsztatu, należy zgłosić dane firmy: 609-966-101 lub biuro@gazeo.pl