fot. gazeo.pl 
fot. gazeo.plSubaru WRX z instalacją LPG Prins VSI-3 DIJeszcze nie tak dawno montaż instalacji LPG do takiego samochodu uchodził za profanację i nadal wielu użytkowników samochodów o ponadprzeciętnych osiągach czy samochodów zabytkowych uważa, że zasilanie gazowe takich aut "nie uchodzi".
Jaki jest jednak powód takiego myślenia? Przecież zabawa samochodem, a do tego te auta służą, kosztuje na gazie dwa razy mniej niż na benzynie. Dzięki LPG takim samochodem możemy cieszyć się znacznie częściej za znacznie mniejsze pieniądze.
Może warto przypomnieć, że samochód z LPG zdobył w 2016 r. rajdowe mistrzostwo Włoch.
Stąd też dla osób zainteresowanych branżą autogazu, które śledzą na bieżąco publikacje gazeo.pl, Subaru WRX z holenderską instalacją Prins VSI-3 DI nie powinno być dużym zaskoczeniem.
Subaru konsekwentnie stosuje w swoich samochodach silniki z przeciwsobnym układem cylindrów, które są popularnie określane jako jednostki napędowe typu bokser.
fot. gazeo.plKomora silnikowa Subaru WRX. Na pierwszym planie sterownik AFC-3.0 DI. Potężny radiator na obudowie zdradza jego olbrzymie możliwości obliczenioweTaki dwurzędowy układ konstrukcyjny z poziomo (naprzeciw siebie) ustawionymi cylindrami (rozchylonymi o 180 stopni), w których każda para tłoków z przeciwległych rzędów cylindrów porusza się w przeciwnych kierunkach powoduje, że generowane przez masy w ruchu posuwisto-zwrotnym siły bezwładności równoważą się wzajemnie. Dodatkowo, opory ruchu w układzie tłokowo-korbowym są bardzo niskie. Dzięki temu silniki typu bokser pracują bardzo równomiernie i znakomicie reagują na zmianę położenia pedału gazu.
Silnik typu bokser jest płaski i krótszy od swoich rzędowych odpowiedników o takiej samej liczbie cylindrów. Zapewnia to bardzo niskie położenie środka ciężkości i ułatwia osiągniecie równomiernego rozkładu nacisków na osie. Dzięki tym właściwościom sinika w przeciwsobnym układzie konstrukcyjnym, Subaru było w stanie opracować znakomicie prowadzący się model WRX.
fot. gazeo.plKomora silnikowa Subaru WRX. Po prawej stronie sterownik AFC-3.0 DI instalacji Prins VSI-3 DI, dwa wtryskiwacze LPG Keihin i filtr fazy lotnej LPG. Po lewej stronie widać sterownik lubryfikacji Prins ValveCare oraz kolejne 2 wtryskiwacze autogazuW silniku FA20F zastosowano turbosprężarkę twin scroll. Jej turbina jest zasilana spalinami dostarczanymi dwoma kanałami pochodzącymi z różnych cylindrów. W ten sposób pulsacje spalin z poszczególnych kanałów wylotowych wzmacniają się a nie zakłócają. Można odzyskać więcej energii z gazów spalinowych. Poprawia się także reakcja silnika przy niskich prędkościach obrotowych.
W prezentowanym Subaru zastosowano 4-cylindrową, turbodoładowaną jednostkę napędową w układzie bokser, w której zasilanie benzyną jest realizowane przez wtrysk paliwa bezpośrednio do komór spalania. Zarówno blok silnika jak i głowice są wykonane ze stopów aluminium.
Turbosprężarka jest zamontowana z przodu silnika, blisko napędu osprzętu. Od dołu jest ona chroniona przez wytrzymałą, wykonaną ze stopów aluminium płytę podwozia. Takie zamontowanie turbosprężarki jeszcze bardziej obniża środek ciężkości samochodu, który w modelu WRX jest położony na wysokości 500 mm.
Silnik ma pojemność skokową 1 998 cm³. Średnica cylindra i skok tłoka wynoszą 86 mm, a stopień sprężania tej jednostki napędowej jest określany na 10,6.
Silnik FA20F osiąga moc maksymalną 268 KM (197 kW). Jest ona osiągana przy 5 600 obr./min. Maksymalna wartość momentu obrotowego – 350 Nm jest dostępna już przy 2 000 obr./min. Maksymalna prędkość obrotowa wału korbowego silnika wynosi 6 700 obr./min.
W układzie rozrządu pracuje 16 zaworów (2 dolotowe i 2 wylotowe na cylinder), które są uruchamiane przez 4 wałki – po dwa na każdej głowicy. Zmienne fazy rozrządu zapewnia układ Dual AVCS (Active Valve Control System), co oznacza, że zmieniacze faz zastosowano zarówno w sterowaniu zaworów dolotowych jak i wylotowych, czyli na wszystkich czterech wałkach rozrządu.
fot. gazeo.plMiejsce pracy kierowcy w Subaru WRX, po lewej stronie, pod korektorem położenia świateł znajduje się przełącznik gaz/benzynaZ silnika napęd jest przekazywany do ręcznie sterowanej skrzyni biegów TY75. I to właściwie wszystko co można na jej temat powiedzieć, oprócz tego, że drążek zmiany biegów porusza się niewiarygodnie precyzyjnie i pomyłka związana z załączeniem niewłaściwego przełożenia jest właściwie niemożliwa. Silnik, pomimo wysokiej wartości momentu obrotowego, daje wyraźne sygnały jeśli próbujemy auto "mulić", czyli jechać na zbyt wysokim biegu.
Zastosowany w samochodzie Subaru WRX, silnik 2.0 197 kW (kod FA20F) został dostosowany do zasilania LPG z wykorzystaniem systemu Prins VSI-3 DI, który jest instalacją dotryskową. Oznacza to, że sterownik tej instalacji w czasie pracy silnika na LPG otwiera także co jakiś czas wtryskiwacze benzyny, które dawkują minimalną ilość tego paliwa (3-5% całkowitego zużycia paliwa przez silnik). Jest to podyktowane ochroną przed przegrzaniem umieszczonych w komorach spalania końcówek wtryskiwaczy benzynowych. Przepływająca przez nie benzyna, oprócz chłodzenia zapewnia także usuwanie osadzających się na tych końcówkach produktów spalania.
Tak niski udział benzyny w zużyciu paliwa przez silnik zasilany LPG jest zasługą odpowiedniej strategii jej dawkowania. Prins VSI-3 DI działa w taki sposób, że wspomniany udział benzyny w czasie jazdy na LPG jest realizowany przez uruchamianie wtryskiwaczy benzynowych nie w każdym cyklu pracy silnika z minimalną dawką, bo to nie jest korzystne dla ich kondycji (sącząca się z wtryskiwaczy benzyna powoduje nasilenie osadzania się na ich końcówkach zanieczyszczeń).
System Prins uruchamia wtryskiwacze benzynowe rzadziej ale z większą dawką. Dzięki temu umieszczone w komorach spalania końcówki wtryskiwaczy są znacznie efektywnej przepłukiwane (oczyszczane z produktów spalania), a większy przepływ związany z większą dawką zapewnia także znacznie lepsze odprowadzanie ciepła od wtryskiwaczy benzynowych.
Bardzo duży wpływ na niski udział benzyny w zużyciu paliwa przez silnik zasilany z wykorzystaniem systemu Prins VSI-3 DI ma także maksymalnie ograniczony czas pracy silnika na benzynie przed przełączeniem na zasilanie LPG.
Jest to zasługa reduktora eVP-500 i zamontowanego w nim czujnika temperatury, który ma bezpośredni kontakt z cieczą chłodzącą. Nie występuje zatem różnica w stosunku do pomiaru temperatury cieczy w silniku mierzonej przez system benzynowy. Dzięki temu przełączenie jednostki napędowej na zasilanie LPG jest realizowane znacznie szybciej. Jest to szczególnie odczuwalne w czasie rozgrzewania silnika po rozruchu.
Jak się okazało w trakcie testu ilość benzyny dawkowana przez system zasilania gazowego była niewiarygodnie mała, ale o tym w dalszej części.
fot. gazeo.plSterownik układu lubryfikacji Prins ValveCare, zbiornik środka lubryfikującego z zielonym korkiem oraz wtryskiwacze LPG firmy Keihin Silnik FA20F ma regulowany ręcznie luz zaworowy (w układzie rozrządu nie zastosowano hydraulicznych kompensatorów tego luzu) a jego zawory są bardziej wrażliwe i podatne na podwyższone zużycie w czasie pracy na paliwie gazowym.
Na benzynie problem ten nie występuje, ponieważ znajdujący się w niej dodatek "smaruje" zawory. Paliwo gazowe takiego dodatku nie ma.
Dlatego stosuje się system Prins ValveCare, który zapewnia silnikowi odpowiednią dawkę specjalnego dodatku chroniącego zawory przed podwyższonym zużyciem. Jest on wtryskiwany do kanałów dolotowych silnika wraz z LPG.
System ValveCare może być stosowany w silnikach z bezpośrednim wtryskiem benzyny (gdy istnieje ryzyko pracy na uboższej mieszance i wskazana jest dodatkowa ochrona zaworów). Dotyczy to rynków, na których występuje zmienność składu LPG, a tym samym jego jakości. Takim rynkiem jest Polska. Zalecenia odnoście stosowania systemu ValveCare mają na celu wyeliminowanie możliwości występowania usterek wynikających np. z zabrudzenia wtryskiwaczy.
Bartosz Czubała, dyrektor handlowy Prins Autogaz
Więcej informacji na temat lubryfikacji ValveCare znajduje się w artykule "ValveCare - lubryfikacja klasy premium od Prins".
fot. gazeo.plZawór tankowania LPG w Subaru WRXWlew gazu zamontowano pod klapką wlewu benzyny. Jest to zawór przedłużany z gwintem zewnętrznym M16, wymagający wkręcenia redukcji przy każdym tankowaniu LPG. Stosunkowo duża średnica korpusu zaworu i zastosowanej przedłużki zapewniają dużą sztywność. Całość nie ugina się pod ciężarem pistoletu do tankowania.
fot. gazeo.plZbiornik LPG we wnęce koła zapasowego Subaru WRX zapewnia możliwość zatankowania ponad 47 l autogazu, co przy uzyskanym w teście zużyciu paliwa gwarantuje zasięg blisko 350 kmW samochodzie zastosowano toroidalny zbiornik LPG zamontowany we wnęce koła zapasowego. Zbiornik o średnicy 650 mm i wysokości 230 mm ma objętość geometryczną 59 l, co zapewnia możliwość zatankowania 47,2 l autogazu.
Zarówno od zaworu tankowania do zbiornika (wielozaworu), jak i od wielozaworu do reduktora w komorze silnikowej zastosowano termoplastyczne przewody paliwowe, które są znacznie łatwiejsze do układania pod samochodem i dużo prostsze (z uwagi na swą elastyczność) w podłączaniu do poszczególnych elementów gazowego układu zasilania, w których LPG występuje w fazie ciekłej.
Za przygotowanie paliwa gazowego (zmianę stanu skupienia z fazy ciekłej na fazę lotną) odpowiada elektroniczny reduktor Prins eVP-500.
W reduktorze Prins e-VP 500 znajduje się także filtr fazy ciekłej LPG, który podlega okresowej wymianie co około 15 000 km.
Jest to urządzenie właściwie pozbawione elementów mechanicznych. Dopływająca do reduktora faza ciekła LPG jest zamieniana w gaz w fazie lotnej w aluminiowym wymienniku ciepła, który jest wbudowany w wykonany z tworzywa sztucznego korpus reduktora. Wymiennik ciepła reduktora ma wydajność pozwalającą na odparowanie takiej ilości LPG, która jest w stanie zaspokoić zapotrzebowanie na paliwo gazowe jednostek napędowych o mocach nawet do 500 KM.
fot. gazeo.plElektroniczny reduktor Prins eVP-500 w komorze silnikowej Subaru WRXZgromadzona w reduktorze odparowana faza lotna jest kierowana do dalszej, niskociśnieniowej części układu paliwowego za pośrednictwem specjalnego zaworu (silnika krokowego), który jest sterowany przez sterownik AFC-3.0 DI systemu Prins VSI-3 DI.
Zawór jest sterowany w taki sposób, by w poszczególnych zakresach pracy jednostki napędowej utrzymywać ściśle określone ciśnienie fazy lotnej w zakresie od 0 do 5,5 bara przy wydajności do 100 kg na godzinę.
Dzięki temu można bardzo precyzyjnie dawkować paliwo gazowe w zależności od zapotrzebowania silnika na LPG. Reduktor Prins eVP-500 eliminuje także problem spadków ciśnienia i temperatury gazu występujących w klasycznych reduktorach membranowych przy wyższych obciążeniach silnika.
Możliwość zdefiniowania ściśle określonych wartości ciśnień wyjściowych fazy lotnej z reduktora eVP-500 zapewnia, że wtryskiwacze LPG pracują na małych czasach otwarcia, porównywalnych z czasami otwarcia wtryskiwaczy benzynowych. W ten sposób zmniejsza się zużycie gazu przez silnik.
Reduktor Prins eVP-500 to unikalny produkt, który pozwala nam na precyzyjne dawkowanie LPG i wyróżnia nas na tle innych firm. Wiemy skądinąd, że konkurencja ma świadomość tego, że produkt ten daje zupełnie inne możliwości, dzięki możliwości utrzymania ściśle zadanej wartości ciśnienia fazy lotnej LPG docierającej do listew wtryskiwaczy, niezależnie od warunków. To naprawdę bardzo duża zaleta naszego reduktora.
Bartosz Czubała, dyrektor handlowy Prins Autogaz
Zastosowano filtr fazy lotnej Prins (180/80044/B) z dwoma wyjściami 12 mm i wejściem o średnicy 16 mm, którego wkład filtracyjny jest wykonany z poliestru.
Na filtrze zamontowany jest także czujnik ciśnienia i temperatury fazy lotnej LPG, którego sygnał jest wykorzystywany do wyznaczania dawki gazu, przełączenia silnika na zasilanie benzyną, kiedy spada ciśnienie fazy lotnej LPG z uwagi na zużycie zapasu LPG w zbiorniku lub w sytuacjach awaryjnych, kiedy instalacja LPG ulega rozszczelnieniu. Wtedy także następuje spadek ciśnienia fazy lotnej wykrywany przez czujnik i silnik "wraca" na benzynę.
fot. gazeo.plSterownik AFC-3.0 DI z gigantycznym radiatorem, pomiędzy nim a zbiorniczkiem płynu hamulcowego widoczny silnik krokowy reduktora eVP-500. Na bliższym planie wtryskiwacze Keihin a przy akumulatorze widoczny filtr fazy lotnej LPG z czujnikiem ciśnienia i dwoma wyjściami zasilającymi obie podwójne listwy wtryskowe, z których każda dawkuje fazę lotną do swojego rzędu cylindrów silnika FA20FZ każdego wyjścia filtra fazy lotnej paliwo gazowe trafia do oddzielnej podwójnej listwy wtryskiwaczy LPG. Każda z nich zasila po dwa cylindry.
Jak w każdej instalacji Prins, także w VSI-3 DI zastosowano wtryskiwacze japońskiej marki Keihin, które są znane ze swojej precyzji dawkowania paliwa, trwałości i szybkości działania.
Żywotność Keihinów, zgodnie z deklaracją producenta, przekracza 290 milionów cykli co odpowiada przebiegowi auta rzędu 240 000 km. Znane są jednak potwierdzone przypadki wtryskiwaczy Keihin, które pokonały znacznie większe przebiegi, rzędu nawet 700 000 km i nadal są sprawne (utrzymują swoje parametry).
Pracę całej instalacji Prins VSI-3 DI oraz jej poszczególnych elementów nadzoruje sterownik AFC-3.0 DI. Jego wymiary i ożebrowana tylna ściana stanowiąca radiator wskazują na jego bardzo duże możliwości obliczeniowe, które, zgodnie z deklaracjami przedstawicieli producenta, mają z powodzeniem wystarczyć do obsługi wszystkich rozwiązań technicznych, które mogą pojawić się do 2035 r., kiedy z taśm produkcyjnych mają zjechać ostatnie samochody spalinowe.
Instalacja Prins VSI-3 DI w Subaru WRX z silnikiem FA20F działała bez zarzutu, auto przełączało się na LPG bardzo szybko i niezauważalnie. Samochód jeździł na gazie jak na benzynie. Różnica była odczuwalna tylko przy tankowaniu.
W czasie jazd testowych Subaru WRX z 2-litrowym silnikiem FA20F o mocy 268 KM (197 kW) zużyło średnio:
Oznacza to, że udział benzyny w całkowitym zużyciu paliwa przez silnik wynosi:
Przy średnich cenach paliw z 22 maja 2024 r., które wynoszą wg e-petrol 2,78 zł za litr LPG i 6,57 za litr benzyny, koszt pokonania 100 km Subaru WRX z 268-konnym silnikiem wynosi:
fot. gazeo.plSubaru WRX z instalacją LPG Prins VSI-3 DIJeśli przyjąć, że Subaru WRX z 2-litrowym silnikiem FA20F o mocy 268 KM (197 kW) zużywałoby 13 l benzyny na 100 km to koszt przejechania takiego odcinka wynosiłby 85 zł i 41 gr, czyli:
Zatem każde przejechane 100 km Subaru WRX z 2-litrowym silnikiem FA20F o mocy 268 KM na LPG generuje oszczędność o wartości 43,95 zł w porównaniu z kosztami użytkowania na benzynie.
Uzyskane wyniki potwierdzają, że nawet samochody z mocnymi silnikami z bezpośrednim wtryskiem benzyny, w tym przypadku także z napędem na wszystkie koła są w stanie obniżyć koszty użytkowania związane z paliwem ponad dwukrotnie, nawet pomimo udziału benzyny podczas jazdy na LPG, który jak się okazuje jest pomijalnie minimalny.
Udział benzyny jest przy obecnych cenach paliw jest równoważny kwotowo 1,32 l autogazu, czyli tak jakby auto zużywało 14,91 l LPG (gdyby zużywało tylko autogaz). Przy mocy silnika 268 KM i napędzie 4WD jest to naprawdę doskonały wynik.
Samochód prowadzi się bardzo pewnie i precyzyjnie, silnik brzmi bardzo rasowo i dla koneserów marki będzie to z pewnością "miód na uszy". Tylko, że ten "miód" jest słyszalny cały czas i podróżowane Subaru WRX na dłuższych dystansach, jakkolwiek z powodzeniem możliwe, nie jest jednak do końca komfortowe. Auto jest stosunkowo głośne, rasowo głośne, ale jednak na długich trasach daje się to odczuć.
Z pewnością jednak jest to wspaniały "funny car" oferujący dużo przyjemnych doznań w czasie jazdy (nie tylko akustycznych), które nie są jednak powodem stanów depresyjnych przy tankowaniu, co jest oczywiście zasługą LPG. Czego chcieć więcej?
A potwierdzeniem słuszności zastosowania instalacji LPG w Subaru WRX mogą być słowa motoryzacyjnego guru, Grzegorza Dudy, dotyczące LPG w jego autach.
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
Zobacz stronę producenta:
Prins
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.
