Audi Q5 LPG - 265 powodów do oszczędzania

fot. gazeo.plAudi Q5 z silnikiem V6 FSI wyposażony w system zasilania gazowego STAG 400 DPI firmy AC

Od bezpośredniego wtrysku paliwa najwyraźniej nie ma już odwrotu. Wolelibyśmy, aby od autogazu też nie było, dlatego cieszy nas, że producenci instalacji gazowych wytrwale pracują nad systemami LPG właśnie do aut z silnikami, w których paliwo podawane jest wprost do komór spalania, a nie do kanałów kolektora dolotowego. W ten sposób można obniżyć spalanie i emisję szkodliwych związków, a przy okazji uzyskać lepsze parametry (moc i moment obrotowy), więc oczywiście kibicujemy bezpośredniemu wtryskowi, ale jeszcze bardziej kibicujemy mu, kiedy do cylindrów zamiast benzyny trafia LPG.

Instalacje gazowe do silników typu FSI/TSI/TFSI i tym podobnych są już dostępne na rynku. Jedne wykorzystują fabryczny osprzęt silnika (wtryskiwacze i pompy wysokociśnieniową), by podawać autogaz tą samą drogą, którą motor otrzymuje benzynę, inne stawiają na pośredni wtrysk LPG i niewielki dotrysk benzyny mający chronić wtryskiwacze przed przegrzaniem i zapieczeniem. Białostocka firma AC S.A. poszła tą drugą drogą, przy czym udoskonaliła koncepcję na tyle, że w żadnym zakresie prędkości obrotowych i obciążeń silniki adaptowane za pomocą systemu STAG-400 DPI nie pracują na samej benzynie.

fot. gazeo.plSterownik systemu STAG 400 DPI

Idea funkcjonowania

W silnikach z bezpośrednim wtryskiem benzyny nie można tak po prostu (jak w silnikach z pośrednim wtryskiem) wyłączyć wtryskiwaczy benzynowych z uwagi na warunki, w jakich one pracują. Ich końcówki znajdują się w komorach spalania i są narażone na działanie wysokich temperatur. Wyłączenie wtryskiwaczy pozbawia ich końcówki czynnika chłodzącego, jakim jest przepływająca benzyna. Dodatkowo odkładające się na końcówkach wtryskiwaczy produkty spalania w krótkim czasie doprowadzają do ich uszkodzenia. Z tych powodów wtryskiwacze benzynowe w czasie pracy silnika na gazie muszą być co jakiś czas przepłukiwane paliwem.

Tutaj właśnie zaczyna się zadanie dla inżynierów działów rozwoju firm branży LPG, które polega przede wszystkim na ograniczeniu zużycia 2-krotnie droższej benzyny.

fot. gazeo.plTestowe Audi Q5 pełni w firmie AC S.A. rolę pojazu badawczego

Obiekt badań

Układ opracowano dzięki testom na „żywych organizmach”, przy czym nie ma mowy o działaniach niehumanitarnych, ponieważ królikami doświadczalnymi były samochody. Pośród nich zaś znalazł się egzemplarz SUV-a Audi Q5, wyposażony w 265-konną jednostkę typu V6 o pojemności skokowej 3,2 l. Obiekt do badań niemal idealny – ma bezpośredni wtrysk, znaczną pojemność i wysoką moc, co pozwala sprawdzić poprawność działania systemu LPG w warunkach znacznych obciążeń i przetestować wydajność różnych podzespołów, przede wszystkim zaś reduktora i wtryskiwaczy, które przy wysokich mocach i pojemnościach mają wyraźnie więcej pracy.

Jak zatem sprawują się komponenty układu STAG-400 DPI w mocnym SUV-ie (kupionym, notabene, za środki unijne jako samochód badawczy)? Dają radę, mówiąc najbardziej oględnie – według naszych subiektywnych odczuć nie ma różnicy między zasilaniem benzynowym a gazowo-i-troszkę-benzynowym. Wciśnięcie pedału przyspieszenia wywołuje spontaniczną reakcję układu napędowego, nie powoduje zaś wzrostu ciśnienia tętniczego za sprawą rosnącego wykładniczo apetytu na paliwo. Jedyną rzeczą, którą zanotowaliśmy in minus, był efekt niewielkiego szarpnięcia po odpuszczeniu gazu i ponownym wciśnięciu go podczas jazdy na LPG z prędkościami autostradowymi. Na benzynie zjawisko to nie pojawiało się. Biorąc pod uwagę badawczy charakter samochodu, jesteśmy skłonni przymknąć oko i zastosować taryfę ulgową. Udzielamy inżynierom AC kredytu zaufania w kwestii uporania się z tym zagadnieniem w toku dalszych prac.

fot. gazeo.plSTAG 400 DPI w komorze silnikowej Audi Q5

System firmy AC

Nad pracą zastosowanej w silniku Audi Q5 instalacji gazowej czuwa sterownik STAG-400 DPI, który steruje pracą wtryskiwaczy gazowych i benzynowych w taki sposób, że silnik jest zasilany gazem (z dodatkiem benzyny) w pełnym zakresie obciążeń. Benzyna jest dawkowana w każdym cyklu pracy silnika, a jej ilość jest kontrolowana przez sterownik instalacji gazowej.

Największy procentowy udział benzyny jest podawany do silnika w czasie jego pracy na biegu jałowym. W tym zakresie może się on wahać od 20 do 35% sumarycznej dawki paliwa dostarczanej do silnika. W czasie pracy silnika z obciążeniem ilość wtryskiwanej benzyny zmniejsza się, by przy pełnym obciążeniu osiągnąć wartość około 10 do 15%. Ilość dodawanej benzyny ustalono w wyniku długotrwałych testów drogowych, w trakcie których stopniowo ograniczano dawkę paliwa bazowego. Auto, którego przebieg wynosi 65 tys. km, co 5-6 tys. km przechodziło cykliczne testy stanu wtryskiwaczy benzynowych po to, by można było ustalić minimalną bezpieczną ilość tego paliwa.

Za odparowanie LPG w Audi odpowiadał reduktor AC R02, z którego gaz przewodem elastycznym trafiał do filtra fazy gazowej Certools z poliestrowym wkładem filtrującym. Zaopatrzony w 2 wyjścia filtr zasilał obie listwy wtryskowe. Zastosowano pojedyncze wtryskiwacze Hana H2000 łączone po trzy.

Zbiornik LPG

Zbiornik paliwa gazowego o pojemności 80 litrów zapewniał możliwość zatankowania 64 l LPG. Zastosowanie takiego zbiornika okazało się konieczne z uwagi na badawczy charakter samochodu. W ten sposób zapewniono mksymalnie duży zasięg pojazdu bez tankowania. Zbiornik wyposażono w wielozawór Tomasetto Achille połączony ze wskaźnikiem poziomu firmy AC.