Jak prawidłowo mocować zbiorniki LPG?

Zagrożenie wynikające z bezwładności przedmiotów znajdujących się w samochodzie jest ogromne. W przypadku zderzeń występują opóźnienia o bardzo dużej wartości, rzędu 20 i więcej g, gdzie g – to przyspieszenie z jakim Ziemia oddziałuje na wszystkie przedmioty (jego wartość to 9,81 m/s²). Oznacza to, że na wszystkie elementy samochodu oraz przedmioty w nim przewożone działają siły będące 20-krotnością ich ciężaru. Zwykły parasol na tylnej półce zamienia się w "pocisk", który przemieszczając się przez przedział pasażerski może zrobić krzywdę osobom znajdującym się w pojeździe.

fot. gazeo.plWalcowy zbiornik LPG w samochodzie Audi Q5

Dotyczy to wszystkich elementów pojazdu i przedmiotów w nim się znajdujących, także zbiorników LPG, których masa wynosi kilkadziesiąt kilogramów. Przy gwałtownym opóźnieniu powstają siły bezwładności o wartości kilkudziesięciokrotnie większej od ciężaru zbiorników.

Jeśli zbiornik będzie zamocowany niewłaściwie, jego elementy mocujące nie wytrzymają opóźnienia generowanego w czasie zderzenia. Mocowanie zbiornika zostanie wyrwane z podłogi bagażnika, a on sam zacznie się przemieszczać w kierunku przeciwnym do kierunku działania opóźnienia, czyli do przodu pojazdu, robiąc w nim wielkie spustoszenie.

Zbiornik LPG jest elementem, który jest montowany do samochodu najczęściej w warunkach warsztatowych, nie fabrycznych. Nie zmienia to jednak faktu, że jego mocowanie musi być odpowiednio solidne i musi spełniać ściśle określone kryteria, wynikające wprost z regulaminu 67 EKG ONZ, według którego homologuje się poszczególne elementy gazowych układów zasilania i zbiorniki.

Regulamin wymaga by połączenie zbiornika z nadwoziem samochodu było odporne na obciążenia wynikające z sił bezwładności, które pojawiają się w czasie przyspieszania i hamowania samochodu, a także w sytuacjach ekstremalnych, kiedy następuje kolizja z innym pojazdem lub przeszkodą stałą.

fot. gazeo.plPróba zderzeniowa samochodów z LPG

Twórcy regulaminu homologacyjnego przyjęli, że mocowanie zbiorników LPG musi wytrzymać obciążenie wynikające z przyspieszenia o wartości właśnie 20 g (działające wzdłuż osi podłużnej samochodu). W zakresie sił poprzecznych regulamin mówi o konieczności wytrzymania przez połączenie zbiornika z nadwoziem sił bezwładności wynikających z przyspieszenia o wartości 8 g. W przypadku zbiornika o masie 50 kg będzie odpowiadać to sile o wartości 4000 N działającej na zbiornik, czyli tak, jakby jego masa wzrosła do 400 kg.

Takie właśnie siły muszą przejąć elementy mocujące zbiorniki LPG w samochodach.

Dlaczego jest to takie ważne?

Sprawdziliśmy to w czasie próby zderzeniowej, którą przeprowadziliśmy wspólnie z naszymi partnerami:

• firmą AC S.A. - producentem instalacji gazowych STAG,
• firmą Parker Hannifin – producentem przewodów paliwowych do LPG,
• firmą STAKO – producentem samochodowych zbiorników LPG,

w Przemysłowym Instytucie Motoryzacji (PIMOT) w Warszawie.

Próba symulowała najechanie samochodem wyposażonym w instalację LPG z walcowym zbiornikiem autogazu na nieruchomy pojazd także z instalacją gazową ze zbiornikiem toroidalnym. Prędkość przy której nastąpiło zderzenie wynosiła 54 km/h, co miało wpływ na maksymalne obciążenia elementów mocujących zbiorniki LPG wynikające z ich bezwładności, a ta, jak wiadomo z fizyki, jest tym większa im większa jest masa przedmiotu.

fot. gazeo.plRamka walcowego zbiornika LPG w samochodzie uderzającym była zamocowana 4 śrubami M10 8.8

Zbiorniki są najcięższymi elementami instalacji LPG, co wynika z konieczności spełnienia wymagań zawartych w regulaminie 67, według którego są homologowane oraz sprostania parametrom fizycznym gazu, który jest w nich przechowywany pod pewnym nadciśnieniem. Zapewnia ono utrzymanie ciekłego stanu skupienia i związane z tym 270-krotne zmniejszenie objętości w stosunku do stanu gazowego LPG.Wysoka masa zbiorników przekłada się na duże siły bezwładności, które na nie działają w czasie ruchu samochodu (przy przyspieszaniu i hamowaniu oraz podczas jazdy po łuku), czyli zawsze wtedy kiedy na samochód działają: przyspieszenia lub opóźnienia. Ekstremalne ich wartości są generowane w czasie zderzenia pojazdu z przeszkodą, kiedy samochód ze znacznej prędkości zatrzymuje się na bardzo krótkim odcinku drogi.