AUTO GAS I ŠTA SA NJIM, LPG & what about it

Svakodnevna sve veća upotreba gasa za pogon motornih vozila nameće potrebu za nekim obrazloženjima i objašnjenjima. Ovde će biti pokušano da se na jedan lak, razumljiv i najkraći način pojasni šta znači ''VOZITI KOLA NA GAS''. Ovaj tekst je namenjen onima koji žele da nešto više saznaju o ovoj materiji, ali se takođe od njih očekuje da moraju imati osnovno tehničko predznanje kako o načinu rada motora tako i o nekim fizičko-hemijskim pojmovima. U suprotnom naučite da sipate gorivo  i da rukujete Vašim prekidačem benzin-gas! Radi lakšeg razumevanja stvari, ja ću pored TEHNIČKOG jezika koristiti i NARODNI I ŽARGONSKI jezik poznat automobilistima.

      TNG-tečni naftni gas poznat i kao: PLIN,  GAS ili BUTAN je proizvod koji se dobija preradom sirove nafte i zemnog gasa. Osnovni sastojci su gasovi: METAN, ETAN, PROPAN, BUTAN i drugi. Za pogon motornih vozila koristi se smeša gasova propana i butana, kao i metana, čija primena je gotovo identična primeni propana i butana, ali sa dosta većim pritiscima i prilagođenom opremom.

    Auto gas je alternativno gorivo, što znači da se koristi kao zamena postojećim gorivima, gde postoji težnja da se uređaji i oprema prilagode motorima, što je moguće više, a ne da se postojeći motori prilagođavaju opremi. U velikom broju slučajeva se i uspeva, ali ne treba srljati po svaku cenu i ugrađivati TNG i tamo gde bi to bilo nepouzdano, nebezbedno i gde bi se dovelo u opasnost okruženje i rukovaoci. U velikoj većini zemalja a naročito u Italiji gas se favorizuje u motornim vozilima zbog balansa u potrošnji naftnih derivata, zbog sve oštrijih ekoloških propisa, gde TNG kao gorivo SUS motora praktično nema konkurenciju u minimalizovanju toksičnosti izduvnih gasova, kao i zbog cene koštanja , gde je jedan litar TNG-a/LPG-a praktično 40-60% cene koštanja litre benzina. U nekim zemljama zapadne  Evrope  gas se koristi prvenstveno za zagrevanje objekata vode i dr. Auto gas se koristi u OTTO motorima,  mada nije redak slučaj da se rade prerade  i modifikacije DIESEL motori koji ubrizgavaju gas, čiju dalju komercijalizaciju treba očekivati. Takođe produkti sagorevanja kod TNG-a su praktično daleko najčistiji u poređenju sa ostalim vrstama goriva. 

Ovde treba samo spomenuti da butan postoji u dva oblika, (prostorna) izomera.

To su izo-butan i n-butan. U tabeli su dati podaci za n-butan.

Sličnih su (naravno) osobina ali je tačka ključanja pri pritisku od 1 bar: -11,7 cel.

Osim toga ima i veći oktanski broj (zapravo MON) od n-butana, te je u principu bolje kada ga ima više. 

Ovo je posebna priča a postojećim JUS standardima (i najnovijem SPRS EN 589:2010), pa čak ni originalnom EN 590 odnos ova dva izomera nije definisan.

PREDNOSTI KORIŠĆENJA GASA SU:

1.    JEFTINIJE GORIVO U ODNOSU NA BENZIN

2.    RAD MOTORA BEZ DETONACIJA ( pogodan oktanski broj)

3.    NE OSTAVLJA NASLAGE GAREŽI I NIJE GA POTREBNO OPLEMENJIVATI DRUGIM HEMIKALIJAMA(tetra etil olovo i dr.)

4.    DUŽI VEK UPOTREBE ULJA I SVEĆICA

5.    POVOLJNIJE STVARANJE SMEŠE VAZDUH-GAS ZBOG ISTOG AGREGATOG STANJA

6.    NE SPIRA MAZIVO SA ZIDOVA CILINDARA NAROČITO KOD LOŠE KARBURACIJE

7.    POVOLJNI EKOLOŠKI ASPEKTI

   MANE KORIŠĆENJA GASA SU: 

  

1.     TROŠKOVI UGRADNJE INSTALACIJE

2.     SMANJENJE PRTLJAŽNOG PROSTORA I DUPLIRANJE SISTEMA ZA GORIVO

3.     NEZNATNO SMANJENJE UBRZANJA, KOD SISTEMA STARIJE GENERACIJE

4. SMANJENA MOGUĆNOST SNABDEVANJA ZBOG NERAZVIJENE MREŽE  PUMPI, MADA SE I TO U POSLEDNJE VREME PREVAZILAZI

5. POVEĆANJE POTROŠNJE DO 20 % U ODNOSU NA NORMALNU POTROŠNJU BENZINA. Ova razlika proizilazi iz računice gde se vidi da je  1kgTNG ≈1.75 litre, a 1kg BENZINA ≈1.4 litre, gde TNG oslobađa neznatno veću energiju ≈ 11000Kcal/kg, a Benzin ≈10200Kcal/kg. 1.75:1.4=1.25•(10200:11000)=1.25•0.92=1.15 Vidi se  da je računska potrošnja gasa oko 15% veća od benzina. Na dodatne vrednosti utiču i stanje motora, sistema za paljenje i vrsta i tip uređaja kao i način podešavanja.  Moguće je smanjiti razliku u potrošnji ali svakako na račun performansi motora dok radi na TNG. Ovo su naravno orijentacione i približne vrednosti.

6. Izuzetno opterećenje vozila kod korišćenja metana, zbog masivnijih boca, jer pritisak u sistemu zna biti i preko 250 bara, za razliku od TNG-a, gde su pritisci od 3-5 bara, retko nešto više.

          Danas su praktično u upotrebi dva sistema rada uređaja za gas:

   ''VENTURI''  koji rade na principu ostvarenja smeše i aktivacije aparata,  stvaranjem podpritiska u usisnoj grani;

   ''INJEKCION'' koji rade na principu prinudnog ubrizgavanja gasa u usisni vod motora, i to u tečnom ili gasovitom stanju. Ovde će biti reči o ubrizgavanju u gasovitom stanju.

-Venturi sistemi mogu biti namenjeni za karburator, multi i mono point sisteme motora, manje ili više podržani od strane nekih elektronskih elemenata koji u manjoj ili većoj meri mogu menjati parametre za pravilno funkcionisanje motora. Dele se na VAKUMSKE i ELEKTRONSKE UREĐAJE, a po načinu podešavanja na ručne i LCS-lambda kontrol sisteme. Izuzetno su osetljivi na promenu podpritiska u usisnoj grani, samim tim u koliko se radi o ručno podešavanim uređajima, bez lambda control sistema, svako prljanje filtera za vazduh, znatno utiče na potrošnju gasa i optimalizovanje performansi. Neretko je slučaj da potrošnja gasa bude do 20% veća od potrošnje benzina, za normalne uslove.

-Injekcion-SEKVENT sistemi nove generacije podržavaju rad najnovijih kompjuterski vođenih motora. Koriste se za motore sa ubrizgavanjem benzina u usisnu granu, i za motore sa direktnim ubrizgavanjem benzina u cilindarski prostor.  Takođe se mogu koristiti i za motore sa PVC usisnim granama, gde se praktično eliminiše mogućnost pojave detonacije u usisnoj grani i eksplozija iste. Računar koji vodi ovaj sistem kompatibilan je sa računarom koji se nalazi u automobilu. Ovi sistemi ubrizgavaju gas u usisnu granu sa onoliko brizgaljki koliko motor ima cilindara, najčešće mada su u primeni i neka druga rešenja. Takođe omogućuju vrhunske performanse i karakteristike gotovo identične pogonu na benzin. Obaveza su za sve motore proizvedene posle 2001. godine, zbog rigoroznog EURO standarda i zahtevnijeg softvera ECU jedinice na automobilu.

     

    Svaki venturi sistem za opsluživanje vozila obično sadrži  sledeće elemente:

1.    Rezervoar za gas sa multiventilom i kućištem

2.    Utakač goriva

3.    Ventil za gas

4.    Reduktor sa isparivačem

5.    Mešač

6.    Ventil za benzin

7.    Regulator gasa

8.    Cevi bakarne za gas, creva za gas, creva za benzin

9.    Prekidač sa pripadajućom elektro instalacijom

              A može još imati i sledeće elemente:

    1. Emulator

    2. Povratnik plamena

    3. Lambda control i dr.

Slika je sa obeleženim elementima 1-9 (kao u nabrajanju elemenata za venturi sistem)

Na žalost nemoguće je prebaciti oznake koje nisu deo slike.

Pokušaću ceo dokument da ostavim kao link ali za sada ide samo slika bez oznaka.

Ako pažljivo pročitate ceo tekst neće biti teško snaći se.

  *  Rezervoar za gas služi za smeštaj gasa koji se u njemu nalazi pod pritiskom od 3-5 bara i na tom prititisku gas je u tečnom stanju. Boce su određenih dimenzija i posebno proverene na vritisak i mehaničku izdržljivost. Na njoj se nalazi pločica koja se nemože ukloniti bez mehaničkog oštećenja. Ta pločica je ''lična karta'' boce na kojoj piše zapremina,  godina proizvodnje i broj boce.

  * Multi ventil se pričvršćuje na bocu i nalazi se u kućištu. On ima zadatak da reguliše punjenje boce na nivou 80% od zapremine, pokazuje nivo goriva i poseduje ručne ventile za otvaranje protoka gasa prema motoru. Novi ventili, u skladu sa novim propisima imaju i elektro ventil na sebi, koji kod isključenja vozila prekidaju dovod gasa prema cevovodu.

  * Kućište ventila ima zadatak da zaštiti ventil od atmosverskih uticaja i da eventualna curenja na spojevima cevi sakupi i ispusti u atmosveru preko ventilacionih cevi.

  * Utakač goriva je mesto prilagođeno za priključak pištolja za punjenje .

 Ventil za gas najčešće je opremljen i filterom za prečišćavanje gasa sa magnetnim odvajačem opiljaka. Ventil služi za prekid dovoda gasa od boce do reduktora – isparivača. Danas su u primeni isključivo elektromagnetni ventili.

  * Reduktor sa isparivačem je deo u kome se pritisak gasa od 3 – 5 bara snizi do nivoa 0.5-0.8 bara, a zatim u delu regulatora niskog pritiska razvija iz tečne faze u gasovitu. Tom prilikom se isparivač znatno hladi jer to je osobina gasova da prilikom isparavanja odnose i toplotu. Zato se isparivači moraju dodatno zagrevati najčešće rashladnom tečnošću motora. Upravo zato je uvek preporučljivo startovanje na benzin, a tek kod porasta temperature motora preći na gas da se uređaji ne bi ledili i membrane očvrsle pa i pukle. Po načinu zaštite od curenja gasa kada motor neradi a aktiviran je ventil za gas – vozilo na kontaktu:

  *VAKUUMSKI koji oslobode dozirajuću membranu tek kod pojave podpritiska u usisnoj grani

  *ELEKTRONSKI koji na sebi umesto vakuum membrane imaju elektro magnetni ventil čiju aktivaciju vodi elektronski deo prekidača koji uzima u obzir da li motor daje određene impulse odnosno da li radi.

  *Ventil za benzin prekida dotok benzina u karburator kada motor radi na gas. Izuzetno kod motora sa ubrizgavanjem nekoristi se ovaj ventil već se jednostavno isključuju brizgaljke iz rada.   

  *Regulator protoka gasa reguliše protok gasa od isparivača prema usisu motora. Mogu biti ručni gde se rukom podesi protok gasa da motor dobro vuče i u opterećenju, a drugi tip je preko elektro motora tzv. STEPmotor koji dobija informaciju od malog računara, a ovaj opet od lambda sonde automobila ili njegovog računara (LAMBDA KONTROL SISTEM-lcs). Ne treba ni pominjati da se podrazumeva ispravan rad svih elemenata na autu.

  * Prekidač je element sistema koji se nalazi u kabini vozila i služi da preko elektro dela reguliše rad ili na benzin ili na butan. Mogu biti različiti : RUČNI, ELEKTRONSKI, SA AUTOMATSKIM PREBACIVANJEM PRI NEKOM ZADATOM BROJU OBRTA SA POKAZIVANJEM NIVOA GASA U REZERVOARU....

 Emulatori ili simulatori su elementi koji se koriste kod novijih motora sa ubrizgavanjem, gde se prilikom isključenja brizgaljki mora računar automobila ''prevariti''  da to ne registruje kao grešku, tamo gde je to moguće. U protivnom može doći do ozbilljnih problema u radu motora.

  * Povratnici plamena se koriste kod nekih motora gde se stvaranje zapaljive smeše gas – vazduh obavlja u usisnoj grani pa i do samog filtera vazduha, gde usled proboja visokonaponskog kabla ili nezaptivanja usisnog ventila ili siromašne smeše gasa može doći do eksplozije i razaranja kućišta filtera, kao i oštećenja senzora, protokomera i sl. Povratnici plamena služe da pritisak ispuste u atmosveru.

  * Mešači ili uvodnici gasa služe da na najpogodnijem mestu uvedu gas u usisnu granu i izmešaju ga sa vazduhom.Od dobrog mešača u mnogome zavisi snaga, potrošnja i pravilan rad motora.

    *  SEKVENCIJALNI sistemi imaju prednost nad venturi sistemima, kako po načinu rada, tako i po pouzdanosti i lakoći rukovanja i održavanja. Gas se pod pritiskom-prinudno ubacuje u usisnu granu, što bliže usisnom ventilu. Zbog izuzetno moćnog softvera koji preko komandovanih brizgaljki, dozira gas za svaki ciklus, praktično je primenjiv za najnovije motore. Polazne vrednosti za gasni računar su vrednosti ubrizgavanja na benzinu. Obično se signal sa benzinskih brizgaljki koristi kao informacija gasnom računaru za svoje vrednosti, koje on kasnije preračunava i dozira količinu gasa. Ugrađuju se na multi point sisteme. Za mono point sisteme praktično nisu razvijeni. I ovde je bitno istaći da pored kvaliteta i pouzdanosti pojedinih komponenti sistema, bitnu ulogu ima i računar kao i softver koji treba da isprati rad motora. Podešavanje se radi servisnom opremom, koju poseduju serviseri. Njihove cene su konstantno u padu, i ovi uređaji zapravo predstavljaju standard za budućnost.

IZGLED OPREME SEKVENT SISTEMA ITALIJANSKOG PROIZVOĐAČA ZAVOLI - www.zavoli.rs

PRINCIPIJELNA ŠEMA POLOŽAJA NEKIH KOMPONENATA SEKVENT SISTEMA

Još nekoliko saveta:

1.    Nikad nemojte probati spojeve otvorenim plamenom već sapunicom!

2.    Nikad nemojte na loš i pohaban motor ugrađivati gas da bi smanjili troškove i potrošnju. Loš motor je loš i na gasu i na benzinu!

3.    Uvek podešavajte pravilan rad motora prvo na benzin pa onda na gas. Nepostoji specijalno podešavanje samo na gas!

4.    Ugradite uređaj da ispuni tehničke, funkcionalne i estetske norme!

5.    Uvek držite elektro opremu u besprekornom stanju (alnaser, alternator, kablovi, svećice, i pravilno priključeni i spakovani kablovi)

6.    Ukoliko dođe do požara jednostavno zavrnite ventil na boci i dobićete efekat kao da ste ugasili upaljač. Gas gori od izvora pa dalje. Opasnost od eksplozije kod boca nastaje tek kad se boca zatvori i zagreva. Na taj način i bojleri u stanovima pucaju. Koncentracija gasa koja je zapaljiva u vazduhu vrlo brzo opada tako da prilikom isticanja iz boce već posle nekoliko sekundi gas je neupaljiv.

                                             A ovako to izgleda u praksi.

                                                      pre ugradnje     

 oprema vakuumskog uređaja

     boca, multi ventil   

                                                             i posle ugradnje:

(po redosledu: prekidač, isparivač i boca)

      

Zatim još i ventil (benzin) i ručni regulator protoka:

Primeri ugradnje gasa (gasne instalacije):

    Izgled vozila OPEL VEKTRA 2.0  16V   100 kw  sa ugrađenim injekcion sistemom

Kutija u pozadini (metalna) je računar, matrix injektori su u prvom planu (crevo ulazi u razvodnik, tj. uvodnik) dok crevo za ubrizgavanje gasa prema uvodnici je takođe uočljivo (crevo najvećeg prečnika sa šelnom na kraju u prvom planu na sredini slike). 

I još nekoliko reči o ugradnji opreme za pogon motornih vozila na TNG.

Prilikom ugradnje potrebno je prevashodno ugraditi pouzdanu i kvalitetnu, ali ne i najjeftiniju opremu. Opremu koja će i posle dugo vremena eksploatacije zadržati korektan nivo pouzdanosti. Dalje potrebno je obezbediti i pravilnu funkcionalnost u svim režimima rada, a naročito kod starijih modela motora koji ne mogu PREPOZNATI rad u siromašnom režimu, te usled toga može doći i do oštećenja istog. Pored funkcionalnosti treba obezbediti i određen estetski nivo izrade. Svakako ne treba zanemariti i održavanje maksimalne funkcionalnosti i benzinskog sistema na vozilu.

Na žalost, danas većina automobilista želi da uštedi, vozeći se jeftino, pa se pristupa ugradnji autogas sistema bukvalno po svaku cenu, pa čak i tamo gde benzinski sistemi rade loše ili čak i ne rade. Logika da se ugradi gas, jer motor loše ili nikako ne radi na benzin, troši enormno, je sasvim pogrešna. Motor mora raditi bezprekorno na osnovnom gorivu-benzinu, gde će svi elektronski elementi (lambda sonda, protokomer, tps....) raditi ispravno, u protivnom je ishod neizvestan, jer se neki problemi na benzinu, znaju i povećati u radu na gas.

Bitno je istaći da posle obavljene prerade vozila na pogon na TNG, treba uraditi atestiranje, što je i zakonska obaveza. Kod nas Atest-uverenje o ispravnoj ugradnji radi nekoliko institucija, AMSS-CMV, MAŠINSKI FAKULTETI, INSTITUT VINČA... Ovim pregledom se praktično verifikuje ispravnost konverzije. Na žalost u praksi se dogodi da kad kod jednih ne prođete, kod drugih prođete, a to sve iz razloga što su propisi iz ove oblasti stari i preko 30 godina, zato što nisu jednobrazni, tačno definisani i prvenstveno obrađuju protiv požarnu bezbednost tng-a, bez prevelikog akcenta na ispravnost funkcionisanja sistema, podešenost, jednobraznost opreme ili homologacijske obaveze.

Još jedna jako bitna stvar je i kvalitet samog goriva. U  proteklih par zima je bio slučaj da na -10 stepeni i niže, vozila jednostavno ne mogu raditi na gas. Dešavalo se da nema pritiska iz boca ili je jako mali, pa ni obični a kamoli sekvent sistemi ne mogu raditi. To nedvosmisleno pokazuje da je sastav neprilagođen za zimske uslove-velik sadržaj butana, što utiče i na potrošnju. I ako je predviđeno da se na gasni pogon pređe tek kod temperature motora od 40 i više stepeni, veliki broj automobilista uvek pali i vozi na gas. Tek u zimskim uslovima kod ovako katastrofalnog kvaliteta, onemogućen je start na gas. U pogledu čistoće, tu se situacija popravila u smislu mehaničkih nečistoća, dok se u pogledu teško isparljivih komponenti situacija pogoršala, što se vidi i po zaprljanosti isparivača, prilikom ispuštanja taloga, kao i po talogu koji blokira rad brizgaljki čak i kod onih vozila gde se servisi obavljaju na vreme i kvalitetno. U ovom slučaju se s pravom postavlja pitanje povećane potrošnje.

Januara 2012.                                                                                                                  Ragazzoni