Seriál o LPG, díl II.: Typy přestaveb na plyn

V prvním dílu seriálu o LPG jsme si řekli, co vlastně LPG je a jaké jsou jeho obecné výhody a nevýhody. Dnes už se podíváme na jednotlivé typy přestaveb, zaměříme se na nejpoužívanější systémy a ukážeme si, co se chystá v budoucnu.

Jedním z nejstarších systémů, který se používal ještě na vozidlech bez řídicí elektroniky a katalyzátoru, je centrální směšovač ovládaný vakuem. Ovládání je řízeno podtlakem v hadičce zapojené na jedné straně do sacího potrubí a na druhé do reduktoru. Na rozdíl od modernějších systémů zde druh paliva přepíná řidič ručně. Dnes se tento systém už prakticky nepoužívá. Tato přestavba u starších karburátorových vozů už nemá ekonomický smysl, protože se s takovými vozy obvykle nejezdí na denní bázi větší kilometrové porce. Případně si asi nikdo nebude ceněného veterána pro občasné vyjížďky takto upravovat. Systémy tak obvykle už pouze dosluhují na starších vozech.

Později byl tento systém modifikován na centrální směšovač řízený sondou lambda. Podobně jako u předchozího systému je tento typ vhodný pro starší vozy s jednobodovým i vícebodovým vstřikováním. Pracuje již s elektronickým výstupem z lambda sondy a množství dodávaného plynu řídí krokovým motorkem. Jedná se o jeden z prvních systémů LPG s elektronickým řízením a dnes už se také obvykle nepoužívá, protože podobně jako u karburátorových vozů se dnes s takovými auty v běžném provozu setkáváme jen výjimečně.

Dnes se v autech používají už jiné systémy, tak si pojďme moderní řešení přestaveb či továrních úprav na LPG představit.

Tohle je aktuálně asi nejrozšířenější systém, který principiálně funguje tak, že ohřátý reduktor přemění kapalné LPG na plynné palivo a zároveň reguluje jeho tlak v systému, což je vedle samotného „zplynování“ zásadní funkce. Následně dodává palivo pro plynové vstřikovače umístěné v sacích kanálech jednotlivých válců. Samozřejmě je důležité, jak je přestavba provedena. Ale teoreticky při takové přestavbě už nemusí docházet k citelnému snížení výkonu, pokud je provedena pořádně.

Tento typ je univerzální pro všechny moderní, elektronicky řízené motory s vícebodovým vstřikováním. Používá se i u přímovstřikových motorů, ale ty se bez dodatečného přivstřikování benzinu kvůli ochraně vstřikovačů přímého vstřikování neobejdou, takže návratnost investice do přestavby je poněkud delší.

Tento systém také nejčastěji naleznete ve vozech, které jsou přestaveny na LPG již z výroby. Právě LPG v nových vozech se po boku CNG objevuje poměrně často a naleznete jej mimo jiné třeba v nových Daciích – koneckonců test Dusteru s tovární LPG přestavbou si můžete přečíst přímo zde.

Postupně se na trh dostávají i složitější systémy pracující se vstřikováním LPG v kapalné fázi. Je to už ale poměrně náročný systém, který sice nepotřebuje klasický reduktor, ale zase musí mít výkonné čerpadlo, jiné vstřikovače (některé přestavby ale pracují i s původními benzinovými vstřikovači) a zpětné vedení LPG do nádrže. Teoreticky lze ale dosáhnout vyššího výkonu, protože nasávaná směs se vstřikováním LPG ochlazuje, čímž se zmenšuje její objem (motor může nasát více vzduchu a tedy i paliva). LPG má zároveň vyšší oktanové číslo (běžně 100, u kvalitního paliva klidně i 106).

Další výhodou systému se vstřikováním kapalné fáze LPG je, že ihned startujete a jedete na plyn. Také odpadá nutnost používat filtry plynné fáze, které se mohou zanášet parafínem. Ve výsledku tak může být kvalitní přestavba méně náročná na údržbu. Přestavba je ale velmi náročná na kvalitu komponent a správné seřízení. Ne všichni úpravci se tak do ní chtějí pouštět.

Nejnověji se na trhu začínají objevovat také přestavby přímého vstřikování LPG v kapalné fázi přímo do válce u motorů s přímým vstřikem benzinu. Už z povahy věci je to nesmírně složité řešení, ale všechno jde, když se chce. Tento systém také řeší problém s životností (ochranou) benzinových vstřikovačů přímovstřikového motoru.

Jak už jsme zmínili, pokud se přímovstřikový motor (například jednotka TSI, GDI atd.) dodatečně předělává na nepřímé vstřikování plynné fáze LPG do sacího potrubí, motor si musí přidávat trochu benzinu, aby chránil původní benzinové vstřikovače před přehřátím a zničením. Původními vstřikovači se tak neustále vstřikuje určitá dávka benzinu, která je chladí. Běžně se ten podíl benzinu proti LPG pohybuje mezi 15 až 20 % paliva, což celou návratnost investice samozřejmě prodlužuje.

To ale právě přímé vstřikování kapalného LPG rovnou do válce řeší. Podobně jako u nepřímého vstřikování LPG, je i tady nutné výkonné čerpadlo a zpětné vedení paliva do nádrže. Odpadá nutnost ochlazovat vstřikovače a motor teoreticky může dosáhnout vyššího výkonu (nižší teplota směsi a vyšší oktanové číslo LPG). Někteří úpravci používají původní benzinové vstřikovače, jiní používají vlastní plynové vstřikovače.

Motor startuje a může jet hned na plyn, teoreticky není benzin vůbec potřeba. Nejnáročnější je ale vyřešení přívodu obou typů paliv. Taková přestavba je technologicky nesmírně složitá z důvodu potřeby zachovat palivo LPG neustále v kapalné fázi. Výsledky (výkon, spotřeba, spolehlivost, návratnost investice) kvalitně provedených přestaveb jsou ale velmi uspokojivé.

Určitě se bude někdo ptát, jak je vyřešeno rozdělení paliv, když jde o dva systémy pracující pod vysokým tlakem. K rozdělení paliva benzin-plyn dochází ve vysokotlakém čerpadle benzinu, kde je přes rozdělovač paliv kapalné LPG přiváděno přímo ke vstřikovačům. Systém udrží potřebný tlak, takže fáze LPG zůstává neustále kapalná.

Pokud LPG dojde, přepne se motor sám na benzin, jinak startuje a jede vždy na plyn. Samozřejmě se můžeme bavit o tom, proč někdo vyjezdí nádrž na LPG zcela do sucha. U klasického auta také sledujete stav paliva v nádrži a průběžně dotankováváte.

„No moment! Co je to za blbost, když LPG je přeci palivo pro zážehové motory,“ řeknete si. Ale i takové systémy jsou. Principiálně je to poměrně jednoduché, protože vozidlo nadále jede vždy na naftu a LPG je v plynné fázi pouze přivstřikováno. V závislosti na typu motoru se objem LPG pohybuje okolo 20 až 30 % dávky paliva.

Motor funguje stejně jako každý diesel: směs se stlačí a dostříkne se nafta. Plyn obsažený ve stlačené směsi ale funguje jako katalyzátor hoření, takže umožňuje snazší spálení nafty a její lepší prohoření. Klesají tak především emise pevných částic a lze dosáhnout i vyššího tlaku ve válci, tedy i výkonu. Vozidlo pak spotřebovává méně nafty, což u vozů s velkou spotřebou bude znát. Reálně má ale taková přestavba smysl především u nákladních či užitkových vozidel, která jsou v denní permanenci a mají běžnou spotřebu okolo 30 litrů nafty na 100 km. Dopravci tak mohou dosáhnout především úspory na spotřebních daních. I jedna ušetřená koruna na 1 km jízdy znamená v celkových nákladech a nájezdu kamionu nebo autobusu na konci účetního období ohromný rozdíl. Výhodné pro provozovatele může být, že pokud vozidlo s velkým kilometrovým proběhem dosáhne konce své životnosti, lze přestavbu přemontovat na další, nové vozidlo.

Tím jsme si připomněli nejběžnější typy přestaveb na LPG a v příštím díle se podíváme na to, co musí přestavba splňovat, aby fungovala správně, a kde jsou vlastně rozdíly mezi kvalitní a nekvalitní přestavbou na LPG.