Instalacja LPG w aucie – pytania i odpowiedzi. Technika, eksploatacja, zakup, koszty, porady

Silnik o zapłonie iskrowym może być zasilany nie tylko benzyną. Zresztą nawet w tym przypadku można mówić o zasilaniu... gazowym. Paliwo nie leje się do cylindrów strumieniami. Trafiająca do nich mieszanka paliwowo-powietrzna to mieszanina par paliwa z powietrzem.

W przypadku jednostek z bezpośrednim wtryskiem taka gazowa kompozycja powstaje bezpośrednio w cylindrze. Jak to możliwe? Trzeba pamiętać, że porcje podawane na każdy suw ssania są niewielkie, a paliwo jest dobrze rozpylane – czy to przez wtryskiwacze, czy dysze gaźników. W układzie dolotowym panują spore temperatury, co sprzyja parowaniu benzyny.

Wszystko to sprawia, że silniki benzynowe niespecjalnie protestują, gdy przyjdzie im pracować na LPG. Oczywiście przy założeniu, że instalacja jest odpowiednio wyregulowana i odpowiednio dawkuje paliwo.

Paliwo LPG, czyli mieszanina gazów

Skrót LPG pochodzi od słów liquefied petroleum gas, za którymi kryje się produkt uboczny przy rafinacji ropy naftowej. Ta mieszanina propanu i butanu ma różne zastosowania – trafia do zapalniczek, kuchenek turystycznych czy wreszcie celów grzewczych.

Gaz przeznaczony do zasilania silników samochodów musi spełniać normę PN-EN 589. Dodatkowo, stosowane są mieszanki letnie i zimowe, co gwarantuje spełnienie wymogów dotyczących prężności par, która gwarantuje, że przy określonej temperaturze LPG będzie w stanie wydostać się ze zbiornika. Latem LPG zawiera około 40% propanu i 60% butanu natomiast zimą – 60% propanu i 40% butanu.

W temperaturze pokojowej przy ciśnieniu atmosferycznym LPG ma postać gazu, który jest cięższy od powietrza. Z tego powodu w garażach, które nie mają odpowiedniej wentylacji, a w ich posadzce znajdują się kratki ściekowe i inne zagłębienia, w których mógłby zebrać się ulatniający z samochodów gaz, obowiązuje zakaz wjazdu autami z instalacjami LPG.

W temperaturze pokojowej mieszanina propanu-butanu ulega skropleniu, gdy ciśnienie zostanie podniesione do 2,2-4 barów.

Solidne zbiorniki na gaz

Blacha używana do wykonywania zbiornika ma 2,5-4 mm grubości. Ciśnienie robocze gazu w butli – w zależności od warunków – wynosi 5-20 barów. Rezerwa bezpieczeństwa pozostaje ogromna, bo minimalne ciśnienie, przy którym może dojść do rozerwania zbiornika ustalono na poziomie 67,5 bara. W praktyce wiele zbiorników jest w stanie wytrzymać 120 barów.

Precyzyjne regulacje dotyczą parametrów stali używanej do wykonania zbiornika oraz samych metod produkcji – wymagane jest m.in. prześwietlanie spawów oraz użycie materiału, który zagwarantuje, że rozrywający się zbiornik nie rozpadnie się na kawałki, które mogłyby ranić osoby znajdujące się w aucie czy stojące wokół niego, np. podczas akcji ratowniczej.

Zawory bezpieczeństwa w instalacji LPG

Kolejnym mechanizmem zabezpieczającym jest tzw. zawór 80%. Uniemożliwia on tankowanie gazu „pod korek”. W butli zawsze pozostaje 20% wolnej przestrzeni, która może zostać wypełniona, gdy temperatura gazu wzrośnie.

A co w sytuacji, gdy ten czysto mechaniczny zawór zawiedzie? Jeżeli ciśnienie w zbiorniku przekroczy 27 barów, otworzy się zawór bezpieczeństwa, który wypuści część gazu pod samochód.

W przypadku pożaru samochodu temperatura i ciśnienie w baku mogą rosnąć na tyle szybko, że zawór bezpieczeństwa może nie nadążać z upuszczaniem LPG. Wentylem bezpieczeństwa jest zawór ogniowy, nazywany także topikowym. Użyty do jego wykonania materiał topi się, gdy temperatura przekroczy 110 stopni Celsjusza. Kontrolowane wypuszczenie gazu oczywiście podsyci ognień, ale zapobiegnie eksplozji zbiornika.

Z kolei zawór nadmiernego wypływu redukuje wypływ gazu w przypadku uszkodzenia wysokociśnieniowej części instalacji.

Najwięcej pracy ma elektromagnetyczny zawór, który otwiera się, gdy instalacja zaczyna pracować. Wspomniane elementy wchodzą w skład znajdującego się w zbiorniku tzw. wielozaworu.

Czy gaz nadaje się do każdego silnika

Przymierzając się do zakupu samochodu z instalacją gazową lub planując dołożenie takiego układu, warto ustalić u mechanika albo nawet na internetowych forach użytkowników pojazdów „na gaz”, czy dany silnik będzie dobrze współpracował z takim rozwiązaniem

Kluczowa jest solidność zaworów i ich gniazd. Czynnikiem, który nie jest niezbędny, ale korzystnie wpłynie na koszty serwisowania, są hydrauliczne popychacze zaworowe, które rozwiązują konieczność ich ręcznej regulacji czy nawet okresowej kontroli.

Nie warto oszczędzać na komponentach instalacji, jej montażu czy strojeniu. Lepiej dołożyć i poczekać nawet kilka dni na odbiór pojazdu, niż później regularnie obserwować pojawiającą się kontrolkę check engine, doświadczać szarpania, przypadkowego gaśnięcia lub innych problemów z jednostką napędową.

Instalacja LPG w aucie – technika

Żeby jazda na LPG była możliwa, na pokład samochodu muszą trafić m.in. zbiornik na gaz, przewody, filtry, reduktor, wtryskiwacze oraz koordynujący pracę całej instalacji sterownik.

Kluczowy z punktu widzenia bezproblemowej eksploatacji jest właściwy dobór elementów (muszą m.in. sprostać zapotrzebowaniu silnika na paliwo) oraz ich odpowiednie wystrojenie. W przypadku montażu instalacji poza fabryką dużo zależy więc od doświadczenia serwisu realizującego usługę.

Czy silnik z LPG różni się od spalającego benzynę? 

Teoretycznie każdy silnik benzynowy może być zasilany LPG. Praktyka jest jednak bardziej skomplikowana. Najłatwiej w instalację wyposażyć wolnossącą jednostkę z hydraulicznymi popychaczami zaworowymi, które rozwiązują kwestię regulacji luzu zaworowego.

• Niektóre marki przystosowywały silniki do zasilania LPG poprzez wzmocnienie gniazd zaworowych – były one sprzedawane z instalacją lub do jej montażu we własnym zakresie

O ile instalacja gazowa zwiększa masę pojazdu? 

Obecność instalacji gazowej zwiększa masę pojazdu. Rozmiar „balastu” jest w największej mierze uzależniony od pojemności i konstrukcji butli. Np. mieszcząca 60 l waży ok. 30 kg, a kolejne 25 kg przypada na magazynowany w niej gaz. 

• Dacia informuje, że instalacja dodaje 30-50 kg w zależności od modelu pojazdu
• Jeżeli w danym pojeździe po montażu instalacji LPG tył „siedzi”, można pomyśleć o wymianie sprężyn na nowe lub mocniejsze  

Czy zasilanie LPG powoduje spadek mocy silnika? 

Silnik pracujący na gazie może generować mniej mocy. Kluczowe dla jego parametrów są nastawy sterownika instalacji gazowej, a także silnika. Odpowiednio dobrane mogą wykorzystać ponad 100 oktanów z LPG. Na przykład Dacia zapewnia, że jej silniki są mocniejsze w przypadku pracy na gazie.

• Silnik 1.0 Eco-G Dacii Sandero powinien rozwijać 90 KM i 160 Nm na benzynie oraz 100 KM i 170 Nm na gazie. Pomiary na hamowni wykazały, odpowiednio, 100,4 KM/171,7 Nm i 118,0 KM/201,0 Nm

Czy silnik można uruchomić wyłącznie na LPG?

Instalacja gazowa z założenia uruchamia się, gdy ciecz chłodząca uzyska określoną temperaturę (np. 30°C). Niektóre systemy mają możliwość awaryjnego uruchomienia na LPG zimnego silnika. Rozgrzana jednostka, np. po wyłączeniu przez system start-stop, może zostać uruchomiona na gazie.

• Strategia pracy może być uzależniona od normy emisji. W Dacii zimny rozruch „na gazie” wyeliminowano wraz z normą Euro 5

Problemy z temperaturą  

Silnik pracujący na gazie jest narażony na wyższe obciążenia termiczne. Nie wynika to z samych temperatur spalania, które przy właściwie wystrojonej instalacji mogą być niższe, tylko dłuższego spalania LPG, które mocniej nagrzewa komory spalania i może prowadzić do erozji cieplnej zaworów i ich gniazd. 

• W silniku z bezpośrednim wtryskiem końcówka wtryskiwacza sięga komory spalania. Jest chłodzona przepływającym paliwem, dlatego w takich jednostkach stosowane są tzw. dotryski gazu

LPG a silniki z bezpośrednim wtryskiem 

Nie jest prawdą, że coraz bardziej powszechne silniki z bezpośrednim wtryskiem benzyny nie mogą pracować na LPG. W ich przypadku montaż instalacji jest możliwy, ale okazuje się bardziej kosztowny i skomplikowany. 

• Prostsze z rozwiązań to montaż sekwencyjnej instalacji z tzw. dotryskami gazu. Efektem może być spalanie w proporcji 9 l LPG i 2 l Pb 95
• Istnieje też możliwość modyfikacji układu zasilania, by gaz był podawany przez fabryczne, bezpośrednie wtryskiwacze benzyny

Kiedy silnik pracuje na LPG? 

Pracą instalacji gazowej zarządza sterownik. Jego parametry można ustawić w procesie autokalibracji lub później przeprowadzić dostrajanie w warunkach drogowych, dopasowując nastawy np. do charakterystyki silnika. 

• Z założenia silnik przechodzi na pracę na LPG po osiągnięciu temperatury roboczej
• W Skodzie silnik 1.6 MPI w celu ochrony gniazd zaworowych w zakresie 3100-4200 obr./min pracuje z 7-procentowym udziałem benzyny, a na wyższych obrotach – wyłącznie na benzynie

Jakie są zalety fabrycznych instalacji?

Zwłaszcza osoby zainteresowane zakupem używanego auta z fabryczną instalacją gazową mają do wyboru sporą liczbę modeli. Przemawia za nimi pełna integracja z autem – komputer wyświetla informacje o spalaniu LPG, zawartości butli i zasięgu, przycisk LPG nie sprawia wrażenia doklejonego na siłę, a reduktor czy dodatkowa pompa cieczy są dobrze dopasowane do danego pojazdu  

• Diagnostyka fabrycznej instalacji gazowej może wymagać użycia komputera serwisowego danej marki

Wady instalacji gazowych 

Oszczędności na stacji mają swoją cenę. Montaż „gazu” to wydatek od kilku do nawet kilkunastu tysięcy złotych. Badanie techniczne kosztuje 161 zł – bez względu na wiek pojazdu musi być wykonywane co roku. Obecność zbiornika sprawia, że tracimy miejsce na koło zapasowe – niektórzy wożą je w bagażniku.

• Niektóre modele (np. BMW) nie mają wnęki na koło zapasowe, a jedynie zagłębienie na akumulator. W ich przypadku butlę da się zamontować pod autem, ale może to wymagać modyfikacji podłogi kufra

LPG w aucie – rynek

Na przestrzeni lat zainteresowanie samochodami wyposażonymi w instalację LPG ulegało zmianom. Obecnie coraz trudniej o nowe auto z instalacją gazową, a montaż jej do używanego pojazdu ze względu na skomplikowanie silników nie jest tak łatwy jak kiedyś. 

Nie sposób jednak powiedzieć, że ten rodzaj paliwa jest w schyłkowej fazie swojego istnienia. To ogromna gałąź motoryzacji, za którą stoją producenci komponentów, montażyści i stacje – tych ostatnich mamy w Polsce prawie osiem tysięcy, co czyni naszą sieć największą na kontynencie.

Warto dodać, że na wybranych rynkach koncerny motoryzacyjne próbowały promować modele z fabrycznymi instalacjami CNG. Ze względu na wyższą cenę zakupu, mniejszy zasięg oraz dużo skromniejszą sieć tankowania samochody te nie odniosły specjalnego sukcesu. W Polsce nawet zakup używanego auta z instalacją CNG nie ma większego sensu. Trzeba pamiętać, że na terenie kraju działa niecałe 30 stacji, aczkolwiek ich liczba ma rosnąć w ramach planu rozwoju infrastruktury paliw alternatywnych.

Liczba aut na LPG w Europie 

Z raportu Komisji Europejskiej wynika, że Polska jest najważniejszym graczem na kontynencie w kwestii samochodów z instalacjami LPG. Ich udział we flocie oszacowano na 11,86% (faktyczny może być jeszcze wyższy ze względu na obecność w bazach danych tzw. archiwalnych pojazdów).

Daleko za nami, bo z wynikami na poziomie niecałych 6%, uplasowały się Litwa (5,99%), Włochy (5,87%), Łotwa (5,86%) i Bułgaria (5,58%). Na wykresie poniżej prezentujemy całkowitą liczbę pojazdów na LPG w poszczególnych krajach.

• Polska jest niekwestionowanym unijnym liderem pod względem liczby zarejestrowanych samochodów z instalacjami LPG. Wyprzedza nas Turcja z wynikiem ok. 4,7 mln sztuk
• Prawie milion polskich aut z instalacją gazową ma silnik o pojemności do 1,4 litra

Liczba aut osobowych i lekkich dostawczych 

• Komisja Europejska opublikowała raport, w którym podała liczbę aut klas M1 (osobowych) oraz N1 (dostawczych o DMC do 3,5 t) z instalacjami LPG w poszczególnych krajach na koniec 2022 r.

Udział aut z LPG w sprzedaży nowych aut

Jedną z istotniejszych przyczyn, które sprawiają, że koncerny motoryzacyjne rezygnują z oferowania samochodów z fabrycznymi instalacjami gazowymi, jest realne zainteresowanie tym rozwiązaniem tylko na wybranych rynkach.

Jeżeli zainteresowanie „gazem” jest znaczne w Rumunii czy Włoszech, z punktu widzenia koncernu korzystniejsze jest nieopracowywanie wersji z instalacją LPG, a pozostawienie pola do popisu przy jej montażu lokalnym dealerom czy „gazownikom”.

Mimo tego, że przy spalaniu LPG powstaje mniej tlenku i dwutlenku węgla, tlenków azotu oraz węglowodorów niż w procesie spalania benzyny czy oleju napędowego, to paliwo nie jest w żaden sposób wspierane jako ekologiczne. Wręcz przeciwnie. LPG pozostaje objęty akcyzą i opłatą paliwową, a użytkownicy tak zasilanych samochodów nie będą mogli skorzystać z przywilejów przewidzianych w ustawie o elektromobilności i paliwach alternatywnych. Należy do nich m.in. możliwość wjazdu do stref czystego transportu, którą będą mogli cieszyć się kierowcy aut zasilanych CNG i LNG, czyli sprężonym lub skroplonym metanem.

Odsetek aut osobowych i dostawczych  

• Udział aut klas M1 i N1 z instalacją LPG w ogólnej liczbie wszystkich pojazdów w danym kraju.

Dlaczego koncerny unikają LPG? 

Alfa Romeo, Fiat, Skoda, Volkswagen czy Volvo to tylko część marek, które w pewnym czasie starały się – z lepszym lub gorszym skutkiem – oferować klientom samochody z fabrycznymi instalacjami LPG.

Nie we wszystkich krajach sieć stacji oferujących gaz jest tak rozbudowana, jak w Polsce, co mogło zniechęcać część osób do zakupu. W innych państwach korzystniejszy był zakup hybrydy, diesla czy nawet małego silnika benzynowego – niska homologowana emisja dwutlenku węgla mogła oznaczać ulgi przy zakupie pojazdu lub opłatach za wjeżdżanie do centrów miast.  

• Obecnie instalacja LPG dodatkowo komplikowałaby i tak skomplikowane procesy homologacyjne pojazdów. Koncerny dążą do możliwie dużego uproszczenia gamy silnikowej, więc raczej nie należy liczyć na masowy powrót fabrycznych instalacji.

Czy w Polsce jest zainteresowanie LPG? 

Sprzedaż nowych samochodów z instalacjami LPG w Polsce na pewno byłaby dużo wyższa, gdyby było w czym wybierać. Liczba modeli jest ograniczona i z czasem raczej będzie spadać, niż rosnąć.

Swoją szansę na pozyskanie klientów za sprawą dostępności instalacji gazowych widzi koncern Renault. Francuska marka oferuje je w Clio i Capturze. W przypadku należącej do Renault Dacii klienci mogą zamówić instalację gazową w Sandero, Joggerze i Dusterze. 

• Odsetek Dacii z instalacjami LPG dowodzi, że zainteresowanych jazdą na alternatywnym paliwie nie brakuje. Nie przeszkadzają im nawet ograniczone możliwości konfiguracji – np. Duster z LPG jest dostępny tylko z silnikiem 1.0, bez napędu 4x4 czy dwusprzęgłowej skrzyni EDC

Zakup pojazdu

Planując montaż instalacji LPG lub zakup pojazdu – zwłaszcza nowego – z takim układem, nie należy zwracać jedynie uwagi na aktualną relację ceny benzyny do gazu.

Warto przekalkulować, czy pokonujemy odpowiednio duże odległości, by faktycznie się nam to opłacało. Obliczenia są proste, bo w sieci nie brakuje mniej lub bardziej rozbudowanych kalkulatorów.

W przypadku używanych pojazdów opłacalność inwestycji mogą pogarszać nieraz wyśrubowane ceny silników najlepiej współpracujących z LPG – wystarczy tu wspomnieć o jednostkach 1.6 8V MPI grupy Volkswagena. 

Nowe modele z fabrycznymi instalacjami 

Mimo postępującej elektryfikacji palety nowych aut w gamach niektórych firm można wciąż znaleźć samochody z „oficjalnymi” instalacjami LPG, które są montowane w fabryce lub lokalnie, w sposób zaaprobowany przez importerów.

• Fiat proponuje instalację gazową w Pandach z silnikiem 1.2. W bliźniaczych modelach Hyundai i10 i Kia Picanto instalacje LPG są opcjami wycenionymi na, odpowiednio, 5536 zł i 6500 zł (tyle samo kosztuje w przypadku większej o rozmiar Kii Stonic). Dacia proponuje instalacje gazowe do swoich wszystkich aut – poza elektrycznym modelem Spring. W przypadku Renault „gaz” jest dostępny w Clio i Capturze. Skoda autoryzuje zasilanie gazem Fabii, natomiast SsangYong modeli Tivoli, Korando oraz niebawem wchodzącego na rynek Torresa.
• Kto nosi się z zamiarem doposażenia auta w instalację sekwencyjną, musi liczyć się z wydatkiem przynajmniej 3000 zł dla czterocylindrowego silnika z pośrednim wtryskiem. W przypadku wtrysku bezpośredniego koszt instalacji – w zależności od typu i użytych komponentów – to wydatek 5000-10 000 zł. Takie same, a czasem i wyższe stawki obowiązują w przypadku samochodów używanych – poza montażem „gazu” konieczne może się okazać usunięcie wykrytych w trakcie prac usterek (np. wycieków oleju)

Czy montaż LPG powoduje utratę gwarancji? 

Każdy producent samodzielnie ustala warunki gwarancji. Firmy kierują się przy tym zdrowym rozsądkiem. Montując instalację gazową, nie należy się więc obawiać utraty gwarancji na elementy w żaden sposób z nią niezwiązane.

• Warto zapoznać się z warunkami gwarancyjnymi. Przykładowo Kia przewidywała możliwość dołożenia instalacji w autach dostosowanych fabrycznie do jej montażu, za zgodą firmy oraz w upoważnionych do tego miejscach

Czy instalację można zamontować u dealera? 

Autoryzowany przez daną markę montaż instalacji gazowej jest możliwy nie tylko w fabryce. W niektórych przypadkach można zrobić to w punkcie dealerskim, który oczywiście może korzystać z pomocy wyspecjalizowanego w takich usługach podwykonawcy.  

• W przypadku niektórych modeli z „fabryczną” instalacją LPG mamy do czynienia z układami montowanymi na zlecenie marki lub dealera w ASO lub w wyspecjalizowanej firmie

Używane auto „na gaz” 

Zdarza się, że auto z instalacją LPG jest użytkowane w „rabunkowy” sposób (właściciel oszczędza nawet na rzetelnym serwisowaniu) lub jest wystawiane na sprzedaż, gdy wymaga drogich napraw (dotyczy to np. Fordów z uszkodzonymi głowicami). Polecamy wnikliwą kontrolę przedzakupową.

• Koniecznie trzeba sprawdzić termin upływu legalizacji butli na LPG. Wynosi on 10 lat i może zostać raz przedłużony. Część osób nie decyduje się na taki krok, tylko wymienia zbiornik na nowy

PODSUMOWANIE

Samochód z instalacją gazową nie jest propozycją dla każdego. Przy niewielkich przebiegach rocznych można z powodzeniem pozostać przy benzynowym zasilaniu. Kto jednak dużo jeździ, może rozważyć montaż instalacji lub zakup pojazdu z takim rozwiązaniem. Koszt pokonania każdego kilometra będzie wyraźnie niższy niż w przypadku aut z silnikami benzynowymi, wysokoprężnymi czy nawet elektrycznymi. Co ważne, obecność instalacji często nie ma istotnych skutków ubocznych.