Sterownik lpg budowa

Kiedy pojawiły się na rynku sekwencyjne instalacje gazowe IV generacji budowa instalacji gazowej stała się zdecydowanie bardziej skomplikowana niż miało to miejsce w przypadku instalacji gazowych I generacji. Pojawił się sterownik lpg czyli moduł zarządzający funkcjonowaniem całej instalacji gazowej sekwencyjnej.

Konieczność posiadania przez instalacje gazową lpg sterownika lpg, nazywanego też komputerem gazowym, wynika z tego że, coraz ostrzejsze normy spalin EURO 3, EURO 4, EURO 5 wymagają coraz bardziej precyzyjnego sposobu dawkowania paliwa w silniku. Producenci instalacji lpg muszą nadążać za normami ekologicznymi i oferować coraz bardziej zaawansowane komputery gazowe.  Polska jest liderem europejskim a być może światowym w produkcji sterowników lpg. Jako przykład można podać komputer gazowy firmy LPGTECH //lpgmasters.pl/subaru-outback-h6-245km/  .  Firma oferuje unikalne podejście do sterowania instalacją lpg za pomocą swojego oryginalnego algorytmu.

Mimo coraz większej komplikacji instalacji gazowej i jej większej ceny nowoczesne instalacje gazowe przynoszą też konkretne korzyści.  Przede wszystkim silnik pracuje zdecydowanie lepiej na instalacji IV generacji niż na instalacji gazowej II generacji.  Niebagatelne jest też zmniejszenie spalania gazu w instalacji lpg  IV generacji w porównaniu z wcześniejszymi generacjami.

Spalanie gazu w instalacji gazowej I generacji jest o około 20-25% większe niż zużycie benzyny przez silnik.

Kiedy w samochodzie założona jest instalacja gazowa sekwencyjna  IV generacji to spalanie gazu jest wyższe od spalania benzyny już tylko o około 10%.

Tak więc inwestycja w instalację sekwencyjną pozwala jeszcze bardziej oszczędzać pieniądze !!!.

Na zdjęciu powyżej pokazane jest jak wygląda sterownik lpg do instalacji IV generacji sekwencyjnej od środka. Niezależnie od producenta komputer gazowy zawsze zawiera pewne bloki funkcjonalne.  Na rynku dostępnych jest wiele różnych sterowników, różnią się wizualnie wielkością i obudową. Znacznie większe różnice w budowie i możliwościach są widoczne dopiero po otwarciu komputera gazowego.

Na zdjęciu pokazany jest przykład komputera gazowego w obudowie metalowej. Dostępne są również sterowniki lpg w obudowach plastikowych //lpgmasters.pl/chevrolet-montaz-lpg-kme-nevo/  przykładem może być polskiej produkcji bardzo dobry sterownik gazowy KME Nevo.

Emulator wtryskiwaczy benzynowych jest elementem odpowiedzialnym za odłączenie wtrysków benzynowych kiedy samochód pracuje na gazie. Musi to być zrobione w taki sposób, żeby sterownik benzynowy „nie zauważył” że wtryskiwacze benzynowe nie pracują. Nie można tak po prostu przeciąć jeden z przewodów podających impulsy do wtryskiwacza Pb. Jeżeli tak zrobisz to od razu zapali się lampka check engine.  Dlatego trzeba to zrobić sprytnie. Po to są właśnie potrzebne widoczne na zdjęciu 4 przekaźniki, każdy odpowiada za jeden cylinder w silniku 4-cylindrowym.

Emulator wtryskiwaczy benzynowych „odcina” wtryskiwacz PB i podłącza w jego miejsce rezystor, z reguły o wartości 47Ω. Sterownik benzynowy nie zauważa tej podmiany wtryskiwacza benzynowego na rezystor i nie sygnalizuje błędu.

Z punktu widzenia elektrycznego wtryskiwacz gazowy to jest cewka. Wtryskiwacze gazowe nie są sterowane przez podanie na nie napięcia +12V ale robione jest to przez podanie na wtrysk lpg serii bardzo krótkich impulsów o określonej częstotliwości i czasie trwania. Nazywa się to sterowaniem PWM.

Rezystancja wtryskiwacza gazowego mieści się w większości przypadków w przedziale 1.2Ω do 3Ω. Z prawa Ohma wynika, że po podaniu napięcia +12V przez wtryskiwacz popłynie duży prąd np. 12V/1.2Ω = 10 A. Aby sterować tak dużymi prądami potrzebne są elektroniczne elementy które będą takimi prądami sterować. Każdy wtryskiwacz lpg ma indywidualną końcówkę mocy, która nim steruje. W praktyce jest to dużo bardziej skomplikowane niż opisałem jednak wchodzenie w szczegóły techniczne w tym opisie byłoby nazbyt skomplikowane. Może w wolnej chwili napiszę osobny bardziej szczegółowy wpis na moim blogu o budowie i zasadzie sterowania wtryskiwaczami gazowymi lpg.

Mikrokontroler jest mózgiem sterownika lpg. Odpowiada za odbieranie sygnałów ze wszystkich czujników, przetwarzanie sygnałów, sterowanie elementami wykonawczymi takimi jak przekaźniki czy wtryskiwacze gazowe lpg. W większości przypadków sygnały z czujników są sygnałami analogowymi, przetwornik ADC w mikrokontrolerze musi je zamienić na postać cyfrową.

Do niedawna najczęściej w sterownikach lpg stosowane byłe 8-bitowe mikrokontrolery ATmega firmy Atmel. Obecnie normą staje się budowanie komputerów gazowy opartych na mikrokontrolerach 32-bitowych z rodziny ARM z rdzeniem Cortex.

Sterownik gazowy lpg wymaga kilku napięć zasilania. Na przykład mikrokontroler potrzebuje do pracy stabilnego napięcia +5V. Wtryskiwacze gazowe zasilane są napięciem +12V. Dlatego komputer gazowy ma specjalne stabilizatory napięcia, czasami ma ich z pewnych powodów nawet kilka na to samo napięcia, np. może mieć 2 osobne stabilizatory napięcia +5V. Jeden dla mikrokontrlera a drugi do zasilania czujników ciśnienia.

Sterownik lpg jest na tyle uniwersalnie zaprojektowany, że potrafi współpracować z wieloma różnymi czujnikami. Na przykład czujniki temperatury mają różne wartości oporu elektrycznego. Mogą mieć wartość 2.2kΩ albo 4.7kΩ albo 10kΩ.

Sygnał z czujników temperatury o różnym oporze dają na wejście przetwornika ADC w mikrokontrolerze sygnał o różnym poziomie. Dlatego sygnały takie muszą być programowo odpowiednio unormowane. Oprócz obróbki czysto programowej sygnału z czujników konieczne jest również zaprojektowanie odpowiedniego układu elektronicznego, który zapewni odpowiednie dopasowanie elektryczne czujników i zredukuje wpływ zakłóceń, których jest pełno w samochodowej instalacji elektrycznej.