Gaasiseadme paigaldus sõidukile Chevrolet Astro ja tulemuste analüüs

Käesoleva lõputöö eesmärgiks oli uurida erinevaid võimalusi vähendamaks rahalisi kulusid mootorikütusele igapäevasel transpordil. Kaaludes erinevaid võimalusi selgus, et võimalikuks lahenduseks on ehitada sõiduk ümber autogaasile. Gaasitoitel on pakkuda nii surugaasi (CNG) kui ka vedelgaasi (LPG). Tehniliste võimaluste poolest sobis enam vedelgaas, kuna surugaasile ümber-ehitamiseks ja piisava läbisõidu tagamiseks on vajalik paigaldada suurema mahtuvusega mahutid mis omakorda vähendavad auto kandevõimet ning salongisisest ruumi. Samuti on CNG suurimaks puuduseks tanklate vähene arv. Seepärast osutus valituks teise põlvkonna vedelgaasisüsteem. Sõiduk pärineb aastast 1992, mis tähendab seda, et antud ajahetkel puudus autodes palju juhtplokke ning elektroonikat. Sellest tulenevalt sai monopritsega autole paigaldatud teise põlvkonna seade. Valik tuli teha erinevate tootjate seadmete vahel. Koostöös Gaznet OÜ-ga osutus valituks Lecho Elektronika Autogaz süsteem. Antud seadet on ettevõte paigaldanud juba üle 10 aasta ning seade on töökindel ning minimaalsete tõrgeteta. Seadme paigaldus toimus Gaznet OÜ spetsialistide juhendamisel. Installeerimine toimus plaani-päraselt ning tõrkeid ei esinenud. Ümberehituse osas oli ettevõte kohutatud leidma tehnilisi lahendusi õhupuhasti modifitseerimiseks. Paigaldada tuli vastav õhku piirav klapp. Tagamaks, et ümberlülitades autogaasile, ei pääseks liigne hapnik sisselaskekollektorisse, kuna see muudaks segu liialt lahjaks. Sõidukile paigaldati toroidse kujuga paak, mille asukohaks valiti varuratta asukoht sõiduki põhja all. Paagi mahutavuseks osutus 83,5 l, mis on piisav sõiduki suurte vahemaade läbimiseks. Gaasiseadme paigaldusega kaasnevad erinevad negatiivsed ja positiivsed küljed. Lähtudes suurimatest muutustest teostati erinevaid katseid, mis toimusid Tehnikakõrgkooli Tehnokeskuses. Esmaseks suurimaks probleemiks gaasiseadme paigaldusel võib pidada sõiduki võimsuse langust. Esialgsete andmete põhjal pidi sõiduki võimsus vähenema ligi 3%. Katsete käigus selgus aga tõsiasi, et kasutades autogaasi, vähenes sõiduki võimsus 9,66% ning pöördemoment 8,67 %. Kütusekulu kasv kasutades autogaasi oli märgatavalt suurem. Katsete tulemusena selgus, et antud sõiduk tarbib mootoribensiini keskmiselt 14,1 l/100 km kohta. Kasutades autogaasi, oli kütusekulu 18,25 l/100 km kohta. Erinevus antud kütusevahemikust tuleneb mootoribensiini ja autogaasi kütteväärtuse erinevuses. Tähelepanuta ei saa jätta ka heitgaaside erinevust kasutades mõlemat mootorikütust. Gaasiseadmete paigaldajad väidavad, et seadme paigaldamisel ja autogaasi kasutamisel vähenevad heitgaasid ja erinevad mürkained. Katsetest selgus, et teise põlvkonna gaasiseade on oma olemuselt nii algeline, et heitgaaside suhe võrreldes mootoribensiiniga on kohati isegi kahjulikum. Probleemiks võib pidada gaasiseadme gaasi manustamist silindrisse. Kuna gaasi ei pihustata otse silindrisse vaid kasu¬tata¬kse selleks mikserit, on tulemuseks ebaühtlane põlemine. Majandusliku kalkulatsiooni poolelt võib välja tuua autogaasi ja mootoribensiini hinnad seisuga 18.02.2015. Nädalaseks sõidetud vahemaadeks tuli arvestavalt 150 km. Ühe kuu lõikes vahe mootori¬bensiini ja vedelgaasi tarbimise vahel tuli ligikaudu 49%, mis on märkimisväärne kokkuhoid kuu lõikes. Kui vaadata pikemas perspektiivis siis tuli autogaasi tasuvusajaks kaks aastat ja kaheksa kuud. Kuna läbitavad vahemaad on nii minimaalsed, siis antud seadme paigaldus antud sõidukile ära ei tasu. Tasuvusaeg lüheneks märkimisväärselt kui sõidetavad vahemaad oleks pikemad, kuna autogaasi soodne hind pärsiks seda märkimisväärselt.

The aim of the present graduation thesis was to explore the various options in order to reduce the financial costs of motor fuels in everyday transportation. When considering the different options it revealed that one possible solution is to rebuild a vehicle using auto gas system. There are two different gases: compressed gas (CNG) and liquefied petroleum gas (LPG). In terms of technical facilities the liquid petroleum gas (LPG) suits better, because if to use compressed natural gas (CNG) it is necessary to install a larger capacity containers, which would take more space in car interior and reduce the load capacity. Also the CNG has a low number of gas filling stations. Therefore I chose the second generation of liquid gas system. The vehicle was made in 1992, which means that this generation cars have lower number of manifold blocks and less electronic equipment compared with modern cars. Due to it a second-generation appliance was installed onto the mono- injection car. The choice had to be made between appliances of different manufacturers. In collaboration with Gaznet OÜ the Lecho Electronics Autogaz system was selected. This system has been installed by the company for over 10 years, it has been reliable and minimum number of faults has been occurred. The installation of the appliance was carried out in collaboration with Gaznet workers who guided me. The installation was performed complying with the plan and there were no failures. We needed to modify the air cleaner where we installed the air-limiting valve. This ensured that when switching the car into gas-system, the excess oxygen could not escape to the inlet manifold, since it would make the mixture too lean. The toroidal-shaped tank was installed onto the bottom of the vehicle using the space of the spare wheel. The tank´s capacity was 83.5 litres, which is sufficient for a vehicle to cover large distances. The installation of gas-system revealed different positive and negative aspects. I carried out a variety of experiments, which were mostly conducted in the technical laboratories of the University of Applied Sciences. The primary problem of installing the gas-system was the loss of vehicle power. The presumable vehicle power loss was 3%, but when tested it actually was 9.66% and the torque was 8.67%. The growth of fuel consumption was significantly higher using the gas-system. Tests showed that the average consumption of gasoline was 14.1 l/100 kilometres but using the gas-system, the fuel consumption (LPG) was 18.25 l/100 kilometres. The difference is caused by the difference of calorific value of gasoline and automobile gas. We cannot ignore the difference of exhaust gases using both motor fuels. Gas installers claim that when using automobile gas the exhaust gases and toxic substances are reduced. The test showed, however, that the second-generation gas-system is so elementary that the ratio of the exhaust gases compared to the motor gasoline is even more harmful. The problem may be caused by the gas-system when deliverying gas into the cylinder, and as the gas is not injected directly into the cylinder the result is uneven combustion. Regarding the economic side I compared the the prices of car gas and gasoline as of 18/02/2015. The covered weekly distance was 150 kilometres. Due to it the difference of fuel prices the economy was approximately 49%, which is significant in monthly terms. The payback period for the gas-system is 2 years and 8 months. As the distances we covered are so short, the installation of the appliance on this vehicle is not reasonable. The payback period would shorten significantly if the distances were much longer, because of the lower price of car gas.