Jak wiemy, podział gazowych układów zasilania na generacje wynika z rozwoju układów zasilania benzyną, zmian technologicznych, wymagań prawnych (przepisów) oraz innych zmian zachodzących w technice i życiu codziennym. Dla poszczególnych rodzajów układów zasilania benzyną dobiera się odpowiedniej generacji instalację gazową. W numerze 9Ő03 Auto Moto Serwisu został przedstawiony podział, podstawowe cechy wyróżniające poszczególne generacje oraz zakres ich stosowania.

Rys. 1. Schemat gazowego układu zasilania do silnika gaźnikowgo	Rys. 2. Przekrój reduktora-

Instalacja gazowa I generacji należy do najprostszych rozwiązań - nie wymaga żadnej elektroniki, poza przełącznikiem wyboru paliwa. Jest to instalacja tradycyjna. Charakterystycznymi elementami są tu reduktor-parownik i mikser gazu. Różnice w poszczególnych generacjach instalacji gazowej (podającej gaz do silnika w fazie lotnej) występują w części instalacji montowanej w komorze silnika (motorkit). Elementy służące do napełniania i magazynowania gazu w pojeździe (wlew gazu, zbiornik, wyposażenie zbiornika) są takie same dla wszystkich generacji, dlatego ta część instalacji jest tu opisana mniej szczegółowo.

Budowa gazowego układu zasilania
Zgodnie z aktualnie obowiązującymi przepisami instalacja zasilania gazem dowolnej generacji składa się z różnych elementów.

Elementy do napełniania i magazynowania gazu w pojeździe:
- wlew gazu
- zbiornik na gaz (może być cylindryczny lub toroidalny - w kształcie koła zapasowego)
- wyposażenie zbiornika
- zawór napełniania (wejściowy) z urządzeniem ograniczającym napełnianie do 80% pojemności wodnej zbiornika
- wskaźnik poziomu gazu w butli
- zawór wypływowy z urządzeniem ograniczającym wypływ
- zawór odcinający wypływu (elektrozawór odcinający)
- zawór bezpieczeństwa i bezpiecznik termiczny (wymóg występowania bezpiecznika termicznego jest uwarunkowany wydatkiem zaworu bezpieczeństwa)
- obudowa (komora szczelna) zaworów (wielozaworu)
Najbardziej rozpowszechnionym w Europie oraz w Polsce rozwiązaniem wyposażenia zbiorników jest wielozawór, który zawiera w jednym korpusie: zawór napełniania z urządzeniem ograniczającym napełnianie do 80%, wskaźnik poziomu gazu, zawór wypływowy z urządzeniem ograniczającym wypływ, zawór odcinający wypływu, zawór bezpieczeństwa i ewentualnie bezpiecznik termiczny.

Rys. 3. Mikser gazu zamontowany na gazniku	Rys. 4. Przekrój registra gazu
Rys. 5. Reduktor zintegrowany firmy Elpigaz z zamontowanym zespołem filtrującym

Motorkit - zestaw elementów montowanych w komorze silnika
W urządzeniach I generacji motorkit składa się z:
- elektrozaworu gazu (jeżeli nie jest zintegrowany z reduktorem-parownikiem), w standardowej ofercie zawierającego filtr gazu, ewentualnie zespołu filtrującego (gdy zastosowano reduktor-parownik zintegrowany)
- reduktora-parownika podciśnieniowego lub elektronicznego, który może występować też jako reduktor-parownik zintegrowany (zintegrowany z elektrozaworem gazu)
- registra (elementu do regulacji ilością gazu zasysanego przez silnik)
- miksera gazu
- przewodów gazowych - łączących reduktor z registrem i dalej z mikserem
- przełącznika wyboru paliwa
- przełącznika benzyna/gaz - w przypadku reduktorów podciśnieniowych
- przełącznika elektronicznego (gaźnik) lub centralki (wtrysk) - w przypadku reduktorów elektronicznych
- dodatkowych elementów
- elektrozawór benzyny (dla silników gaźnikowych)
- elementy elektroniczne (wtrysk benzyny): emulatory wtryskiwaczy, stabilizatory (regulatory) biegu jałowego, wariatory, emulatory temperatury itp.
- elementy mechaniczne: zawory jednokierunkowe, klapy przeciwwybuchowe, debimetry (popychacze) itp.

Zasada działania instalacji gazowej

Napełnianie zbiornika gazem następuje przez wlew gazu. Gaz jest magazynowany w zbiorniku zamkniętym osprzętem zbiornika (wielozaworem lub wymaganymi urządzeniami występującymi oddzielnie).
Gaz ze zbiornika może wypłynąć przez zawór odcinający tylko przy pracującym silniku (przepisy dopuszczają krótkotrwałe otwarcie zaworu odcinającego - maks.
2 s - przy nie pracującym silniku, w celu ułatwienia rozruchu silnika w przypadku konieczności bezpośredniego uruchomienia silnika na gazie).
Ze zbiornika gaz płynie w fazie płynnej do elektrozaworu gazu lub do zespołu filtrującego (w przypadku zastosowania reduktora-parownika zintegrowanego).

Dalej gaz dostaje się do dwustopniowego reduktora-parownika. Na pierwszym stopniu następuje obniżenie ciśnienia gazu do wartości ok. 0,45-0,65 atm (zależnie od konstrukcji, typu i przeznaczenia), a także odparowanie gazu - przejście z fazy płynnej (w tej postaci gaz jest magazynowany w zbiorniku) do fazy lotnej (którą zasilany jest silnik). Dla prawidłowego odparowania gazu niezbędne jest doprowadzenie energii cieplnej do reduktora-parownika, co uzyskuje się przez jego podłączenie do obiegu układu chłodzenia silnika. Jest to najczęściej realizowane przez równoległe włączenie reduktora-parownika do obiegu wodnego zasilającego nagrzewnicę powietrza.
Po obniżeniu ciśnienia i odparowaniu, gaz przechodzi z komory pierwszego stopnia do komory drugiego stopnia, której wyjście jest połączone przez przewód gazowy z registrem (elementem regulującym ilość przepływającego gazu) i dalej z mikserem.

Mikser jest elementem montowanym na układzie dolotowym powietrza do silnika - pomiędzy filtrem powietrza a przepustnicą powietrza (mieszanki). Jego zadaniem jest zapewnienie dopływu odpowiedniej ilości gazu proporcjonalnie do ilości napływającego do silnika powietrza, tak aby uzyskać jednorodną mieszankę palną - powietrzno-gazową - w pełnym zakresie pracy silnika.

Mikser dobierany jest każdorazowo, indywidualnie dla danego silnika w zależności od:
- budowy gaźnika (górna powierzchnia, wlot powietrza do gaźnika) - w silnikach gaźnikowych
- korpusu wtryskiwacza - we wtryskach jednopunktowych
- budowy układu zasilania silnika powietrzem: korpusu przepustnicy powietrza, przepływomierza powietrza - wielopunktowy wtrysk benzyny, przewodów zasilających powietrzem od filtra powietrza do przepustnicy powietrza (mieszanki) - we wtryskach wielopunktowych lub wtryskach jednopunktowych, czy też silnikach gaźnikowych, jeżeli nie było możliwości zastosowania innych rozwiązań w pojemności i mocy silnika

Podczas pracy silnika w kolektorze ssącym powstaje podciśnienie, które przez zamontowany na układzie dolotowym powietrza mikser oddziałuje na membranę drugiego stopnia w reduktorze-parowniku. Zmiana podciśnienia wraz ze zmianą ciśnienia w komorze drugiego stopnia, od strony wyjścia gazu z reduktora, powoduje zmianę położenia (uchylenie) membrany i dalej zmianę położenia dźwigni sterującej przepływem gazu napływającego z komory pierwszego stopnia redukcji.

Wzrost podciśnienia i spadek ciśnienia od strony wypływu gazu z reduktora powodują uchylenie membrany i dalej otwarcie przejścia gazu napływającego z komory pierwszego stopnia redukcji, co w efekcie daje dopływ gazu do miksera.

Zmniejszenie podciśnienia i wzrost ciśnienia od strony wypływu gazu z reduktora powodują powrót membrany w kierunku położenia wyjściowego i dalej zamknięcie przejścia gazu z komory pierwszego stopnia redukcji, co w efekcie daje zamknięcie dopływu gazu do miksera.

Ilość zasysanego przez silnik gazu ustala się śrubą regulacyjną na registrze przez ustawienie odpowiedniego przekroju przepływu gazu przez register na drodze pomiędzy reduktorem-parownikiem (wyjście gazu z komory drugiego stopnia redukcji) a mikserem.

Zmniejszenie przekroju przepływu (wkręcenie śruby regulacyjnej) powoduje zmniejszenie dopływu gazu i zubożenie mieszanki powietrzno-gazowej zasilanej przez silnik.

Zwiększenie przekroju przepływu (wykręcenie śruby regulacyjnej) powoduje zwiększenie dopływu gazu i wzbogacenie mieszanki.

Regulacji ilości gazu zasysanego przez silnik dokonuje się po spełnieniu wszystkich warunków do tego niezbędnych:
- poprawny stan układu dolotowego powietrza (czysty filtr powietrza, szczelny układ dolotowy, prawidłowe osadzenie miksera)
- sprawny układ wydechowy (szczelny układ wydechowy, drożny)
- pracujący prawidłowo silnik na benzynie (układ zapłonowy, bieg jałowy, emisja spalin)
- szczelna instalacja gazowa
- odpowiednia ilość gazu w zbiorniku (minimum 1/3 pojemności zbiornika)
- odpowiednia temperatura silnika
Regulacja dla instalacji I generacji polega na:
w ustaleniu na registrze (za pomocą śruby regulacyjnej) odpowiedniej ilości gazu zasysanego przez silnik; wykonuje się ją na postoju po wprowadzeniu silnika na podwyższone obroty - prędkość obrotową w granicach 2500-3000 RPM
w regulacji biegu jałowego (na reduktorze) - powinno się uzyskać stabilny bieg jałowy w zakresie zbliżonym do zasilania benzyną
w sprawdzeniu parametrów pracy silnika na gazie oraz na benzynie:
- emisja spalin (podwyższone obroty, bieg jałowy)
- wykonanie testu drogowego

Przy sprawnym silniku i prawidłowo dobranym mikserze wymagane regulacje nie sprawiają większych trudności i powinny zapewnić prawidłowe funkcjonowanie pojazdu na gazie w pełnym zakresie pracy silnika.

Zastosowanie

Reduktor-parownik może być podciśnieniowy lub elektroniczny. Ze względu na zapewnienie wysokiego poziomu bezpieczeństwa oraz dla spełnienia aktualnych wymagań stawianych przez przepisy (urządzenie ,,Safety carÓ) w ofercie urządzeń I generacji np. firmy Elpigaz znajdują się tylko zestawy z reduktorami elektronicznymi:
- zestawy ăBeta kitÓ - do samochodów gaźnikowych
- zestawy ,,Gama kitÓ - do samochodów wtryskowych

Reduktory elektroniczne mają szeroki zakres zastosowania - mogą być montowane zarówno do samochodów gaźnikowych, jak i wtryskowych. Na szczególną uwagę zasługują reduktory zintegrowane (reduktor zintegrowany z zaworem odcinającym). Są one najnowszym sprawdzonym już na rynku rozwiązaniem, ponieważ: zmniejszają obciążenie instalacji elektrycznej (jeden odbiornik 8 W mniej), ułatwiają montaż instalacji, usprawniają serwis, zwiększają niezawodność instalacji, obniżają koszt instalacji i jej obsługę.

Do sterowania reduktorami elektronicznymi są stosowane przełączniki elektroniczne, które zapewniają zamknięcie wypływu gazu z reduktora i także ze zbiornika gazu przy nie pracującym silniku. Jest to bardzo istotne w przypadku kolizji drogowych lub innych zdarzeń losowych.

W instalacjach gazowych I generacji regulacja ilości gazu podawanego do silnika jest dokonywana tylko na postoju, przez montażystę, za pomocą śruby regulacyjnej na registrze gazu i nie podlega zmianom w trakcie jazdy. Taka instalacja może być stosowana do samochodów z gaźnikowym układem zasilania benzyną (lub z wtryskiem paliwa), ale tylko wtedy, gdy w pojeździe nie występuje sonda lambda i katalizator. Gazowy układ zasilania I generacji jest najtańszym rozwiązaniem, jednak coraz rzadziej możliwym do zastosowania ze względu na niewielki udział samochodów bez sondy lambda i katalizatora na rynku polskim. Są to instalacje najtańsze, ponieważ ich kompletacja jest najuboższa ze względu na niewielkie wymagania technologiczne pojazdów, dla których jest przeznaczona.