Het voorkomen van backfire

[Benjamin Renon]

Het voorkomen van backfire

Inleiding
Backfire ontstaat door een vroegtijdige of een naverbranding van gas in het luchtinlaatsysteem van de motor.
De schade die hierbij kan optreden varieert van losgeraakte en/of gescheurde (kunststof) onderdelen van het luchtinlaatsysteem tot/en beschadigde sensoren en luchtregelklep.
De kosten die heermee gepaard gaan kunnen variëren tussen de € 0,- en € 1000,-. Moderne G3 installaties (vanaf de 3e generatie) hebben geen last meer van backfire omdat hier het gas rechtstreeks wordt ingespoten.

Voordat ik ga bespreken hoe je backfire kunt voorkomen, moet je iets afweten van de basiswerking van je LPG installatie.

De werking van een 2e generatie LPG installatie
Het 2e generatie LPG systeem is een computer gestuurd autogassysteem bestemd voor motoren met single-point of multi-point brandstof injectie, met katalysator.
In dit systeem wordt het gas gemengd met de lucht in een gas/luchtmenger, die geplaatst is in het luchtinlaatkanaal van de motor, vóór de smoorklep (venturi systeem). Dit systeem is zowel geschikt voor LPG als aardgas.
2e generatie LPG systemen zijn ontwikkeld op voertuigen vanaf bouwjaar 1990 tot 2003. Deze systemen worden ook wel een "G" of "G3" systeem genoemd.


Afbeelding 1 (Bron: Prins Autogassystemen, klik op het plaatje voor een grotere versie)

Werkingsprincipes

Het vloeibare gas stroomt vanuit de gastank (A) via een hogedrukleiding (B) door een elektromagnetische afsluiter (C) naar de verdamper (D).
De verdamper bestaat uit twee trappen. De functie van de eerste trap in de verdamper is verdamping/expansie van het gas. In de tweede trap vindt dosering van het gas plaats, de gasdruk is hier gelijk aan de referentiedruk (± 1 Bar abs.).
De hoeveelheid gas wordt bepaald door het drukverschil tussen de druk in de gas/luchtmenger en die op een referentiepunt (H) na het luchtfilter (gesloten meetcircuit).
De energie, nodig voor de verdamping en de expansie, wordt onttrokken aan het koelwater van de motor in de verdamper. Het koude start gedrag van het LPG systeem wordt gewaarborgd door de lage gasdruk in de eerste trap en de grote capaciteit.
Het gas passeert na de verdamper een variabele stromingsweerstand, de actuator (E) - ook wel stappenmotor genoemd-, die wordt aangestuurd door de LPG computer (G).
Deze computer is een digitaal brandstofmanagement systeem, dat gekoppeld is aan de lambda-sensor (4).
De computer draagt tevens zorg voor de juiste lambda simulatie om te voorkomen dat het originele brandstofmanagement een foutcode genereert.
Van de actuator stroomt het gas naar de gas/luchtmenger (F), waar het gas gemengd wordt met de lucht in het luchtinlaatkanaal van de motor.

Het voorkomen van backfire
De meeste problemen met backfire ontstaan door achterstallig onderhoud aan de LPG installatie en/of motor. Het is dus zaak om het onderhoud in ieder geval goed uit te (laten) voeren.

Periodiek onderhoud aan een G3 installatie

Sludge verwijderen
Sludge-vorming treedt na een tijd op door residuen en vocht dat zich in LPG bevindt.
Onder aan de verdamper zit een (soms 2) aftapplug (Afb.2 A). Deze kun je normaal gesproken met de hand losdraaien. Reinig het inwendige van de plug en verdamper door hier wasbenzine (geen remmenreiniger of andere ontvetter die rubber delen kan aantasten) in te spuiten en daarna voorzichtig droogspuiten met perslucht.
Steek geen voorwerpen in het verdamperhuis om sludge er uit te peuteren!.


Afbeelding 2

Uit te voeren: Om de 30.000 km.

Actuator reinigen
De actuator (stappenmotor) regelt met hoge snelheid de juiste dosering van LPG.
Deze wordt aangestuurd (via de ECU) door de lambda-sensor en de gasklep-sensor. De actuator krijgt na een tijd ook last van sludge-vorming waardoor de regelplunjer een te trage reactiesnelheid heeft, soms blijft hangen of helemaal niet meer werkt.
Dit resulteert in een motor die inhoud of lui reageert tijdens het optrekken gepaard met een backfire en/of onregelmatig stationair lopen van de motor op gas.


Afbeelding 3

Verwijder de steker van de actuator en schroef het elektronische deel (A) van het mechanische deel (B) van de actuator los. Let op dat er niets uitvalt.
Verwijder voorts de plunjer en spuit het huis overvloedig in met ontvetter. Reinig ook de plunjer hier mee. Spuit vervolgens onder LAGE druk, met perslucht alles droog.
Reinig in geen geval het inwendige en de plunjer met papier, doek of met je vingers! Hiermee beschadig je de geleiding en blijven er toch minuscule stof of zuurdeeltjes achter!
Breng ook geen smeermiddel aan; het systeem is zelf smerend.
Controleer na het aanbrengen van de plunjer of alles heel soepel beweegt. Er mag absoluut geen weerstand voelbaar zijn. Monteer de actuator weer en sluit de kabel weer aan.
De actuator is een zeer gevoelig apparaatje. Als je geen ervaring hebt kom hier dan ook niet aan, maar laat het doen door een deskundige monteur!

Kleppen
Iedere LPG motor moet regelmatig gecontroleerd worden op klepspeling.
Bij gebruik van LPG moet de klepspeling altijd groter zijn dan op benzine.
LPG heeft een wat hogere verbrandingswaarde (47,31 MJ/kg) tegenover benzine (44,8 MJ/kg) samen met de verminderde koeling betekend dit dat de temperatuur hoger wordt dan bij benzine. Benzine onttrekt tijdens de verdamping warmte aan de verbrandingsruimte, waardoor de kleppen beter gekoeld worden. Bij LPG is die koeling veel minder omdat het gas al in dampvorm verkeert.
De klepspeling voor LPG is dus altijd groter dan bij benzine en dat betekend dan ook dat kleppen en klepzittingen eerder ontregeld worden door het inklinken van de klepzittingen en zetels.
Uit te voeren: Om de 30.000 km

Verontreiniging van de verbrandingsruimte
Tijdens het verbrandingsproces komt er nogal wat vervuiling vrij, zoals: kooldeeltjes, water en CO2.
Ook deze stoffen gaan na verloop van tijd een chemische reactie aan die voor aanslag in de verbrandingsruimte zorgen. Nagloeiende verontreinigingen kunnen ook backfire veroorzaken.
Om te verkomen dat die opgehoopte verontreinigingen de verbranding nadelig gaan beïnvloeden en de werking van kleppen, zuigers en injectoren minder worden, is het aan te bevelen om 1 keer per jaar een additief aan de benzine toe te voegen, die deze aanslag verwijderd.
Rij na de toevoeging ongeveer 500 km op benzine om de verbrandingsruimte en componenten te reinigen (Tank na de toevoeging geen benzine bij totdat de 500 km gehaald is!).
Als je vaak op de zogenaamde merkloze benzine of LPG rijdt, is dit zeker aan te bevelen. Deze brandstoffen missen vaak de additieven die je motor in goede conditie houden.
Een goed merk is bijvoorbeeld CRC Injector Cleaner of Valvoline SynPower of Valvoline SynPower Performance System 3-Part.
Uit te voeren: zie gebruiksaanwijzing, om de 15.000 km of 1 x per jaar.

Bougies
Een goede bougie is voor een optimale verbranding cruciaal.
Slecht werkende bougies zorgen voor een slechte verbranding, vervuiling en slecht startende en lopende motoren, zeker in het lage toerenbereik.
Gebruik daarom alleen de voor het motortype voorgeschreven bougie types.
Bij gebruik van LPG moet de elektrodeafstand van de bougie ongeveer 0,1 mm krapper worden afgesteld dan voor benzine.
Uit te voeren: Kijk in je onderhoudsboekje voor de vervangingsinterval.

Luchtfilter
Het luchtfilter zorgt ervoor dat de inkomende lucht met zo weinig mogelijk weerstand gereinigd wordt van vuildeeltjes.
Een slechte doorlaat veroorzaakt een slechtere verbranding door te weinig luchtdoorstroming en dat gasdampen kunnen blijven hangen in het luchtinlaatsysteem van de motor waardoor backfire kan ontstaan.
Vervang het filter tijdig en let er op dat het vervangingstype dezelfde luchtdoorlaat karakteristieken heeft als het originele.

Motorolie
Motorolie zorgt voor een goede smering en koeling van je motor. Tevens worden aan de betere merken additieven toegevoegd die de levensduur van afdichtingen verlengen, vervuiling en corrosie tegengaan.
Verder schrijft Renault voor om in ieder geval - vooral - bij oudere motoren regelmatig olie te verversen die iets dikker is dan de voorgeschreven olie. Als je normaal op benzine SAE 15W40 gebruikt, vervang deze dan voor LPG naar een iets hogere viscositeit SAE 15W50.
Omdat LPG een vrij schone brandstof is, lijkt het alsof de motorolie niet of nauwelijks vervuilt. In zekere zin is dat ook zo, maar alleen maar omdat er geen roetdeeltjes in de olie zweven. Andere verontreinigingen zoals slijpsel en corrosiedeeltjes blijven onverminderd aanwezig. Het percentage water is zelfs hoger waardoor de olie soms een beetje melkachtige kleur kan hebben!
Vervang daarom de motorolie en het filter in de door de fabrikant aangegeven interval, ongeacht hoe de olie eruit ziet.

Afdichtingen en bevestiging
Normaal gesproken wordt het luchtfilter en de slangen van het luchtinlaatsysteem vastgezet met klemmen.
Voor LPG installaties is het raadzaam om de klem na de luchtregelklep en voor de gasverdeler te verwijderen.
Maak deze verbinding lucht dicht met tape of niet lijmende of vulkaniserende bodykit/gum.
Als er dan een backfire mocht optreden, dan zal dit niet leiden tot beschadigingen van luchtregelklep en/of andere kostbare componenten.
Ook zijn er voor diverse auto's anti-backfire kleppen in de handel.
Opmerking: Er wordt hiermee geen backfire voorkomen, maar laat de overdruk afvloeien tijdens een backfire.

Ontsteking
Backfire problemen hoeven niet persé veroorzaakt te worden door de LPG installatie. Een foutieve afstelling of defect aan de ontsteking, bijvoorbeeld door een defecte vliegwielsensor, kan ook de oorzaak zijn.

Vochtinwerking
Vochtinwerking van stekerverbindingen is een geducht probleem.
De elektronica in een auto is ontworpen voor de normale omstandigheden zoals regen, mist en andere normale weersomstandigheden.
Het reinigen van de motor met een hogedrukspuit met stoom en een druk van 20-150 bar vallen hier dus NIET onder.
Stekers die hier wel tegen kunnen vindt je o.a. in duikboten en amfibische militaire voertuigen.
Maar dit zijn dan ook stekerverbindingen die al gauw ongeveer € 200,- of meer kosten.
Verder zijn de gevoeligste stekerverbindingen ingevet met een speciaal vet. Met een hogedrukspuit verwijder je dit, wat de verbindingen gevoelig maakt voor vochtinwerking en oxidatie.

Geschreven door: Tony