Wysokie ceny benzyny skłaniają wielu kierowców do poszukiwania tańszych paliw mogących służyć do napędzania silników spalinowych. W silnikach z zapłonem iskrowym takimi alternatywnymi paliwami mogą być LPG i CNG. Obydwa te paliwa wymagają wprowadzenia pewnych modyfikacji w układach zasilania silników przeznaczonych do spalania benzyny. Z racji łatwości transportu, przechowywania i tankowania bardziej rozpowszechniło się modyfikowanie silników do spalania LPG. Eksploatacja samochodu na paliwie LPG może przynieść bardzo duże oszczędności, ważne jest jednak, aby przeróbki zostały wykonane w sposób profesjonalny. Jeśli tak się nie stanie, to użytkownika czeka mnóstwo kłopotów eksploatacyjnych. Jednym z poważniejszych jest zjawisko zwane w języku angielskim „backfire”.

Tłumacząc na język polski, „backfire” to niekontrolowane wybuchy mieszanki paliwowo‑powietrznej w kolektorze ssącym. Wybuch taki może spowodować pęknięcie lub całkowite rozerwanie kolektora ssącego, uszkodzenie przepływomierza powietrza, czujnika MAP, a w skrajnym przypadku nawet pożar samochodu. Użytkownicy pojazdów (a także wielu montażystów instalacji LPG) winą za to zjawisko obarczają układ zapłonowy, a w szczególności przewody wysokiego napięcia. Jednak w większości przypadków to nie układ zapłonowy jest głównym winowajcą.

Spróbujmy się bliżej przyjrzeć, jaki jest mechanizm powstawania tego zjawiska i dlaczego najczęściej występuje ono w pojazdach zasilanych paliwem LPG. Otóż z punktu widzenia sprawności silnika najlepiej byłoby, gdyby proces spalania ładunku w cylindrze zakończył się na krótko przed otwarciem zaworu wydechowego. Jednak nie zawsze tak jest. Zdarza się bowiem, że w pewnych warunkach jakaś część węglowodorów dopala się w kolektorze wydechowym już po otwarciu zaworu wydechowego. Powstaje w ten sposób wysoka temperatura, która w momencie przekrycia zaworów (tzn. jednoczesnego otwarcia zaworu ssącego i wydechowego) powoduje zapłon mieszanki palnej znajdującej się w kolektorze ssącym. Wpływ na to ma jedna z cech fizykochemicznych mieszanki składającej się z powietrza i LPG. Jest to mniejsza o ok. 30% niż w przypadku benzyn prędkość rozprzestrzeniania się czoła płomienia. Może to oznaczać, że węglowodory nie zdążą się spalić w cylindrze i będą się dopalały w kolektorze wydechowym.

Drugim czynnikiem mającym wpływ na szybkość spalania jest skład mieszanki. Im uboższa jest  mieszanka tym wolniej się spala. W przypadku zasilania LPG nadmierne zubożenie mieszanki zdarza się znacznie częściej niż w przypadku zasilania benzynowego. Dzieje się tak dlatego, że w systemach wtryskowego zasilania benzyną skład mieszanki jest ściśle nadzorowany przez sterownik, między innymi przy pomocy sondy lambda. Natomiast starsze systemy zasilania (gaźniki, wczesne układy wtryskowe) pracowały na stosunkowo bogatych mieszankach i nie zachodziło w nich niebezpieczeństwo zbyt dużego zubożenia mieszanki. W przypadku zastosowania instalacji LPG z mieszalnikiem (większość montowanych instalacji) czynnikiem decydującym o składzie mieszanki jest podciśnienie w kolektorze ssącym. W takich układach, przy gwałtownym uchyleniu przepustnicy następuje znaczne zubożenie mieszanki i rośnie prawdopodobieństwo wystąpienia zjawiska „backfire”.

To, że montażyści instalacji LPG w pewnym stopniu „przewidują” wystąpienie tego niebezpiecznego zjawiska, potwierdza fakt montowania przez nich elementów minimalizujących skutki wybuchu w kolektorze. Są to różnego rodzaju klapy zwrotne chroniące przepływomierz czy jednokierunkowe zawory mające za zadanie wypuścić zapalone gazy z kolektora. Istotnym czynnikiem mającym wpływ na rozmiary zjawiska „backfire” jest miejsce tworzenia mieszanki palnej. W przypadku wielopunktowych systemów wtrysku benzyny jest ona podawana bezpośrednio przed zaworem ssącym. Po otwarciu tego zaworu krople paliwa dostają się do gorącej komory spalania, odparowują i mieszając się z powietrzem, tworzą mieszankę palną.

W mieszalnikowych układach zasilania LPG paliwo w parowniku przechodzi w fazę lotną, a następnie w mieszalniku jest mieszane z powietrzem. Można zatem przyjąć, że już za mieszalnikiem znajduje się mieszanka zdolna do zapłonu. Z powodu kształtu kolektora ssącego (zwłaszcza w przypadku wtrysków wielopunktowych) mieszalnik jest montowany stosunkowo daleko od głowicy. Zatem objętość mieszanki palnej znajdującej się między mieszalnikiem, a komorą spalania jest stosunkowo duża. Zapłon takiej ilości mieszanki w kolektorze powoduje powstanie silnego wybuchu.

Wspomniane wyżej sytuacje prowadzące do powstawania zjawiska „backfire” są najczęściej wynikiem niewłaściwego doboru instalacji do danego silnika, błędów montażowych czy niewłaściwej regulacji instalacji. Podstawowa zasada jest taka, aby do układów wielopunktowego systemu wtrysku benzyny montować układy wtrysku gazu. Z racji miejsca i sposobu tworzenia mieszanki palnej praktycznie nie są one narażone na zjawisko „backfire”.

Ważną cechą fizyczną mieszanki powietrzno-gazowej jest wyższe niż dla benzyny napięcie przebicia iskry. Większe (najczęściej o kilka kV) napięcie przebicia iskry stawia znacznie wyższe wymagania dla układu zapłonowego. Może się zdarzyć sytuacja, że układ zapłonowy poprawnie pracujący przy zasilaniu benzyną, po przełączeniu na LPG będzie wykazywał pewne niedomagania.

Może pojawić się zjawisko wypadania zapłonów odczuwane przez kierowcę jako szarpanie. Do wypadania zapłonów może się także przyczynić wspomniane wcześniej niekontrolowane zubożenie mieszanki paliwowo-powietrznej. Zubożenie mieszanki także powoduje wzrost napięcia przebicia iskry, a po przekroczeniu pewnej granicy, całkowity brak możliwości zapłonu.

Możliwość wystąpienia wypadania zapłonów oznacza konieczność szczególnej dbałości o układ zapłonowy silników zasilanych LPG. W szczególności dotyczy to cewki zapłonowej, przewodów wysokiego napięcia oraz świec. Zarówno świece jak i przewody zapłonowe podlegają zużyciu eksploatacyjnemu. W świecach wypalają się elektrody, a izolacja przewodów zapłonowych traci stopniowo odporność na przebicia. Dodatkowo, terminale przyłączeniowe przewodów ulegają korozji. Do utraty własności izolacyjnych przewodów przyczyniają się takie czynniki jak starzenie materiału izolacji, osadzająca się na nich wilgoć, sól, olej, paliwo czy uszkodzenia mechaniczne. Prowadzi to do przebicia izolacji przewodu i jego nieodwracalnego zniszczenia. Prawdopodobieństwo wystąpienia przebicia rośnie oczywiście przy zasilaniu LPG.

Oczywiście, w pewnych warunkach przebicie przewodu zapłonowego może spowodować zjawisko „backfire”. Dzieje się tak, gdy nastąpi ono nie do masy silnika, a między przewodami różnych cylindrów. Może spowodować przeskok iskry w cylindrze będącym w trakcie suwu ssania i wybuch w kolektorze.

Przebicie izolacji przewodów zapłonowych jest często mylone ze zjawiskiem wyładowań niezupełnych, czyli ulotu. Ulot (zjawisko korony) polega na ruchu jonów w powietrzu w warstwie przy przewodzie. Wymaga to wystąpienia tak wysokiego napięcia aby przekraczało ono natężenie jonizacji (wytrzymałość dielektryczną powietrza). Zjawisko to objawia się w postaci bladofioletowego zabarwienia wokół przewodu i słyszalnego szelestu. Na to zjawisko ma wpływ średnica przewodu (im mniejsza tym większa tendencja do wystąpienia), stopień zawilgocenia i zabrudzenia (zakurzenia) przewodów, starzenie przewodów. Nie należy utożsamiać zjawiska ulotu z łukiem czy wyładowaniem iskrowym, choć degradacja izolacji przewodu i niestosowanie się do zaleceń okresu wymiany może w końcu do tego ostatecznie doprowadzić.

Należy też mieć na uwadze, że wypadanie zapłonów nie zawsze oznacza niesprawność przewodów zapłonowych. Mogą go także powodować niedomykające się zawory, osady zgromadzone na elektrodach świecy (np. z powodu jej niewłaściwej  wartości cieplnej, czy złego składu mieszanki), czy też sam skład mieszanki nie mieszczący się w granicach palności.

Wszystkie te niekorzystne zjawiska („backfire”, wypadanie zapłonów) można wyeliminować poprzez właściwy dobór instalacji LPG, odpowiednie wyregulowanie składu mieszanki i dbałość o  stan techniczny silnika. W odniesieniu do układu zapłonowego oznacza to okresową wymianę przewodów zapłonowych i świec. Przy okazji wymiany przewodów zapłonowych należy też wyeliminować czynniki, które mogłyby spowodować ich przyspieszone zużycie. W szczególności oznacza to wyeliminowanie wycieków z silnika oraz odpowiednie umocowanie przewodów zapłonowych, aby ich izolacja nie uległa przetarciu.

Pozostające w dobrej kondycji technicznej układy zapłonowe z łatwością znoszą podwyższone wymagania jakie stawia zasilanie paliwem LPG. Przykładowo, oferowane przez firmę Janmor przewody zapłonowe posiadają silikonową izolację o odporności na przebicia sięgającej 70kV. Oznacza to istnienie sporego zapasu, ponieważ maksymalne napięcia współczesnych układów zapłonowych nie przekraczają 40kV.