Autogas Technik

LPG und CNG Autogas Technik

Mit Autogas betriebene Kfz werden entweder mit Benzin gestartet und danach automatisch auf Gasbetrieb umgestellt, um eventuelle Warmlaufprobleme zu umgehen, oder sie laufen direkt mit Autogas. Es wird zwischen Venturianlagen, sequenziellen Anlagen sowie LPI-Anlagen unterschieden.

Die ersten beiden Anlagentypen haben gemeinsam, dass das im Tank unter Druck befindliche flüssige Gas dem Motor über einen Verdampfer und Druckregler gasfoermig zugefuehrt wird. Im Verdampfer wird zum Wechsel vom fluessigen zum gasfoermigen Zustand dem Gas die erforderliche Wärme mit dem Kühlwasser zugefuehrt. Daher kann bei vielen Autogasanlagen dieser Typen erst ab ca. 30 °C Kuehlwassertemperatur auf Gas umgeschaltet werden. Dabei ist es auch möglich, selbst das Kühlwasser eines anfangs noch kalten Motors zum Heizen zu nutzen, da Butan unter Atmosphaerendruck bei -0,5 °C und Propan bei -42 °C siedet.

Seit 2004 werden auch LPI-Anlagen angeboten. Diese Systeme fördern mittels einer Kraftstoffpumpe fluessiges Gas unter Druck in einer Ringleitung, von wo es durch Dosierventile in fluessiger Form in den Ansaugtrakt gespritzt wird. Durch die für die Verdunstung aufgenommene Wärme kommt es zu einem Kuehleffekt der Ansaugluft, der je nach Last 5 bis 15 Kelvin betragen kann. Dadurch kommt es zu einer geringfuegigen Leistungssteigerung (siehe Turbomotor/Ladeluftkuehler).

Die Autogasverbrennung erfolgt bei geringeren Schadstoffemissionen und erhoehter Laufruhe. Letztere ist auf die hohe Klopffestigkeit von 105 bis 115 Oktan zurueckzufuehren.

Zum Thema Sicherheit schreibt der ADAC: „Es gibt keine Hinweise aus der Praxis, dass bei diesen Fahrzeugen ein erhoehtes Sicherheitsrisiko besteht, auch nicht aus jenen Laendern, wo relativ viele Autogasautos zugelassen sind. Crash- und Brandtests zeigen, dass Autogasautos nicht gefaehrlicher sind als vergleichbare Benzinfahrzeuge.“ Autogastanks sind mit Rohrabrissventilen ausgestattet. Sollte bei einem Unfall der Tank aus der Halterung gerissen werden und Leitungen abreissen, so werden die entsprechenden Anschluesse sofort versiegelt. Alle Tanks sind mit Schmelzsicherungen ausgestattet, sodass im Brandfall Gas kontrolliert entweichen und abbrennen kann, um ein spontanes Bersten des Stahltanks durch grosse Hitze zu vermeiden.

Venturitechnik

Die Venturitechnik ist die aelteste und preiswerteste Lösung. Hierbei wird ein unterdruckgesteuertes Dosierventil in den Ansaugstutzen montiert und Gas unterdruckgesteuert dosiert. Durch die Verengung des Ansaugquerschnitts ist mit leichtem Leistungsverlust und Mehrverbrauch zu rechnen. Diese Technik ist bis zur Abgasnorm Euro 2 (bzw. z. T. auch D3) ohne Verlust einer Steuerklasse geeignet.

Teilsequenzielle Anlagen

Teilsequenzielle Anlagen verwenden ein praeziseres elektronisch gesteuertes Dosierventil, welches das Gas mittels eines sternfoermigen Gasverteilers in die Ansaugstutzen der Zylinder leitet. Eine Querschnittsverengung im Ansaugtrakt und damit ein Leistungsverlust findet nicht statt. Diese Anlagen verfuegen häufig über einen eigenen programmierbaren Kennfeldgeber für den Gasbetrieb. Daher lassen sich auch aeltere Automobile und Pkw bis zur Schadstoffnorm Euro 3 mit diesem System ausstatten.

Vollsequenzielle Anlagen

Vollsequenzielle Anlagen (zur Zeit Stand der Technik) verfuegen über ein eigenes Dosierventil je Zylinder. Diese modernen Anlagen verfuegen häufig nicht mehr über einen eigenen autonomen Kennfeldrechner, sondern rechnen das im Bordcomputer abgelegte Einspritzkennfeld für Benzin auf aequivalente Gasmengen um. Daher ist die Umrüstung und Programmierung einfacher, erfordert jedoch eine sequenzielle oder gruppensequenzielle Benzineinspritzung. Moderne Fahrzeuge verfuegen bereits seit Mitte der 1990er Jahre über diese Technik. Die Einführung der Schadstoffnormen Euro 3 und Euro 4 mit EOBD (Euro-On-Board-Diagnose) machte dann die sequenzielle Benzineinspritzung zwingend erforderlich. Die Abgasnorm Euro 4 wird problemlos erreicht bzw. unterboten (behaupten zumindest die Umruester - was nicht immer zutrifft). Auf jeden Fall ist eine Abgasbestaetigung über die derzeit gueltige (bzw. dem Fahrzeug entsprechende) Abgasnorm zu verlangen, da sonst eine Abnahme (TÜV) in Deutschland nicht (bzw. nur sehr schwer, also teuer) zu erhalten ist. Ebenso ist eine Bescheinigung über den korrekten Einbau sowie die Dichtheitspruefung gemäss VDTueV 750, etc. zu verlangen. (Dies ist auch bei den vorgenannten Systemen notwendig und bei im Ausland eingebauten Anlagen oft nicht vorhanden.)

LPI Anlagen

LPI ist die Abkürzung für Liquid Propane Injection und heisst uebersetzt Fluessig-Propan-Einspritzung, d. h. Fluessiggaseinspritzung. Die sequenzielle Gaseinspritzung in fluessiger Form stellt wohl die neueste (sogenannte 5.) Generation der Autogassysteme dar. Der grosse Vorteil des Einspritzens in fluessiger Form ist die kuehlende Wirkung des verdampfenden Autogases (Innenkuehlung) im Verbrennungsraum, hier ergibt sich ein besserer Fuellungsgrad in den einzelnen Zylindern und somit einen höhere Wirkungsgrad des Motors gegenüber den anderen Fluessiggassystemen. Somit ist ein Leistungsverlust gegenüber dem Benzinbetrieb kaum bzw. gar nicht spuerbar. Obwohl diese Technik bereits Anfang der 90er Jahre vorgestellt wurde, haben Probleme im Detail allerdings bis zum heutigen Tage eine weite Verbreitung dieser Technik verhindert.

Die Bezeichnung LPI hat sich der niederlaendische Hersteller Vialle markenrechtlich schuetzen lassen. Der Hersteller ICOM bezeichnet die Technik der Fluessiggaseinspritzung daher als JTG.

Bei der Vialle-Anlage wird ein eigenes Kennfeld mittels separatem Steuergerät generiert- verschiedene Felder sollen schon vorgegeben sein. Icom geht andere Wege und basiert mit der Einspritzmenge auf den Daten des Seriensteuergeraetes für Benzin.