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Inline-Eingasungs-Technik / Einschraubtechnik

 

Optimaler Einbringungsort am Motor
Grundvoraussetzung einer optimal funktionierenden Autogasanlage ist ein optimaler Einbringungsort des Autogases am Motor. Durch die Inline-Eingasungstechnik (mit unserer patentierten Saugrohreinschraubhülse = Einschraubtechnik) wird die Gasführung in die Saugrohre des Ansaugkrümmers eingebaut. Das Autogas wird dann ca. 1cm vor den Brennraumeinlassventilen in Strömungsrichtung eingebracht. Dadurch wird die größere Trägheit im Eingabeverhalten der Gasdüsen gegenüber den Benzineinspritzdüsen so weit wie möglich kompensiert. Das Resultat ist in jedem Drehzahl- und Lastbereich eine optimal funktionierende der Autogasanlage.

Folgende häufige Mängel treten bei rund 1/3 aller eingebauten Gasanlagen ohne optimalen Eingasungspunkt auf:

  • Absterben des Motors (z.B. bei Kreuzungen) und/oder beim Umschalten in den Gasbetrieb
  • Motorsteuergerätefehler
  • Drehzahlschwankungen im Leerlauf
  • "Bockiges" Fahrverhalten im Stop- & Go-Betrieb
  • Ruckeln bei geringer Drehzahl beim Beschleunigen
  • Erhöhter Gasverbrauch
  • Erhöhter Leistungsverlust im Gasbetrieb

Bild 1.0 (oben): Konventionelle Einbautechnik - das Autogas wird deutlich hinter
dem Benzineingabeort senkrecht zur Strömungsrichtung in den Ansaugkrümmer eingegast.

Bild 1.1 (unten): Mit der Inline-Einschraubtechnik wird die Gasführung in die Saugrohre eingebaut.
Dadurch wird ca. 1cm vor den Brennraumeinlassventilen in Strömungsrichtung optimal eingegast.

Bild 1.2 (unten): Inline-Einschraubtechnik lässt sich auch bei engsten Platzverhältnissen optimal einbauen.

Warum ist der Kraftstoffeinbringungsort so wichtig?
Ein Motor ist ein Hochtechnologieprodukt mit einer Entwicklungszeit von über 30 Jahren. Dass durchweg bei allen Herstellern die Benzineinspritzdüsen direkt auf die Brennraumeinlassventile einspritzen, hat seinen guten Grund. Bei heutigen Otto-Motoren mit elektronisch geregelten Multipointeinspritzanlagen (Multipoint = jeder Zylinder hat seine eigene elektronisch angesteuerte Benzindüse), wird der eingebrachte Kraftstoff nicht mehr wie bei älteren Einspritz- oder  Vergasersystemen, relativ weit weg der Brennräume in den Ansaugkrümmer eingebracht, sondern die einzelnen Benzindüsen spritzen direkt vor die Brennraumeinlassventile ein. Das hat den Vorteil, dass die motorsteuerseitige Einspritzmengenregelung (Lambdasondenregelung) weniger träge ist, da der Einbringungsort des Kraftstoffes und der Sitz der Regelsonde=Lambdasonde im Auspuff örtlich näher beieinander liegen.

Bei den heutigen Motoren wird also der Kraftstoff mit der Luft nicht mehr im Ansaugkrümmer (Saugrohre des Ansaugkrümmers) vermischt, sondern direkt in den Brennräumen. Für eine optimale Vermischung von Kraftstoff und Luft ist es notwendig, dass der Kraftstoff so früh wie möglich in die Brennräume gelangt, damit der gesamte Verfahrweg der Kolben (vom oberen bis zum unteren Totpunkt) für die Vermischung von Kraftstoff und Luft genutzt werden kann. Je weiter hinter den Benzindüsen die Gasdüsen das Autogas in die Saugrohre eingasen, desto später gelangt das Autogas in die Brennräume. Das bedeutet, dass sich die Kolben dann näher am unteren Totpunkt befinden und weniger Vermischungsweg übrig bleibt. Die Vermischung des vom Kolben angesaugten Autogases und der angesaugten Luft und die daraus resultierende Verbrennung sind dann nicht mehr optimal. Die Lambdasonde misst dann Restsauerstoffgehalt in den Abgasen. Für das Motorsteuergerät bedeutet Sauerstoff in den Abgasen, dass der Motor zu mager läuft. Das Motorsteuergerät erhöht dann automatisch die Einspritzzeiten (=Menge), obwohl eigentlich genügend Autogas vorhanden war. Das Motorsteuergerät muss dann die Einspritzzeiten im Gasbetrieb gegenüber dem Benzinbetrieb deutlich mehr nachregeln. Das kann zu Ruckeln in bestimmten Drehzahlbereichen, Sägen im Leerlauf, Ausgehen des Motors, Mehrverbrauch und zu Motorsteuergerätefehlern (wenn die Regelgrenzen zu oft erreicht werden) führen. Hinzu kommt noch, dass die Gasdüse grundsätzlich das Autogas zeitlich verzögert in den Ansaugkrümmer eingibt. Das liegt an zwei Ursachen: Die Gasdüse bekommt zwar das elektrische Einspritzsignal fast zum gleichen Zeitpunkt wie die Benzindüse, aber die Gasdüse muss viel mehr Volumen durchsetzen als die Benzindüse. Aus diesem Grund ist der Öffnungsmechanismus der Gasdüse deutlich größer ausgelegt, es muss beim Öffnen der Gasdüse mehr Masse einen weiteren Weg bewegen werden. Die Benzindüse hingegen öffnet mit Piezotechnologie in nur einem zwanzigstel der Zeit. Hinzu kommt noch, dass eine Gasdüse immer über einen Gasschlauch eingast, da in der Regel direkt neben der Benzindüse kein Platz für eine Gasdüse vorhanden ist. Eine Eingasungs über einen Gasschlauch erhöhrt das zeitverzögerte Eingabeverhalten, da sich die Druckfront beim Öffnen der Gasdüse im Gasschlauch erst einmal bis zum Gasschlauchende bewegen muss. Auch beim Schließen der Gasdüse muss sich der Druck im Gasschlauch erst einmal abbauen.

 
 

Wie wichtig der richtige Eingabepunkt (=Eingabezeitpunkt) des Kraftstoffes am Motor ist, kann man relativ einfach feststellen: Tauscht man 2 Benzin- oder Gasdüsenstecker von zwei nicht synchron laufenden Zylindern, läuft ein moderner Motor unrund und erzeugt Zündaussetzer also Motorsteuergerätefehler. Woher kommt das? Das Einzige, was sich durch das Tauschen der 2 Stecker verändert ist, dass 2 Zylinder zu einem anderen Zeitpunkt den Kraftstoff erhalten, also etwas später oder etwas früher (in der Relation zum Kolbenstand) gegenüber den restlichen Zylindern. Man erhält eine nicht mehr gleiche optimale Vermischung von Kraftstoff und Luft also auch keine optimale Verbrennung auf diesen beiden Zylindern. Bei einem 2-Bank Motor, z.B. einem V6 erhält man durch die getrennte Lambdasondenregelung der beiden Bänke synchron unterschiedliche Einspritzzeiten von bis zu 1ms auf beiden Bänken im Leerlauf! Das ist eine Einspritzzeitänderung von gut und gerne 20%, nur dadurch, dass 2 von 6 Zylinder etwas zeitversetzte Einspritzzeitpunkte haben. Das zeigt, wie wichtig ein optimaler Kraftstoffeingabepunkt für die Vermischung von Kraftstoff und Luft bei heutigen modernen Ottomotoren ist.

Bild 1.3 (oben und unten9: 
Prins VSI mit Inline-Einschraubtechnik:  Ob
en Audi A4 2.4i - Unten Audi A4 2.0

Deutlich genauer geregelte Motoren (wie z.B. die voll geregelten VW-Motoren) sind durch die Inline-Einschraubtechnik in Kombination mit einer optimalen Einstellung der Gasanlage erst überhaupt einwandfrei auf Autogas aufrüstbar.
 

Bild 1.4 (oben und unten): 
Mercedes E-500 mit Prins VSI und Inline-Einschraubtechnik.
Nur so passt alles elegant unter den Luftfilterkasten.



Text & Bilder Copyright Autogas-Technik-Zentrum

 

 

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