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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Bioethanol: Umbauten und Modifikationen



MarcusOCT
24.06.2017, 10:31
Es gibt, je nach Ausgangsmotor und persönlichen Vorlieben sowie der persönlichen Finanzlage, mehrere Möglichkeiten, den Betrieb mit ungemischtem E85 möglich zu machen.
Wobei sich aber noch zeigen muss, wie es bei Temperaturen um den Nullpunkt aussieht und sich diese Umbauten auswirken.


------ohne zusätzliches Steuergerät------

Zitat von Papst
Als Ausgangssituation muss ein zuschaltbarer Metallschichtwiderstand verbaut werden. Dieser ist unbedingt notwendig, da ein Motorkaltstart auch bei +20° sehr schwer sein wird. Mittels dieser Hilfe wird dem Motormanagement simuliert, dass es bei sehr tiefen Temperaturen starten soll. Das Steuergerät verändert nun sein komplettes Startverhalten. Ein Motorstart bei 10° und tiefer erfolgt wie ein mit Benzin betriebener Motor (was vorher nahezu unmöglich ist). Dabei kann je nach Motor kurz nach dem Start eine Drehzahl von bis zu 3.000U/min geben, die aber schnell wieder auf 2.000U/min sinkt (16V-Motoren). Die Motoren mit Zentraleinspritzung gehen Erfahrungsgemäß nicht mit der Drehzahl so hoch. Der Schalter kann durchaus für die ersten Meter aktiviert bleiben. Somit kann man „knallen/puffen“ im Ansaugtrakt vermeiden. Leistungslöcher bei kaltem Motor werden so minimiert.
Da E85 weniger Engerie enthält, muss diese durch eine erhöhte Einspritzmenge wieder zugeführt werden. Ein fahren ohne erhöhte Einspritzmenge birgt auf jeden Fall gefahren.


1. Umrüstung von Zentraleinspritzern
(C12NZ,C14NZ,C16NZ, C18NZ, X12SZ, X16SZ,X16SZR, etc.)

Bei den Zentraleinspritzern klappt der Widerstand bei allen Drehzahlen. Man kann somit auch eine Anfettung in JEDEM Drehzahlbereich sicherstellen. Im Normalfall sollte das aber ohne gehen.

2. Umrüstung von Multipointeinspritzern
(X16XEL,C18XE/L, X20XEV, C20XE etc.)

Bei Multipoint Einspritzungen erfolgt nach dem Start eine schon beschriebene Drehzahlerhöhung. Anfettung während der Fahrt geht nicht! Ein Tausch der EinSpritzVentile (ESV) gegen größere sollte auf jeden Fall vorgenommen werden. Bei neueren Fz. kann der Schalter zu einer Störung führen. Da sich der Wert für das STG „unplausibel“ schnell ändert. Eine Schaltung mit Verzögerung ist in Planung.

Wenn größere ESV verbaut werden sollen (reiner E85 Betrieb), sollte man etwa 30% den Durchsatz erhöhen. Die org. Werte die schon vorhanden sind, sind aufgelistet.



Der Schaltplan für einen Widerstand mit Relais für den Innenraum
628 (http://www.opel-problemforum.de/attachment.php?attachmentid=12985&d=1307647978&)

Kühlmitteltemperatursensor X20XEV
630 (http://www.opel-problemforum.de/attachment.php?attachmentid=12986&d=1307647988&)

X20XEV, so ist mein Widerstand verkabelt
629 (http://www.opel-problemforum.de/attachment.php?attachmentid=12985&d=1307647978&)


Verweis:
Einspritzventile Opelmotoren (https://www.opel-problemforum.de/showthread.php?t=279)



------mit zusätzlichem Steuergerät------

Zitat von Steel
Ethanol-Zusatzsteuergeräte.

Ich fahre seit etwa 25Tkm auf E85, davon etwa 10Tkm mit "Treibstoffkatzenmanager“, den ich mir als Versuchskaninchen zugelegt habe.
Ich und andere Forenmitglieder haben uns Gedanken gemacht über den Sinn oder Unsinn von Zusatzsteuergeräten bzw. denen Funktionsweise.

Dabei kamen folgende Problematiken, die STGs angeblich beheben sollen :

- Magerlauf durch geringeren Heizwert
- Kaltstartproblematik (Flammpunkt)
- Erkennung des Gemisches und Atomatische Regelung durch LS (bei manchen STG`s manuell durch Umschaltung)

Desweiteren sollen manche Geräte noch folgendes erkennen :

- Erkennung vom Motorlastzustand (?)
- Erhöhen d. Motorleistung
- Und auch noch TÜV-Frei und überhaupt nicht relevant sein, da "Passives System sein ( )

Wollen wir uns mal mit dem Thema etwas beschäftigen.


Hauptproblematik-Magerlauf.

Die Geräte können ja nur auf eine Weise funktionieren, und zwar durch verlängern von Einspitzzeiten d. Kraftstoffs. Schauen wir uns doch mal das ganze realistisch an.

Die Steuerzeiten überlappen sich teilweise mit originalen, daher kommt denn auch Ruckeln. Wie soll es denn auch richtig funktionieren?
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Zitat von DieterM :

Machen wir mal eine realistische Berechnung der Einspritzzeit bei dem
X20XEV-Motor bei einer Drehzahl von 5600 U/Min, da soll er ja noch arbeiten.
5600 / 60 = 93,3 U/sek = 10,714ms für eine Umdrehung.
Eingespritzt wird nur während der Öffnungszeit des Einlassventils welches
nach Überschneidung um die 60% geöffnet ist ergibt das 6,4ms als Zeitfenster.
Während dieser Zeit muss ein Unterdruck vorherrschen und das Ventil muss
hinreichend geöffnet sein damit nennenswerte Mengen an Luft transportiert
werden können und es bleiben faktisch nur 5ms bei Vollast übrig.
Wenn das bisherige Steuergerät nun diese 5ms ausnutzt bleibt für andere
niederwertigen Brennstoffe kein Spielraum um mehr einzuspritzen ausser man
erhöht die Menge welche die Düse zuführen kann. Das kann entweder durch eine grössere Düse oder durch erhöhten Einsritzdruck erfolgen.
Ein Steuergerät mit längeren Einspritzzeiten nutzt da wenig und pinkelt nur
vor das geschlossene Ventil.
Benziner sind (bis auf ganz wenige Exoten, Mitsubishi GDI, VAG FSI, Opel 2.2direct) eben indirekte Einspritzer und die optimale Einspritzzeit zu bestimmen ist schon heikel genug.
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Also, es wird schon schwer genug die originale Einspritzimpulse Pi x Daum um Faktor 1,3 zu verlängern. Meine persönliche Erfahrung mit „Treibstoffkatzenmanager“ ist, dass der Motor ab ca. 4900 Upm ruckeln anfängt, als ob dieser in den Begrenzer läuft. Eventuell funktionieren da andere Geräte besser, aber bei Multipoint-Einspritzungen kommt es u.a. auf Einspritzpunkt drauf an. Die Monopints „pinkeln“ teilweise permanent rein, das ist denn so gewollt, bei Multipoints in unserem Fall wird Kraftstoff bei der nächsten Öffnung zwar angesaugt, ist aber nicht mehr so fein zerstäubt, wie es eigentlich sein sollte.

Die Steuergerätehersteller gehen noch weiter und sagen, dass die Geräte über die LS den Gemisch erkennen sollen und dann folgerichtig Einspritzzeiten verlängern.

Na dazu muss mal erstmal Funktionsweise der LS kennen. Ich empfehle diese hier : http://www.kfz-tech.de/LambdasondeZ.htm

Vereinfacht gesagt, misst die Lambdasonde den Restsauerstoff im Abgas, ist dieser zu hoch, ist der Gemisch mager und es sollte folgerichtig mehr eingespritzt werden... nur die Sonde , oder, besser gesagt, STG macht es bis zum bestimmten Grad auch von alleine, bei Polo 6N gemessen bis 21%.

Irgendwann kann LS nicht mehr ausregeln, dann kommt auch MKL mit dem Fehler : „Abgas mager“ und „Lambdawert nicht im Sollbereich“.

Nun, wenn LS mageres und folglich zu heißes Abgas bemerkt, ist es schon zu spät, denn dieser ist bereits durch die Auslassventile durchgegangen. Also hängen diese STGs immer etwas hinterher. Wie die Geräte aus Lambdasondewerten erkennen können, um welchen Gemisch es handelt, könnte mir bisher kein Hersteller erkennen. Ich vermute jedoch, dass diese Lambdawert beim Starten des Motors oder sobald LS warm ist, 1- ist es Gemisch E85/ Benzin, ist der Wert extrem niedrig, nimmt das Gerät an, es wird schon E85 pur sein.
Im Teillastbereich sollten die Steuergeräte ihren "Sinn" evtl. erfüllen, allerdings ist der kritische bereich eh Volllast, den Teillast können viele Fahrzeuge schon von Werk aus die Spritmenge anpassen,aber unter Volllast schalten die die Lambdaregelung aus, bzw. kann eine "small-band" Lambda eh nur im Teillast messen unter Volllast können das nur "wide-band-lambdas", welche wohl die wenigsten Fahrzeuge verbaut haben.
Problematisch ist an dieser stelle: mit super an die tanke und mit E85 Vollgas los... Jetzt fährt man nicht im Regelbereich der Lambdasonde... sondern nach Kennfeld... das Steuergerät bleibt (wahrscheinlich) im super Modus und läuft so mit E85 jetzt VIEL zu mager.
Daher ist Schalterumlegung wohl eine sichere, auch wenn unbequemere Methode.



Problematik Kaltstart.

Kommen wir zum Kaltstart, welcher Hauptproblem ab E60 im Winter wird und laut STG-Herstellern verbessert werden soll.

Erstmal muss mal wissen, warum Kaltstart überhaupt ein Problem darstellt.

Ethanol hat Flammpunkt bei 12 Grad. Ist es kälter muss der Benzinanteil erstmal die Zündung übernehmen.
Das heißt es verdampft erst bei höheren Temperaturen. Wenn das Ethanol also in den Ansagtrakt gespritzt wird (speziell bei den Zentraleinspritz-Systemen) schlägt es sich an den kalten Saugrohrwänden ab anstatt zu verdampfen. Und das Zeug, dass an den Wänden hängen bleibt kann nicht verbrannt werden.
Normalerweise ist es blanke Theorie, denn eingespritzt werden doch nur ein paar µl, und die zusammen ergeben noch nicht mal einen Tropfen.
Wenn man nur lang genug orgelt wird es schon an den Saugrohr bzw. Zylinderwänden kondensieren. Es besteht darin aber kein Problem solang er anspringt. Schlecht ist es wenn er nicht angeht, dann greift Ethanol die Zylinderwände an.
Das ganze hat auch was mit der Verdampfungswärme, die auf eine Masse bezogen ist, bei E85 um die 850 kJ/kg und bei Benzin 440 kJ/kg, und Verdampfungsenthalpie ,bezogen auf eine chemische Stoffmenge, das Mol = 6,023*10^23 Atome/Moleküle zu tun.
Bei beiden ist aber isothermische (Temperaturkonstanz) und isobare (Druckkonstanz) Umsetzung vorausgesetzt. Je höher der Wert, desto mehr Energie wird benötigt für die Verdampfung, der Flammpunkt, der ja mit der Verdampfung direkt zusammenhängt, ist halt letztendlich das ausschlaggebende Element. Wenn der nicht erreicht wird, gibts Probleme beim Starten. Würde doch nichts anderes heißen, als das e85 mehr wärme benötigt um zu verdampfen.
Das Startproblem berührt sich wohl darauf, dass der Flammpunkt einfach nicht erreicht ist. Und physikalisch betrachtet muss der halt überschritten sein, damit genügend Dampfphase als zündfähiges Gemisch entsteht. und da der Benzinanteil genügend verdampft, ist bei seiner Erhöhung halt das Problem gelöst. Alternativ geht auch längeres Orgeln => Temperaturerhöhung oder Anfetten.

Und die Geräte können lediglich mehr einspritzen bzw. Einspritzzeit ändern. Aber der Motor ist immer noch kalt. Also bringt es nicht viel.


Erkennung vom Motor-Lastzustand…

soll es auch geben. Es steht auf keiner Seite, aber dabei wird wohl ebenfalls über Lambdawert orakelt . Manche Geräte haben MAP-Sensor, welcher wohl bei mehr Druck im Saugrohr erkennt, dass es eben mehr eingespritzt werden soll, weil es mehr Unterdruck vorhanden ist.


Erhöhen der Motorleistung

Hier widerspricht ein mancher Hersteller sich selbst : Einerseits sollen die Geräte „TÜV-Frei“ sein, andererseits soll sich die Motorleistung erhöhen. Also die Motorleistung kann sich nicht erhöhen, weil durch die verlängerten Einspritzzeiten wird kaum was geändert.
Die Leistung könnte durch höhere Oktanzahl von E85 (104 Oktan) steigen, sofern Kennfeld für Super Plus im Original-Motorsteuergerät vorhanden ist und ein Klopfsensor vorhanden ist.
Er wandelt nur die Klopfimpulse des Motors in eine Spannung um. Da E85 aber klopffester ist, macht er das später, d.h. das Steuergerät verstellt ja den ZZP ständig in Richtung früh und der Sensor gibt dann später das Klopfsignal an das Steuergerät welches dann den ZZP wieder auf spät stellt. Dann beginnt der Vorgang wieder von vorne, und darauf beruht der Leistungszuwachs, welcher jedoch gering ausfällt. Eine Abstimmung auf dem Prüfstand würde da mehr bringen, da könnte man auch STG auf 100 Oktan optimieren, damit man zu Not auch auf Shell V-Power o.ä. noch fahren kann. Ich habe mal angenommen, dass bei EDS zu testen.




TÜV-Abnahme

Fast alle Hersteller behaupten, TÜV-Abnahme wäre nicht notwendig, da es sich um passives System o.ä handelt. Die Geräte stellen allerdings eine Änderung da , welche sich unmittelbar auf Abgasverhalten auswirkt. Die Geräte sind nicht freigegeben, werden nicht eingetragen oder abgenommen, es gibt kein Abgasgutachten, Einbaugutachten usw. Die teilweise vorhandenen EMV-Gutachten, die notwendig für die Anbringung von EC-Zeichen sind, sind bei weitem nicht ausreichend für eintragungsfreien Betrieb.
Der Eintrag ist somit nicht möglich und Betrieb von solchen Geräten führt zur Erlöschung von Betriebserlaubniss des Fahrzeugs- und im schlimmsten Fall zum Versicherungsschutzverlust im Falle des Unfalls. Mozartschwarz hat KBA bezüglich Legalität von E85-Zusatzsteuergeräten angefragt. Hier ist die Antwort :

Zitat:
Sehr geehrter Herr ,
vielen Dank für Ihre Nachricht.
Ich muss leider wieder auf die Zuständigkeit der Länder hinweisen, da die Frage der Zulässigkeit der nachträglichen Veränderung von Fahrzeugen, bzw. des Einbaus von nicht genehmigten Bauteilen in bereits in Verkehr befindlichen Fahrzeugen in deren Zuständigkeit liegt. Das Kraftfahrt-Bundesamt (KBA) hat für derartige Systeme bisher auch keine nationale Typgenehmigung (ABE - Allgemeine Betriebserlaubnis) erteilt. Problematisch ist dabei für die Hersteller sicher der relativ kostenintensive Nachweis des Abgasverhaltens. Gleichwohl möchte ich Ihnen sehr kurz dargestellt einige Hinweise bzw. die Auffassung des KBA hinsichtlich dieser Geräte geben: Durch den Einbau eines Zusatzsteuergerätes in ein Fahrzeug könnte gemäß § 19 2) Straßenverkehrs-Zulassungs-Ordnung (StVZO) die Betriebserlaubnis des Fahrzeugs erlöschen. Nach dem Umbau ist daher die Erteilung einer neuen Betriebserlaubnis für das umgerüsteten Fahrzeugs gemäß § 21 StVZO notwendig. Ob diese Betriebserlaubnis im Einzelfalle für Ihr Fahrzeug erteilt werden kann, sollten Sie bereits vor der Umrüstung bei der für Sie zuständigen Zulassungsbehörde erfragen.
KBA

Daher ist es empfehlenswert, mindestens dem Versicherer E85-Betrieb mitzuteilen und schriftliche Bestätigung von dem anfordern.

Weiteres Problem wird es sein, betrifft aber nicht nur Ethanol-Zusatzsteuergeräte, sondern eher allgemein E85-Betrieb, AU bei OBD II Fahrzeugen. Wird da ein Abgasrelevanter Fehler gefunden, besteht man die AU nicht. Und die Abgasrelevante Fehler lassen sich u.U. durch Batterieabklemmen nicht aus dem Fehlerspeicher löschen, auch wenn MKL aus ist. Das heißt, ein Besuch beim FOH, welcher idR. neue Lambdasonde gleich verbauen will, ist notwendig.



Verweis:
Treibstoffkatzen (http://www.Treibstoffkatzen.de/produkte-preise-und-bestellen/Treibstoffkatzenmanager.html)