Woher kommt der Mehrverbrauch von Autogas gegenüber Benzin und wie hoch ist er tatsächlich?
Es gibt mehrere Faktoren die für die Höhe des Mehrverbrauchs von Autogas verantwortlich sind.
1. Autogas hat ca. 20% geringere Energiedichte pro Liter Flüssigkeitsvolumen im Vergleich zu Benzin
2. Optimaler Einbringungsort des Autogases am Motor (Welche Eingasungstechnik wird verbaut)
3. Ist der Motor voll klopfgeregelt und wie viel Oktan werden unterstützt
4. Optimale Einstellung der Gasanlage
1. Autogas hat eine ca. 20% geringere Energiedichte pro Liter Flüssigkeitsvolumen im Vergleich zu Benzin aber ist dafür deutlich klopffester als Benzin (110 statt 95 Oktan). Da ein voll klopfgeregelter Otto-Motor mit einem klopffesteren Kraftstoff an Wirkungsgrad gewinnt und das Motorsteuergerät die Einspritzmenge entsprechend zurücknimmt um die Ausgangsleistung gleich zu halten, liegt der Mehrverbrauch eines umgerüstetes Fahrzeug je nach Oktanzahlunterstützung bei ca. nur 15-20%. Das ist aber nur der Fall, wenn Autogas optimal direkt vor die Brennraumeinlassventile eingegast wird (dazu ist eine spezielle Eingasungstechnik notwendig) und die Gasanlage optimal eingestellt ist.
- Spezielle Kupferleitung für Inline Eingasung.
2. Optimaler Einbringungsort des Autogases am Motor
Grundvoraussetzung einer einwandfrei funktionierenden Autogasanlage mit einem optimalen Mehrverbrauch ist der richtige Einbringungsort des Autogases am Motor und die exakt richtige Einstellung der Autogasanlage.
Ein Motor ist ein Hochtechnologieprodukt mit einer Entwicklungszeit von über 30 Jahren. Dass durchweg bei allen Herstellern die Benzineinspritzdüsen in der Regel direkt auf die Brennraumeinlassventile einspritzen, wird bei einer Entwicklungszeit von 30 Jahren seinen guten Grund haben. Das darf man bei einem zweiten Kraftstoffsystem nicht anders machen, ansonsten muss man sich nicht wundern, wenn ein auf Autogas umgerüsteter Motor mit eigentlich dem besseren Kraftstoff Autogas (110 statt 95 Oktan), nicht identisch wie im Benzinbetrieb läuft. In der Regel gasen die meisten Umrüster einfach in den Ansaugkrümmer das Autogas ein. Also deutlich weiter hinter dem Ort, wo letztlich das Benzin ankommt. Auch wenn sich der Umrüster die Arbeit macht und die Benzineinspritzdüsen mit Benzinringleitung abbaut, um direkt neben oder in der Nähe der Benzineinspritzdüsen eine Einlassbohrung für die Gasdüsen in den Ansaugkrümmer zu bohren, die Benzineinspritzdüsen sind immer in Richtung der Brennraumeinlassventile gerichtet und spritzen ca. 5cm in Richtung der Brennraumeinlassventile ein. Das heißt, dass das Autogas in jedem Fall ca. 5cm hinter dem Benzineinbringungsort eingegast wird. Da eine Eingasungsdüse immer deutlich träger eingast, als eine Benzineinspritzdüse einspritzt, verlängert sich dadurch noch mal der tatsächliche Abstand zwischen dem Eingasungs- und dem Benzineinspritzort. Die Folge ist, dass das Autogas nicht das Erste wie das Benzin, sondern mitunter sogar mit das Letzte ist, was in die Brennräume gelangt. Dadurch vermischt sich das Autogas je nach Drehzahl und Lastbereich nicht mehr optimal mit der Luft in den Brennräumen, was zu einem nicht mehr optimalen Befüllungsgrad der Brennräume im Gasbetrieb fährt. Es kommt zum Leistungsverlust und/oder zum Mehrverbrauch von über 35% und/oder in manchen Fahrsituationen zu leichtes bis heftiges Ruckeln und/oder zu Motorsteuergerätefehler im Autogasbetrieb. (Diese Fehler können auch das Resultat einer nicht optimal eingestellten Gasanlage oder einer Kombination aus beidem sein.)
Autogas-Akademie hat eine Eingasungstechnologie ("Inline-Eingasungstechnik") entwickelt, die das Autogas direkt vor die Brennraumeinlassventile eingast. Dazu wird die gesamte Gasführung mit einer speziellen angefertigten Kupferleitung komplett in den Ansaugkrümmer, bis kurz vor die Brennraumeinlassventile verlegt. (Ansaugkrümmer wird vorher ausgebaut) siehe Bild Kupferleitung.
Das Autogas wird also sogar noch vor der Benzineinspritzörtlichkeit eingebracht. Dadurch wird die größere Trägheit der Eingasungsdüsen gegenüber den Benzineinspritzdüsen kompensiert.
Das Resultat: In jedem Drehzahl und Lastbereich eine optimale Vermischung von Autogas und Luft und dadurch ein optimaler Befüllungsgrad der Brennräume. Durch die "Inline-Eingasungstechnik" verbraucht ein auf Autogas umgerüsteter Motor ca. 5-10% weniger Autogas im Vergleich zur konventionellen Umrüsttechnik und das Fahrzeug hat in der Regel unmerkbaren Leistungsverlust.
Deutlich genauer geregelte Motoren (wie z.B. die neuen Kompressorfahrzeuge von Mercedes) sind durch die Inline-Eingasungstechnik in Kombination mit einer optimalen Einstellung der Gasanlage überhaupt erst einwandfrei auf Autogas umrüstbar.
3. Ist der Motor voll klopfgeregelt und wie viel Oktan werden unterstützt
Autogas hat 110 Oktan und ist deutlich Klopffester als Superbenzin mit 95 Oktan. Klopffestigkeit drückt aus, wie weit man ein Kraftstoffluftgemisch komprimieren kann, bevor es sich selbst entzündet. Der Kolben wandert in der Kompressionsphase zum oberen Totpunkt und komprimiert dabei das Kraftstoffluftgemisch. Während der Kompressionsphase zündet das Motorsteuergerät über die Zündkerze dann das Gemisch. Je nachdem, wie Klopffest der Kraftstoff ist, initiiert das Motorsteuergerät früher oder später die Zündung. In dem Moment der Zündung ist die Verlaufsrichtung der Explosion und die des Kolbens immer gegenläufig. Dass heißt, dass bei einem Otto-Motor die Kraftstoffexplosionen die Masse der Kolben immer abbremsen. Je Klopffester ein Kraftstoff ist, desto später (zeitlich gesehen) wird gezündet. Der Kolben ist dann deutlich weiter am oberen Totpunkt und wird durch die Explosion deutlich weniger abgebremst. Dieser Energieverlust durch die Abbremsung der Massen der Kolben ist mit ein wichtiger Faktor im Wirkungsgrad des Motors und beträgt bis zu 10%. Nicht ohne Grund hat ein Dieselmotor einen bis zu 10% höheren Wirkungsgrad im Vergleich zu einem Benzinmotor (mal abgesehen von Turbolader und Ladeluftkühlung), da sich der Kolben eines Dieselmotors deutlich weiter am oberen Totpunkt befindet, wenn die Explosion stattfindet. Dadurch werden die Kolben des Dieselmotors grundsätzlich deutlich weniger abgebremst, der Dieselmotor hat im Vergleich zu einem Benzinmotor einen bis zu 10% besseren Wirkungsgrad.
Der Wirkungsgrad eines voll klopfgeregelten Benzinmotors steigt also im Gasbetrieb durch die 110 Oktan des Autogases. Bei gleicher Einspritzmenge müsste der Motor dann auch eine entsprechend (bis zu 10%) höhere Ausgangsleistung haben. Das darf aber nicht sein, da die Motoren für eine gewisse Laufleistung gebaut worden sind und mit höherer Ausgangsleistung natürlich auch die Lebensdauer des Motors sinken würde. Tankt man einen klopffesteren Kraftstoff, erkennt das die Klopfregelung des Motors und das Motorsteuergerät verändert nicht nur dementsprechend den Zündzeitpunkt, sondern reguliert auch die Einspritzmenge entsprechend nach unten. Jeder hat das bestimmt mal ausprobiert und hat statt Superbenzin (95 Oktan) Normalbenzin (91 Oktan) getankt. Mit Normalbenzin verbraucht der Motor in der Tat 0,5-1 Liter mehr Kraftstoff pro 100km und der Motor hat einen Tick weniger Leistung. Da der Liter Superbenzin aber nur 2 Cent mehr als der Liter Normalbenzin kostet, lohnt sich das ganze natürlich nicht. Deswegen fahren wir ja auch alle mit Superbenzin obwohl wir auch ohne Probleme Normalbenzin tanken könnten.
Woran liegt es jetzt, dass bei Super Plus mit 100 Oktan bei vielen Fahrzeugen dieser Spareffekt sich nicht fortsetzt? Das liegt daran, dass viele Motorsteuergeräte vieler Fahrzeuge gar nicht mehr als 98 Oktan unterstützten. Vor allem Fahrzeuge die älter als 5 Jahre sind, unterstützten maximal 95 oder 98 Oktan. Viele neuere Fahrzeuge, vor allem Motoren mit Mehrventiltechnik und Fahrzeuge, die überwiegend gerne in den Beneluxländern (Autogas ist dort schon seit über 30 Jahren etabliert) gefahren werden, unterstützen in der Regel alle 110 Oktan. Das macht sich im Mehrverbrauch von Autogas deutlich bemerkbar. Vor allem die neueren 4-Zylinder Mehrventilmotoren liegen sogar deutlich unter 10% Mehrverbrauch obwohl Autogas eigentlich 19,6% weniger Energieinhalt pro Liter Flüssigkeitsvolumen als Superbenzin hat.
Weitere Info: Besitzt Ihr Fahrzeug keinen Oktanzahlstecker und ist ab Mitte der neunziger Jahre gebaut, ist der Motor in der Regel voll klopfgeregelt, die Benzinkraftstoffsorte ist dann frei wählbar.
4. Optimale Einstellung der Gasanlage
Weiß man nicht genau, welche Werte im Diagnoseprogramm, welche genauen Veränderungen bewirken, bekommt man die Gasinjektorenkennlinie nicht exakt deckungsgleich mit der Benzineinspritzdüsenkennlinie.
Wird konventionell umgerüstet (Eingasung am Ansaugkrümmer und nicht direkt vor die Brennraumeinlassventile), bekommt man in der Regel, egal was man am Laptop einstellt, die Kennlinie der Eingasungsdüsen nicht exakt deckungsgleich mit der Kennlinie der Benzineinspitzdüsen.
Die Folge ist, dass viele umgerüstete Motoren einen unnötigen Leistungsverlust aufweisen oder zu viel Autogas verbrauchen oder in einigen Fahrsituationen Motorsteuergerätefehler auftreten. Fehlerursache ist häufig, dass die Gasdüsenkennlinie nicht ausreichend deckungsgleich zu der Benzineinspritzdüsenkennlinie verläuft. Entweder läuft der Motor im Teil- und/oder im Vollastbereich zu mager (Leistungsverlust), oder der Motor läuft im Teil- und/oder im Vollastbereich zu fett (zu hoher Gasverbrauch). Motorsteuergerätefehler treten dann auf, wenn die Regelung des Motors genauer ist, als die Einstellung der Gasanlage. Also sehr oft Fehler, die nicht sein müssen, da diese oft nur auf eine nicht optimale Einstellung der Gasanlage zurückzuführen ist und die dem Kunden und dem Umrüster Zeit, Nerven und letzten Endes unnötiges Geld kosten.