Autogas-Mythen Teil 2

Je länger die Kohlenstoffkette ist, desto leichter lässt sie sich durch die Bewegung der Moleküle bei Erwärmung aufbrechen. Verschiedene Studien bestätigen die unterschiedlichen Verbrennungseigenschaften anhand umfangreicher Berechnungen und Messungen von Verbrennungstemperatur, Flammgeschwindigkeit und Abgastemperatur.

Ein weiterer Aspekt für die Verbrennungstemperaturen von Autogas ist die richtige Einstellung der Gasanlage hinsichtlich ihres Kraftstoff- / Luftgemisches. Für eine vollständige Verbrennung von LPG ist ein Gas- / Luftverhältnis von 1:15,5 notwendig. Das bedeutet, dass für ein Molekül Propan/Butan 15,5 Moleküle Sauerstoff benötigt werden, um das Autogas vollständig zu verbrennen. Man spricht hierbei dann von Lambda λ = 1. Für diese Einstellung sind jedoch im Vergleich zu Benzin rund 20-25% mehr Flüssiggas notwendig als bei Benzin, da Autogas eine spezifisch geringere Energiedichte als Ottokraftstoff besitzt. Dies liegt daran, dass zwar der Heizwert von LPG höher jedoch die Dichte im Gegensatz zu Benzin geringer ist. Das Resultat ist der typische Mehrverbrauch bei Autogasanlagen von rund 20%. Nur mit diesem Mehrverbrauch ist eine Autogasanlage genau richtig eingestellt und die Verbrennungstemperaturen im grünen Bereich.

Autogas-Umrüster, die mit einem Mehrverbrauch von 10% werben, sind häufig unseriös und gehen ein hohes Risiko von Motorschäden ein, da bei solch einer Einstellung der Motor zu mager läuft und sich die Verbrennungstemperaturen erhöhen. Dieser Umstand wird übrigens generell von Verdampferanlagen begünstigt, da dieser Typ Gasanlage auf Grund seiner Funktionsweise beim Einblasen des Autogases den für die Verbrennung notwendigen Sauerstoff verdrängt. Darauf gehen wir im Mythos Nr. 4 noch einmal genauer ein.

Einige Experten gehen jedoch davon aus, dass speziell bei direkteinspritzenden Gasanlagen, die Autogas im flüssigen Zustand in den Brennraum einspritzen, der Wirkungsgrad der Verbrennung erhöht wird. Dadurch kann es sein, dass der Mehrverbrauch unter den erwähnten 20-25% liegen kann und der Motor trotzdem nicht zu mager läuft. Exemplarische Studien, die diesen Umstand belegen, sind jedoch bislang nicht verfügbar.

Fazit: Das A und O für einen einwandfreien LPG-Betrieb ist eine gut eingestellte Gasanlage durch den Autogas-Umrüster mit einem gesunden Mehrverbrauch von ca. 20% sowie eine jährliche Wartung mit der Überprüfung der korrekten Lambdawerte im LPG-Betrieb.

Diese Aussage ist im Allgemeinen richtig, wenn man die gängigste Art von Flüssiggasanlagen, welche auf Verdampferbasis arbeiten, betrachtet. Eine Gasanlage mit Verdampfer überführt LPG - ähnlich einer Venturi Benzinanlage - von der flüssigen Phase in die Gasphase. Dabei expandiert das Autogas um das bis zu 260-fache seines ursprünglichen Volumens. Dies hat dann zur Folge, dass ein Teil des Sauerstoffs aus der Ansaugluft durch das Autogas verdrängt wird und nicht mehr der Verbrennung zur Verfügung steht. Dadurch sinkt der Liefergrad des Motors und somit wird auch die effektive Motorleistung verringert. Man spricht hier von ca. 3-5% weniger Leistung beim Einsatz von Gasanlagen mit Verdampfer. Spürbar wird dies unter hohen Lasten - etwa beim Bergauffahren oder beim Ziehen eines Anhängers.

Anders wiederum sieht es bei LPG Gasanlagen mit Flüssiggaseinspritzung, wie z.B. der Vialle LPi oder Icom JTG Gasanlage aus. Diese Autogasanlagen spritzen mit einzelnen Gasinjektoren das LPG mit 3 bar Pumpendruck in der flüssigen Phase in das Saugrohr. Dadurch verdampft das flüssige Autogas erst kurz vor dem Einlassventil und nimmt deutlich weniger Volumen ein, wodurch sich die Leistung des Motors nicht vermindert. Solche Gasanlagen der 5. Generation mit eigener LPG Pumpe im Tank sind der aktuelle Stand der Technik. Ein weiterer Vorteil ist, dass bei diesem Typ Gasanlage das Risiko eines Magerlaufs deutlich geringer ist, da der für die Verbrennung notwendige Sauerstoff nicht durch expandiertes Gas im Saugrohr verringert wird. Dies setzt aber immer eine ausreichende Kraftstoffversorgung durch die LPG-Pumpe im Tank voraus.

Verwendet man solch eine Gasanlage bei aufgeladenen Motoren, z.B. mit einen Turbolader oder Kompressor, kann sich die Motorleistung sogar erhöhen! Warum das? Beim Verdampfen des Autogases wird dieses je nach Mischungsverhältnis auf bis zu -42 Grad abgekühlt. Die Ansaugluft bei aufgeladenen Motoren hingegen wurde auf Grund der Komprimierung auf bis zu 60 Grad erhitzt, wodurch die Dichte der Ladeluft abnimmt. Das kalte Gas hat jetzt den Effekt eines Ladeluftkühlers und sorgt dafür, dass die Dichte insgesamt wieder steigt und sich somit der Liefergrad des Motors erhöhen kann. Messungen zeigen hier bis zu 10% Mehrleistung beim Einsatz einer Vialle LPI oder Icom JTG Gasanlage mit Turbomotoren.

Weiterhin lässt sich die Motorleistung bei Gasfahrzeugen einfach steigern, indem das Zündkennfeld angepasst wird. Da Autogas im Mittel 110 Oktan besitzt und Super Plus nur maximal 102 Oktan, lässt sich die Zündung weiter in Richtung früh verstellen, welches eine Drehmomentsteigerung des Motors bewirkt. Über die Formel Drehmoment x Drehzahl = Leistung erhöht sich dadurch auch die Motorleistung entsprechend. Leistungsgesteigerte LPG Autos können dann eine um mehr als 30% höhere Motorleistungen gegenüber der Serienleistung mit Benzin erreichen.