Reinhold Ruhl

Transkript

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2 Vita-Ausschnitt Zur Person: 57 Jahre jung Kfz-Sachverständiger ö.b.u.v. für Schaden- und Wertgutachten BVSK zertifiziert für Motorschäden, für Verkehrsflächenreinigung und für Lackschäden Anerkannter Sachverständiger für Gasanlagen Derzeit Gesamtbereichsleiter für Schaden- und Wertgutachten bei der TÜV-Hessen Mobilität und Beratung GmbH

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4 Pkw-Statistik nach Antrieb vom Pkw-Gesamtbestand: Pkw- mit alternativen Antrieben Quelle: KBA

5 Bestandsveränderungen zum LPG Fahrzeuge Quelle: KBA

6 Marktteilnehmer

7 Marktteilnehmer Kunde Kunde erwartet nach einer Gasumrüstung keine Leistungsund keine Komforteinbußen an seinem Fahrzeug auftreten. Und dies immer zum günstigsten Preis.

8 Marktteilnehmer Umrüstbetrieb Der Gasumrüstbetrieb wird oft seiner handwerklichen Leistung nicht gerecht. Will aber den Auftrag unter allen Umständen durchführen. Zum Teil fehlt im Detail das technische Verständnis.

9 Marktteilnehmer Prüfer Prüfer der Prüforganisationen übersehen bei den GSP / GWP Abnahmen die schlechte Arbeit des Umrüstbetrieb. Bedauerlich ist zu dem, dass auch bei wiederkehrenden Prüfungen vorhandene Mängel nicht erkannt werden.

10 Marktteilnehmer SV Kfz-Sachverständige sind die Profiteure eines Streits und erstellen Gutachten über die Einbau-Qualität der Gasanlage und/oder das Motorgutachten.

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12 Gesetzliche Vorgaben 41a StVZO regelt - den Einbau von Gasanlagen - die Abnahme und Prüffristen (GWP, GAP und GSP) von Gasanlagen - welche das die Anwendung der Richtlinien: LPG Die Richtlinie ECE-R regelt die Herstellung, die Zulassung, die Prüfung und den Einbau der Gasanlagenkomponenten. CNG Die Richtlinie ECE-R 110 regelt die Herstellung, die Zulassung, die Prüfung und den Einbau der Gasanlagenkomponenten. Die Richtlinie ECE-R 115 regelt den Einbau der Einzelkomponenten, die Einzel-Abgasgutachten und die KBA-Zulassung der Gasanlagen, für bestimmte Fahrzeugmodelle der Hersteller. Die Richtlinie ECE-R 115 regelt den Einbau der Einzelkomponenten, die Einzel-Abgasgutachten und die KBA-Zulassung der Gasanlagen, für bestimmte Fahrzeugmodelle der Hersteller.

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14 Systemübersicht und Komponenten Rear-Kit Front-Kit

15 Werksseitiger Gasanlageneinbau Vorteile: Motor ist gasfest in der Verbrennung Steuergerät ist für den jeweiligen Motor programmiert Abnahme erfolgt über EG-Typgenehmigung Nachteile: Keine bekannt

16 Werksseitiger Nachrüsteinbaueinbau Vorteile: Steuergerät ist für den jeweiligen Motor programmiert Ausgereifte Einbaukits mit vorgefertigten Haltern Nachteile: Der Motor ist oft nicht gasfest, der Einbau eines Additivsystem ist zwingend

17 Nachrüstung mit Teilegenehmigung Vorteile: Steuergerät ist für den jeweiligen Motor programmiert Ausgereifte Einbaukits mit vorgefertigten Haltern Fahrzeugspezifisches Einbauhandbuch Nachteile: Der Motor ist oft nicht gasfest, der Einbau eines Additivsystem ist zwingend

18 Nachrüstung ohne Teilegenehmigung Vorteile: Gasanlagen ohne Teilegenehmigung mit Einzelabgasgutachten besitzen einen Marktanteil von ca. : Kostengünstige Anlagen Nachteile: 80 % Der Motor ist oft nicht gasfest, der Einbau eines Additivsystem ist zwingend Davon Keine ca. Einbaukits 78% LPG-Anteil mit vorgefertigten und 2 % CNG-Anteil Haltern und kein fahrzeugspezifisches Einbauhandbuch Das Gasanlagensteuergerät muss für den jeweiligen Motor vom Umrüstbetrieb programmiert werden

19 Sequentielle LPG-Verdampfer-Gasanlage Sequentielle-Gasanlage

20 Konventionelle Benzineinspritzer LPG Gaseinblasung in gasförmiger Form für Benzin-Saugrohreinspritzung

21 Benzindirekteinspritzer LPG Gaseinblasung in gasförmiger Form, in das Saugrohr

22 Benzindirekteinspritzer LPG Gaseinblasung in flüssiger Form über die Benzininjektoren in den Brennraum

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24 Einbaumangel Betankungsanschluss LPG

25 Einbaumangel Tank eingeschäumt LPG

26 Einbaumangel Tankbefestigung geschweißt

27 Einbaumangel Tank durchgebohrt LPG

28 Nicht zugelassenen Gasschlauch verbaut

29 Einbaumangel Gastankbefestigung

30 Einbaumangel Gastank

31 Einbaumangel Gastank

32 Einbaumangel Gastank

33 Einbaumangel Gastank

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35 Kraftstoff-Vergleich Benzin und LPG im Vergleich Benzin LPG

36 Prüfstandsmessung unter Volllast Vergleich der Abgastemperaturen 1000 Temperaturvergleich Benzin/Gas Gas-Temperatur Zyl. 2 Benzin-Temperatur Zyl. 2 Abgastemperatur

37 Prüfstandsmessung unter Volllast Vergleich der Abgastemperaturen Temperaturvergleich Gas/Benzin Drehzahl Gas Abgastemperatur 2 Zyl. Benzin Abgastemperatur 2 Zyl. Motordrehzahl-Motorlast

38 Das Zündsystem Zündspannungsbedarf Für Fahrzeuge mit Gasantrieb sollte eine einpolige Zündkerze verwendet werden. Der Elektrodenabstand der Zündkerze muss geändert / angepasst werden sonst steigt im Gasbetrieb der Zündspannungsbedarf um bis zu 7 KV (7000 Volt) an. Durch die höhere Zündspannung entstehen in den überlasteten Zündspulen Windungsschlüsse, erkennbar durch Verbrennungsaussetzern, zuerst nur im Gasbetrieb.

39 Das Zündsystem Bei Volllast kann die Elektrodentemperatur im Gasbetrieb, mit Turbomotoren um bis 100 C steigen. Der Elektrodenabstand sollte für den Gasbetrieb um 0,3 mm gegenüber dem Benzinwert abgesenkt werden, aber 0,7 mm nicht unterschreiten Beim Gasbetrieb muss der neue Wechselintervall beachtet werden!

40 Das Zündsystem Quelle: NGK

41 Das Zündsystem Zündkerzenverschleiß

42 Das Zündsystem Motorschaden durch Zündkerzenverschleiß

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44 Verschleißverhalten von Ventil und Ventilsitzring Kein Benzinmotor ist aufgrund seiner Konstruktion und seinen Bauteilen geeignet unkritisch mit Autogas betrieben zu werden. Eine der kritischsten Stelle ist immer die Dichtfläche zwischen den Auslassventilen und dessen Ventilsitzen. Im Autogas fehlen die erforderlichen, aber im Benzin vorhandenen Additive. Durch die trockene Verbrennung im Gasbetrieb kommt es zu mehr oder weniger Verschleiß im Bereich der Ventildichtfläche. Der Dichtflächenverschleiß wird sich im Fahrbetrieb noch verstärken durch höhere Belastungen im Volllast- und/oder Anhängerbetrieb.

45 Verschleißverhalten von Ventil und Ventilsitzring Die Motorenentwickler der Benzinmotore bestimmen unter Berücksichtigung der Benzinzusammensetzung und anderen Faktoren die Werkstoffzusammensetzung von Ventilteller- und Ventilsitzmaterial. Unter dem Gesichtspunkt des Verschleißes ergeben sich hieraus folgende unterschiedliche Materialeigenschaften: Ein gehärteter Werkstoff ist belastbarer, er bewirkt einen etwas raueren Motorlauf, doch im Gasbetrieb stellt er sich als widerstandfähiger dar. Ein nicht gehärteter Werkstoff ist weniger belastbar, bewirkt aber einen weicheren Motorlauf, auch im Gasbetrieb stellt er sich als nicht sehr widerstandfähiger dar.

46 Mercedes 1,8l Kompressor, Auslassventil gepanzert Sichtbare Panzerung mittels Oberhoffscher Lösung

47 Verschleißverhalten von Ventil und Ventilsitzring

48 Verschleißverhalten von Ventil und Ventilsitzring Quelle: Handbuch Verbrennungsmotor Basshusen / Schäfer Einlassventil, -ventilsitz Auslassventil, -ventilsitz Ottokraftstoff Verschleißrate 1-5 µm/100 km ++ - Flüssigkeitsschmierung bei Saug- und Turbomotoren Bei Otto DI, keine Schmierung da lediglich Ansaugluft über den Einlass gelangt + Festkörperschmierung durch Ablagerungen aus den Verbrennungsgasen CNG Verschleißrate 1-50 µm/100 km - Keine Schmierung, da lediglich ein Gasgemisch über den Einlass gelangt - - Geringe Festkörperschmierung, da geringe Verbrennungsrückstände problematisch thermisch hoch belastete Turbomotore LPG Verschleißrate 1-70 µm/100 km - - (Verdampferanlage) keine Schmierung, da lediglich ein Gasgemisch über den Einlass gelangt - - Geringe Festkörperschmierung, da geringe Verbrennungsrückstände

49 Verschleißverhalten von Ventil und Ventilsitzring Die Pittingbildung wird durch lokales Überschreiten der Materialfestigkeit bei zu hoher Temperatur aufgrund der Pressung zwischen Ventilteller und Ventilsitz hervorgerufen (Microverschweißung). Eine weitere Einflussgröße für Pittingbildung an den Ventilpaarungen ist die fehlende Kraftstoffadditivierung im Gasbetrieb. Hat die Pittingbildung einen gewissen Verschleißgrad überschritten kommt es zu einem abrasiven Verschleiß. Als abrasiven Verschleiß bezeichnet man es, wenn harte Teilchen eines der Reibungspartner (Ventil oder Ventilsitz) in die Randschicht des anderen eindringen, so kommt es zu Ritzungen und Mikrozerspanung. Man bezeichnet diesen Verschleiß auch als Erosionsverschleiß.

50 Ventilverschleiß Ventilverschleiß am Zylinder, thermisch überlastet.

51 Ventilverschleiß Durch den Ventilverschleiß an der Ventildichtfläche keine Wärmeabfuhr und in der Folge immer stärker thermisch überlastet.

52 Ventilsitz ohne Beanstandung

53 Ventilsitzverschleiß 1. Stufe Pittingbildung

54 Ventilsitz 2. Stufe abrasiver Verschleiß

55 Ventilsitz 2. Stufe abrasiver Verschleiß

56 Verschleißverhalten von Ventil und Ventilsitzring Additive Bei LPG und CNG betriebenen Motoren werden die Ventile und die Ventilsitze aufgrund der Verbrennung, sowie der mangelnden Schmierfähigkeit von Autogas und Erdgas höher beansprucht. Im Vergleich zum Benzinmotor fehlen bei der Verbrennung im Gasbetrieb die Additive im Kraftstoff, daher muss zum Schutz der Motorventile ein entsprechendes Additiv über eine Dosiereinrichtung in den Brennraum eingeleitet werden. Additive bewirken bei korrekter und ständiger Dosierung den Schutz der Ventilpaarung, begünstigen die Schmierung und dämpfen den Aufschlag der Ventile auf dem Ventilsitz (Pittingbildung, Microverschweißung)..

57 Valve-Protector das elektronische Additivsystem

58 Das Additiv wird dem gasförmigen Gas zugemischt

59 Falsche Additivauswahl!

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61 Kriterien für den Diesel-Gas-Betrieb mit LPG Höhere thermische Belastung des Motors unter Zugabe von LPG oder CNG. Vor allem unter höherer Last. Die Kolben für Dieselmotoren sind konstruktiv nicht für eine höhere thermische Belastung ausgelegt.

62 Kriterien für den Diesel-Gas-Betrieb mit LPG Durch die hohe Verdichtung des Dieselmotors besteht Klingelgefahr beim Einsatz von Gaskraftstoffen. Klingeln am einem Dual-Fuel Motor ist ein komplexes Zusammenspiel von Verdichtung, Gasmenge, Spritzbeginn und Einspritzmenge. Sowie mehreren Flammfronten durch die Einspritzung mittels Mehrlochdüsen.

63 Kriterien für den Diesel-Gas-Betrieb mit LPG Hoher Kraftstoffschlupf bedingt durch die bei Dieselmotoren übliche, größere Ventilüberschneidung beeinflusst den Füllungsgrad. Dadurch stellt sich ein hoher HC Anteil im Abgas ein. Es besteht die Gefahr, dass sich die Kohlenwasserstoffe im Katalysator entzünden.

64 Kriterien für den Diesel-Gas-Betrieb mit LPG Die Abgasanlage (SCR-Kat und Partikelfilter) ist nicht ausgelegt für Ottokraftstoffe, insbesondere die Partikelfilter Regenerierung ist zu beachten. Durch den Einsatz von LPG als Kraftstoff steigen die Rohemissionen, vor allem HC und NOx deutlich an.

65 Kriterien für den Diesel-Gas-Betrieb mit LPG Die erforderliche Mengenreduzierung des Dieselkraftstoffes bei modernen Dieselmotoren (Mehrfacheinspritzung bis zu 8 mal) an der Injektoransteuerung ist hoch komplex und beeinflusst Verbrauch, Geräusch, Brennverhalten, Emissionen und Abgasverhalten.

66 Kriterien für den Diesel-Gas-Betrieb mit LPG Der Eingriff am PWG (übliche Nachrüstlösungen) bei momentengeführten Motormanagementsystemen beeinflusst Sicherheits- und Assistenzsysteme wie Fahrgeschwindigkeitsregelung, ASR, ESP und MSR. Davon betroffen sind alle Motoren mit elektrischer Drosselklappe. Der Eingriff am Injektorsignal wäre am Dieselmotor zu komplex und ist derzeit nicht vorstellbar.

67 Kriterien für den Diesel-Gas-Betrieb mit LPG Unter Berücksichtigung aller Faktoren hat der Diesel-Gas Mischbetrieb ohne innermotorische Eingriffe und ohne Eingriffe in das Motormanagementsystem nur wenig Potential. Auf Grund der höheren Klopffestigkeit ist CNG als Substitutionskraftstoff wesentlich besser geeignet.

68 MB Actros Euro 4 Diesel-Gas-Betrieb mit LPG

69 MB Actros Euro 4 Diesel-Gas-Betrieb mit LPG

70 MB Actros Euro 4 Diesel-Gas-Betrieb mit LPG

71 MB Actros Euro 4 Diesel-Gas-Betrieb mit LPG

72 Vielen Dank für f r Ihre Aufmerksamkeit