Ethanol Alkohol ohne Umbau fahren ?
Hallo,
ich habe hier im Forum gelesen, dass man statt Normalbenzin auch Alkohol tanken kann...
Kann ich in meinem E34 525i 24V auch einfach Ethanol tanken, ohne negative Folgen befürchten zu müssen?
Was sagen Eure Erfahrungen?
Welches Verhältnis verträgt mein Motor ohne Probleme?
Danke für Eure Antworten!
Mit freundlichen Grüßen
JO!
Beste Antwort im Thema
Na wenn ich so nett gefragt werd’ 😉
Die größten Erfahrungen mit Ethanol hat man heute in Brasilien. Dort hat man aber lange Zeit auch nur einen Kraftstoff gehabt, der „Gasohol“ heißt, und eine E22 Mischung ist, also 22% Ethanol. Die Fahrzeuge und Motoren dafür sind Standardware. Erst relativ kurz traut man sich mit entsprechender Hardware auch an E85 und sogar E100 (mit Startbenzin) heran. In einigen asiatischen Ländern, wie Thailand, geht man im Moment auf E20 über. Auch das können die meisten Fahrzeuge bis auf ein paar Änderungen in der Motorsteuerung problemlos. E85 ist seit Jahren schon in USA recht verbreitet (und in Europa halt seit Ende der 90er in Schweden). In Amerika kommt man meist mit geringen Änderungen am Ventiltrieb und Kraftstoffsystem aus. Hauptgrund ist die geringe spezifische Belastung der Motoren.
Eines der Hauptprobleme bei höherer Ethanolkonzentration ist die Abgastemperatur. Diese sieht man aber im Kühlwasser oder Öl kaum wieder, weil ja die Energiebilanz des Motors nahezu unangetastet bleibt, die Anteile, die im Öl oder Kühlmittel landen, ändern sich also fast nicht, ebensowenig der Anteil „Nutz“-Energie auf der Kurbelwelle. Einziger Unterschied ist (ähnlich wie bei CNG-/LPG-Motoren, daß das Abgas eine geringere Wärmekapazität hat. Es muß daher, um die gleiche Wärmemenge wie im Benzinbetrieb abzuführen, ein höheres Temperaturniveau einnehmen. Dies führt oft im Vollastbereich zu Problemen am Ventiltrieb, sprich Ventilspielverlust am Auslassventil. Maßgeblich dafür ist in erster Linie die Ventiltriebskonstruktion. Vielfach liest man (auch bei LPG- oder GNG-Anwendungen) von „zu weichen“ Ventilsitzen, das ist aber eigentlich falsch. Entscheidend ist, wie gut der Wärmeübergang an den Zylinderkopf funktioniert und wieviel Ventilspielverlust ein Motor verkraften kann, bevor die Ventile Schaden nehmen. Bei direkt betätigten Tassenstößeltrieben (wie z.B. in einigen Ford-Motoren) ist schon 0.1mm Ventileinschlag kritisch. Rollenschlepphebeltriebe in Verbindung mit hydraulischem Ventilspielausgleich vertragen u.U. bis zu 1mm Einschlag ohne Probleme. Die Leute glauben dann immer, diese Motoren wären für Gas, Ethanol oder was auch immer besser geeignet, weil sie härtere Ventile/Ventilsitze hätten, das ist aber Unsinn.
Ein weiteres Problem ist das Kraftstoffsystem. Es gibt Kunststoffe, die von Ethanol angegriffen werden (es werden Weichmacher herausgelöst und das Zeug wird spröde), andere nicht oder weniger. Was man machen kann, ist sich vom Händler ein paar für sein Fahrzeug passende Dichtungen und Kraftstoffleitungen zu besorgen und ein halbes Jahr oder so in Spiritus einlegen. Was bis dahin hält, hält wahrscheinlich auch länger. Kunststofftanks sind wahrscheinlich kein Problem. Kraftstoffpumpen leiden gern an Elektrolytkorrosion. Ethanol ist ganz gut leitfähig, das heißt die Plus- und Minus-Pole der im Tank „nass“ verbauten Pumpe wirken wie ein galvanisches Element, und Material wird am einen Pol abgelöst und am anderen angepappt. FFV’s umgehen das meist mit einem extra verbauten Wechselrichter und einer wechselstromgetriebenen Pumpe. An der Einspritzleiste kann es zu Korrosionsproblemen kommen, wenn diese aus Aluminium ist, dies kann zu verstopften Düsen führen. Kunststoff- oder Edelstahlrails haben dieses Problem nicht.
Ein weiteres Problem bei Ethanol ist das Öl. Durch die höhere Kraftstoffmenge (bei E85 über 30% Mehrmenge) ist natürlich bei jedem Kaltstart (und auch ein Start im Sommer bei 30°C ist ein Kaltstart) die an der Zylinderwand kondensierende Kraftstoffmenge größer, und damit die Menge, die ins Öl gelangt. Dadurch wird die Viskosität herabgesetzt und es leiden „die üblichen Verdächtigen“ abrasiven Verschleißes darunter, wie Kolbenhemd, Kurbelwellenhaupt- und Pleuellager. Dieser Effekt ist meist zeitlich begrenzt. Alkohol verdampft bei 78°C und somit verflüchtigt er sich auch wieder aus dem Öl, wenn dieses auf Betriebstemperatur kommt (und wird der Ansaugluft über die Kurbelgehäuseentlüftung wieder zugeführt). Aber das Problem besteht bei jedem Start. Hier hilft ein etwas besseres Öl. Die Ford FFV verwenden z.B. statt des Standard 5W-30 ein 5W-40 Vollsynthetiköl. Ebenfalls wird auf die Dauer das Öl in seinen chemischen Eigenschaften eher verschleißen, weswegen FFV’s kürzere Wechselintervalle haben. Sollte man vielleicht beim Experimentieren im Standardfahrzeug beachten. Durchgebrannte Zylinderkopfdichtungen oder Kolbenböden sind eher kein ethanolspezifisches Problem. Dies sind meist Glühzündungs- oder Klopfschäden, darunter leiden Ethanolmotoren kaum.
Die größte Änderung bei FFV-Fahrzeugen ist immer die Motorsteuerung, d.h. die Einspritzmenge richtig zu dosieren, und die Zündung anzupassen. (die Abgastemperatur ist stark von der Zündung abhängig, richtig geregelt werden hier Schäden vermieden, das kann natürlich kein Standardfahrzeug). Vielfach gibt es für horrende Summen sognannte Ethanolumrüstkits. Ich halte das aber für plumpe Abzocke. Es sind einfache Steuergeräte, die die Einspritzmenge erhöhen. Den größten Teil der benötigten Einspritzmengenanpassung regelt aber JEDES Steuergerät über die Lambdaregelung völlig automatisch. Probleme gibt’s nur im Vollastbetrieb, wo die Lambdaregelung meist übergangen wird und das Steuergerät sich etwas hochrechnet. Aber hier kann auch ein Zusatzkit nicht mehr auf ein Lambdasignal zurückgreifen, es spinnt sich also genauso irgendwas zurecht. Vielleicht macht es das etwas genauer als das Originalsteuergerät, und vielleicht erlaubt es auch Vollastmengen, die das Originalgerät schlichtweg nicht kennt, mehr aber auch nicht. Entscheidend ist, daß es – genau wie ein „normales“ (also Nicht-FFV) Steuergerät die Einspritzmenge über eine längere Einspritzzeit korrigiert. Dies kann u.U. zu höherem Verschleiß führen, wenn man zu Zeiten innerhalb der Ventilsteuerzeit einspritzt, wo dies eigentlich nicht vorgesehen ist (und schaden kann, wenn die Einspritzdüse durchs offene Ventil direkt auf die Kolbenwand pinkelt). Echte FFV’s haben größere Einspritzdüsen, die einen höheren Durchfluß haben. Dies beinhaltet aber kein Umrüstkit.
Zusammengefaßt gesagt, kann man mit den meisten Fahrzeugen (natürlich nur Benziner😉 ) etwas um E20 relativ problemlos fahren. Höhere Konzentrationen macht der Motor funktionell meist auch klaglos mit, je nachdem welche Einspritzmenge das Steuergerät bewerkstelligen kann. Was man nicht direkt sieht, ist natürlich der Verschleiß. Ich lese hier öfters „Ich hab E85 probiert und es funktioniert einfach – völlig problemlos“. Aber das sind wohl genau die Leute, die dann bei einem Ventilschaden nach 80Tkm am lautesten jammern. Den Verschleiß kann man natürlich mit einer defensiven Fahrweise entsprechend in Grenzen halten (den eventuellen am Kraftstoffsystem natürlich nicht!). Wer sich also dauerhaft dieser FSK unterziehen kann, kann auch längerfristig Spaß am Schnaps haben. Leider bietet Ethanol etwas mehr Leistung, eine höhere Klopffestigkeit und einen ruhigeren Motorlauf. Das verführt manche… Wer glaubt, er könne Ethanol nutzen, um bessere Fahrleistungen zu erzielen wird dabei sehr viel Spaß haben, aber leider zeitlich begrenzt, und dann wird’s meist teuer. (Im Motorsport ist aber genau das der Grund, aber da kommt's auf Hatbarkeit auch nicht so lange an).
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@EthanoliX
Endlich!! 🙂 Nach so einer Erklärung habe ich schon lange gesucht. So viele erzählen einem gleich was von zu hoher Temperatur und zu stark belasteten Ventilen. Keiner kann aber mal vernünftig erklären warum das passiert. Danke für deine erstklassige Erklärung! Hast du mal was in der Richtung gelernt/studiert oder hast du dir das aus Interesse selber beigebracht?
Noch eine Frage: Wenn ich es schaffe eine höhere Menge Ethanol in den Zylinder zu bringen und somit nicht mehr mager fahre sollte es doch auch keine höhere Temperatur geben. Oder?
Moin und danke für die Lorbeeren. 🙂
Gelernt habe ich nichts, was direkt mit Motorenbau und dergleichen zu tun hat, bin also weder aus der KFZ-Branche noch Maschinenbauingenieur, allerdings habe ich seit je her ein interesse an Technik und mal Chemie Studiert, weswegen mir so Sachen wie Reaktionen und deren Geschwindigkeiten und Energiebilanzen sehr vertraut sind.
Und was deine Frage angeht, sofern Du, bzw. die Einspritzregelung es schafft, genug Ethanol in den Zylinder zu bekommen, solltest du keine Probleme mit zu hohen Temperaturen bekommen. Das Problem ist eben nur, daß einerseits die Einspritzanlage je nach auslegung ggf. nur einen begrenzten Regelbereich hat, und andererseits im Vollastbetrieb, also dann, wenn die Temperaturproblematik eben besonders wichtig ist, die Lambdaregelung i.d.R. umgangen wird und fest nach Kennfeld angefettet wird, also keine Anpassung der Einspritzmengen an den Kraftstoff und seinen Energiegehalt stattfindet. Insbesondere letzteres bedeutet, daß bei nennenswerten Ethanolanteilen (schätzungsweise E15 aufwärts) von hohen Drehzahlen, hoher Last und insbesondere von hoher Last bei hohen Drehzahlen, dringendst abzuraten ist.
Ich versuche die Mehr-Menge durch eine größere Einspritzdüse in die Zylinder zu bekommen. Rein subjektiv läuft der Motor gut und ohne Leistungsverlust. Aber ich glaube ich lasse da noch mal genauer unter Last nachmessen.
Aber eine Frage noch an dich, da du dich mit Chemie auskennst. Wieviel Prozent muss man denn deiner Meinung nach mehr einspritzen? Überall hört man immer nur 30% mehr weil Ethanol ja einen 30% niedrigeren Energiegehalt hat. Aber ich meine das man noch wesentlich mehr einspritzen muss.
Wenn ich mir nur alleine das stöchiometrische Verhälltnis anschaue, dass ja eigentlich genauen Aufschluss darüber geben müsste wieviel eingespritzt werden muss.
Benzin: 14,7 : 1
Ethanol: 9 : 1
Da die Luftmenge ja gleich bleibt komme ich im Ethanol-Betrieb auf ca. 60% mehr Kraftstoff der eingespritzt werden muss. Sehe ich da jetzt was falsch? Habe ich mich verrechnet oder stimmt das Verhälltnis nicht? 😕
Hm, die Frage ist gut...
Für den Verbrauch wird letztendlich zählen, welchen Energiegehalt der Brennstoff hat, wenn man mal davon ausgeht (Inwieweit das legitim ist... ???), daß so Sachen wie ggf. andere Verbrennungscharakteristik etc. einen nur geringen Einfluß auf die Umsetzung der Energie in Drehmoment hat.
Was das stöchiometrische Verhältnis angeht, da hast du schon recht. Rein aufgrund der Zahlen (Diese mal als korrekt gegeben!) müßte im reinen Ethanolbetrieb die Einspritzmenge um mehr als nur 30 % zunehmen. Aber Einspritzmenge pro Arbeitstakt und Verbrauch in l/100 km hängen nur indirekt zusammen. Hinzu kommt, daß die Lambdasonde nicht das Verhältnis Brennstoff-Luft im Frischgas mißt, sondern lediglich den Sauerstoffgehalt im Abgas. Möglich wäre z.B. (Achtung: Wilde Spekulation!), daß Ethanol bei gleichem Brennstoff-Sauerstoff-Verhältnis tendenziell eher vollständig verbrennt, also weniger unvollständige Rückstände wie CO übrigbleiben und eben auch weniger Restsauerstoff.
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Moin,
sammle seit einiger Zeit auch Erfahrung.
Angefangen mit ner 60 % Mischung,fahre ich seit gestern mit annähernd 100 % E85 im Tank und er läuft gut.
Allerdings tut er sich bei Temp. unter 5 °C schwer beim Anspringen, nach einer Nacht mit Frost...aber das wurde ja schon mehrmals beschrieben.
Bei meinem Fahrzeug handelt es sich um einen Golf III Bj. 11/92 mit dem 1.8 Liter Motor und 75 PS.
Positiv ist der Abgasgeruch, wie ich finde.
Mit dem Turbomotor von meinem Sommerfahrzeug werde ich es nicht ausprobieren, da die momentane Abgastemp. sich eh schon am Limit bewegt, mit gemessenen 953 °C bei Volllast.
Hier in der Umgebung haben wir zwei Ethanoltankstellen.
Gruß
Andreas
Ja, ja. Ostfriesland ist gut versorgt. Wird aber demnächst noch besser! 😁
Ja wo denn ?
Leider in der Enklave WHV nicht.
Ist ja nicht ostfriesland 😁 😁
@EthanoliX
Das mit dem Verbrauch wollte ich auch gar nicht in Frage stellen. Das ist auch stark von Fahrverhalten abhänig. Viel Vollast bedeutet auch ein wesentlich höheren Verbrauch mit Ethanol. Sparsamme Fahrweise bedeutet, dass man gar nicht so viel mehr verbaucht als mit Benzin.
Mich hat nur interessiert, wieviel ich jetzt mehr einspritzen muss. Weil ich mir ja danach die Einspritzventile raussuchen muss.
Nehmen wir andere Quellen: Heizwert - Wikipedia
Brennwert (in MJ/kg): Benzin 47 / Ethanol 29,7
(47 - 29,7) / 29,7 = 0,58 -> 58%
Superbenzin hat einen 58% größeren Brennwert als Ethanol. Also 58% mehr einspritzen?
Quelle: Bio-Ethanol
"Ethanol hat einen um ein Drittel niedrigeren Energiegehalt als Ottokraftstoff. Ein Liter Ethanol ersetzt nur etwa 0,66 Liter Benzin."
(1l - 0,66l) / 0,66l = 0,51 -> 51%
Das ergibt ja ein ähnliches Ergebnis.
Ich denke wenn ich eine Düse mit etwa 50% höheren Durchlass nehme komme ich ganz gut hin. Den Rest soll das MSG ausregeln oder ich erhöhe den Benzindruck.
Oder habe ich mich verrechnet? 😛
Zitat:
Möglich wäre z.B. (Achtung: Wilde Spekulation!), daß Ethanol bei gleichem Brennstoff-Sauerstoff-Verhältnis tendenziell eher vollständig verbrennt, also weniger unvollständige Rückstände wie CO übrigbleiben und eben auch weniger Restsauerstoff.
Davor habe ich auch etwas Angst. Das würde nämlich die ganze Lambda-Regelung kaputt machen.
Zitat:
Original geschrieben von coolchip
Nehmen wir andere Quellen: Heizwert - Wikipedia
Brennwert (in MJ/kg): Benzin 47 / Ethanol 29,7
(47 - 29,7) / 29,7 = 0,58 -> 58%
Superbenzin hat einen 58% größeren Brennwert als Ethanol. Also 58% mehr einspritzen?Quelle: Bio-Ethanol
"Ethanol hat einen um ein Drittel niedrigeren Energiegehalt als Ottokraftstoff. Ein Liter Ethanol ersetzt nur etwa 0,66 Liter Benzin."
(1l - 0,66l) / 0,66l = 0,51 -> 51%
Das ergibt ja ein ähnliches Ergebnis.
du musst die 47mj/kg als 100% nehmen und beim literrechnen den1 liter benzin al 100%. dann kommst beim brennwert auf 36% differenz, also hat ethanol 36% weniger energie auf ein kg kraftstoff. demnahc, um ungefähr wieder gleich viel Leistung bei gleicher drehzahl, also zählt nur das drehmoment, musst 36% mehr energie "reinpumpen".
noch eine kleine ergänzung: besser ist es mit dem heizwert zu rechnen, nicht mit dem brennwert.
Benzin: 43,6mj/kg
ethanol: 26,8mj/kg
ergibt eine differenz von 38%, also 38% mehr einspritzen.
Also doch eine leichte Prozentrechnungsschwäche bei mir? 😁
Ich hab mir das so gedacht. Ich will ja die Mehr-Menge wissen. Das wäre im Falle des Brennwertes 47 - 29,7. Also Benzin hat einen Brennwert der 17,3 MJ/kg höher ist als bei Ethanol. Wenn ich jetzt prozentual wissen will viel höher der ist, dann muss ich doch die Differenz durch den Grundwert teilen. Da ich ja wissen will wieviel Prozent mehr als Ethanol ist doch Ethanol der Grundwert. Also die Differenz - nämlich 17,3 - geteilt durch 29,7. Ergibt etwa 58%. Und bedeutet dann, dass Benzin einen 58% höheren Brennwert hat als Ethanol. Klappt doch auch beim Gegenrechnen:
29,7 MJ/kg * 1,58 = 46,9 MJ/kg
Andersherum gerechnet: Wieviel ist der Brennwert von Ethanol kleiner als der von Benzin?
Differenz ist wieder 17,3 MJ/kg. Das teile ich durch den Brennnwert von Benzin 47 MJ/kg und erhalte etwa 36%. Und das heißt, dass Ethanol einen etwa 36% niedrigeren Brennwert hat. Aber das will ich ja nicht wissen. 😉
Beim Heizwert wäre es dann:
Benzin: 43,6 MJ/kg
Ethanol: 26,8 MJ/kg
Differenz: 16,8 MJ/kg
Also 16,8 / 26,8 = 0,6268 -> also etwa 62%
Also ist der Benzin-Heizwert 62% größer als der von Ethanol.
Oh man... ich weiß doch auch net. Aber für mich klingt das so logisch. 🙂 Wo sind denn hier die Mathe-Lehrer und Studenten? 😉
*EDIT*
Ein realitätsnahes Beispiel:
Bei Benzin müsste man bei 3500 U/min und 70% Last bei jedem Zylinder pro Füllung 100mm³ Benzin einspritzen. (alle Werte erfunden!)
Viele behaupten man müsste bei Ethanol etwa 30% mehr einspritzen. Also rechnen wir 100mm³ * 1,3 = 130mm ³.
Daran ist jetzt erst mal nicht auszusetzen. Wir erhalten bei dieser Drehzahl und 70% Last also folgende Einspritzmengen:
Benzin: 100mm³
Ethanol: 130mm³
So... und jetzt rechnen wir mal gegen. Du sagst ich soll die Differenz der beiden Mengen (also 30mm³) durch 130mm³ teilen. 30 / 130 = 0,23 -> 23% ... ups... wo sind denn die 7% hin. Wir haben doch 30% mehr eingespritzt. 😉
Ich meine man muss die Differenz durch die 100 teilen: 30 / 100 = 0,3 -> 30% stimmt 😉
Wer rechnet denn jetzt falsch? Ich blick langsam nicht mehr durch.
stimmt du hast recht. anstatt ein kg benzin, braucht man nun 1,62kg um die gleiche energie zu erreichen. also müssen der heizwert vom ethanol als 100% angenommen werden.
Ok... dann werd ich mir mal 60% größere Düsen besorgen. 🙂
*EDIT*
Mir fällt gerade auf, dass die Mehr-Mengen-Rechnung über den Heizwert ziemlich genau mit der Rechnung über das stöchiometrische Gemisch übereinstimmt. Beide etwa 60%.
na moment, wenn dann müsstest doch auch noch die dichte mit einrechnen😁, denn einspritzdüsen sind in cm³/s oder cm³/min. spaß bei seite, dichte ist annäherend gleich. dein steuergerät wird dir das gemisch eh so regeln, bzw veruchen zu regeln um mit lambda 1 zu fahren. aber größere düsen ist auf jedenfall nicht falsch.
also ich habs auch mal über das stöchiometrische verhältnis ausgerechnet. hab heizwert für e85 mit 29,32MJ/kg und für Lambda=1, mit 10,45 angenommen.
ich komm auf ca. 40% mehr volumen bei e85. dichte hab ich einfach mal gleich gesetzt, man hat ja schließlcih kein reines ethanol, sondern e85 (beides um die 0,78 kg/dm³). energiezufuhr (wenn man nur den heizwert vom kraftstoff betrachtet) fällt um 5% bei gleicher angesaugter luftmenge. heißt ja aber nicht, dass man auch 5% weniger leistung hat.
Kannste den letzten Post nochmal erklären, was du da jetzt berechnet hast? Da komm ich irgendwo net mit