Dieselmotor auf Gasbetrieb umbauen
Moin zusammen,
Im Rahmen meines Hobbies baue ich gerade einen Holzvergaser. Mit dem erzeugten GAs möchte ich ein Blockheizkraftwerk aufbauen und den erzeugten STrom ins Netz einspeisen. Da das System quais 24/7/365 durchlaufen soll, habe ich mich nach geeigneten Motoren im 20 KW beriech umgeschaut. Letztlich habe ich nichts gefunden was entsprechende Dauerlaufffähigkeiten hat und bin daher letztlich bei Dieselmotoren hängengeblieben da diese stabiler gebaut sind und ich mir einbilde dass sie die heißere Verbrennung bei Gasbetrieb besser vertragen können.
Nun wollte cih hier mal schauen ob mir vielleicht jemand einen Überblick darüber geben kann was alles umgebauit und angepasst werden müsste damit das ganze auf REINEM Gasbetrieb funktionieren kann....
Ich habe zu dem Thema schon einiges gegooglet- oft ging es darum, einen Diesl auf GAs umzubauen ohne großartige Veränderungen an der Zündanlage usw. vorzunehmen- mir ist klar, dass das so nicht funktionieren wird und das ich größere Umbauten machen muss.
An Werkzeugen habe ich eigentlich alles da was man sich wünscht, Drehbank, Laser, CND Fräse, auch Gussteile kann ich herstellen. Möglichst würde ich aber gerne auf Standardkomponenten zurückgreifen wenn möglich.
Ich bin nicht aus dem KFZ/-Motorenberiech und habe mir das vielleicht etwas Laienhaft vorgestellt...? :
1. geeigneten Motor finden- habt ihr Tips?
2. Kompression zu hoch- also Zylinderkopf ab und eine entsprechende Distanzplatte/Kopfplatte fräsen um den Zylinder nach oben hin zu verlängern und somit die Kompression auf den idealen Wert herabzusetzen
3. EInbau einer entsprechenden Zündanlage mit Kerzen
4. Trimmend es Zündzeitpunktes auf etwa 13 Grad vor OT für Gasbetrieb
Es geht NICHT darum, irgendwas zu abuen was im Straßenverkehr bewegt werden muss oder Tüv bekommen soll- es soll nur funktionieren und möglichst nicht viel an Wirkungsgrad einbußen.
Meint ihr das ganze ist so möglich und wenn ja, wie gehe ich vor? Ist es vielleicht acuh ein Irrglaube an eine längere Lebensdauer eines Diesel zu glauben und ich sollte vielleicht doch lieber einen robusten Benziner wählen?
Was der Umbau kostet ist quasi zweitrangig ich möchte wissen ob und wie es geht! :-)
Also bitte keine Antworten wie " es geht nicht weils zu teuer ist "
ALs Budget für einen entsprechenden gebrauchten 20 KW Motor und den Umbau würde ich mal 10-15.000 ansetzen.
Ich würde mich freuen wenn ihr mir helfen könnt und Tips oder Vorschläge habt.
Gruß
Max
Beste Antwort im Thema
Nein....vielleicht aber bitte erstmal Brille aufsetzen...!
Ich habe nichts von selbstzündung geschrieben...ich wollte einen Diesel zum Benziner machen, mit allem was dazugehört, auch anderem Zylinderkopf usw...weil ich davon ausging dass die Blöcke, Kurbelwellen, Kolben usw. solider sind...
Von Bastelarbeit war auch nie die Rede, könntest du den Maschienenpark sehen der mir zur Verfügung steht hättest du Pipi in den Augen... ;-)
...und ich glaube auch nicht dass es das falsche Foorum ist... " MOTOR-talk" klingt als wären hier Leute zu erwarten die sich mit MOTOREN auskennen und genau dazu hatte ich Fragen...
Kommentare wie deine helfen weder weiter noch zeugen sie von besonders viel Grips...schade!
51 Antworten
Der eingespeiste Strom subventioniert aber wie beriets beschrieben den Krafstoff- das Holz. Letztlich ist das Projekt dann bis auf die einmaligen Anschaffungskosten und Wartungsarbeiten am Motor kostenneutral...
Mittlerweile glaube ich für dein Vorhaben wäre ein 4-Zylinder-Kent-Motor das geeignetste Triebwerk.
Beispielsweise ein 935ccm/40PS aus dem Ford Fiesta-1.
Kent-Motoren haben Stirnräder und den Ventiltrieb über Stößel.
Block und Kopf aus solidem Grauguss.
Habe meinen Fiesta damals wirklich nur gequält und er hat trotzdem lange gehalten.
Um den Motor gastauglich zu machen, solltest du gehärtete Ventilsitze nachrüsten.
Bei einer Dauerdrehzal von 1200-1600U/min sollte so ein Ding nahezu ewig laufen.
Einmal jährlich ein Tag Wartung sollte reichen.
Ventile kann man nach Gehör im Laufen einstellen.
Mein Vater besitzt einen solchen Holzvergaserkessel .
Die Treibstoffkosten sind bei ihm mit 200-300 Euro im halben Jahr relativ überschaubar,er heizt mit Forstholz dass ein befreundeter Förster ihm zur verfügung stellt,ist natürlich mit Arbeit verbunden ,aber so rechnet sich das ganze.Sein Wasserspeicher hat soweit ich weiß 200l.Vielleicht gibt es für den Holzvergaserkessel ja auch Förderungen.
Zitat:
Original geschrieben von Menelaos85
Letztlich bruache ich aber so an die 1,3 Kilo Hackschnitzel für eine Kwh- elektrisch.
Ich kenne Deinen Hiolzveragser nicht, aber ich melde Zweifel an.
Laut Wikipedia ersetzten in dne 50er Jahren rund 3 kG trockenes Buchenholz einen Liter Benzin im Fahrzeugeinsatz.
Rechnen wir mal:
1,3 kg Holz entsprechen somit 0,43 Litern Benzin also 325 Gramm Benzin
Benzin hat ca. 11 kWh / kg Brennwert ergibt 3,5 kWh für den Motor nutzbarer Energiegehalt pro 1,3 kg Holz.
Ein moderner Ottomotor hat einen Wirkungsgrad von ca. 35%, also kommen 1,25 kWh an der Kurbelwelle raus.
DA brauchst Du schon einen guten Generator, damit hinten noch 1 kWh elektrisch herauskommt.
In der Realität wird der Ottomotor Deiner Kleinanlage einen Wirkungsgrad von nicht mehr als 20% haben, erst recht nicht, wenn Du partout einen Dieselmotor als Ottomotor umabeun willst.
Interessant an deiner Rechnung ist einzi und allein der günstige Preis des Ausgangs´materials.
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Zitat:
Ich kenne Deinen Hiolzveragser nicht, aber ich melde Zweifel an.
Nein bitte melde keine Zweifel an was den vergaser angeht...
Interessant ist vor allem der Teil den wir zum Patent angemeldet haben und der überhaupt erst dafür sorgt dass das ganze System auch in solch kleinen Anlagen ohne Teerbildung und somit aufwendige Filtertechnik funktionieren kann. Dafür wird von außen Energie zugeführt wofür vom erzeugten Strom etwa 1 KW abgezapft werden muss...Die Rechnung kommt schon hin wie du selbst ja auch festgestellt hast. EInen Generator mit 80% Wirkungsgrad zu finden um deine Rechnung zu vervollständigen ist kein Problem.
Mit Generatoren kenne ich mich nun wirklich sehr gut aus ;-)
Ansonsten sehe ich in meiner Rechnung keinen Fehler auch wenn es um einiges komplexer ist als du es dargestellt hast. Es handelt sich hier nicht um einen Imbertvergaser wie man ihn schon seit 70 jaren kennt...
Das ist aber auch nicht wieter wichtig, hier soll es ja um den Motor gehen...
Wie ich schonmal sagte will ich mich nicht auf einen Diesel festlegen sollte sich das als Schnappsidee herausstellen. Wie ich auf den Dieslumbau kam und welche Vorteile ich darin sah habe ich ja bereits erklärt.
Deshalb mlchte ich ajuch gerne nochmal nach dem Fiestamotor fragen...
Welches Modell war das genau, welche Baureihe bzw. um wlechen Jahrgang herum?
Wenn ich mit einem Asynchronen Generator einspeise, habe ich ja nur begrenzte Anzahl an möglichen Drehzahlen. Das wäre hier dann wohl 1500 plus ein wenig...vielleicht 1550 oder sowas, müsste man nachrechnen...schwankt ja auch etwas je nach Netz. 3000 wäre nach meinem Geschmack schon zu viel an Drehzahl.
Der Holzergaser muss jedoch mit einem bestimmten Primärluftstrom arbeiten. Richtig gut lässt sich das nur über die Motordrehzahl optimieren. Daher werde ich wohl zum Synchrongenerator greifen und über einen programmierbaren Industrie-Wechselrichter ans Netz gehen so dass ich die Drehzahl des Motors frei wählen kann und somit versuchen, sowohl dem Vergaser gerecht zu werden, als auch den Motor selbst in einem günstigen Wirkungsgradfenster zu halten. Wenn ich mal beispielsweise vom kleinen Fiestamotor ausgehe (und bitte korriiert mich in meinen GROBEN ÜBERSCHLAGUNGEN) ist es doch in etwa (ohne es jetzt nachzurechnen und verallgemeinert so:
Die Kennfelddiagramme hat man ja nicht immer bei Hand, vor allem bei einem Umbau und anderem Kraftstoff...aber...
Den besten Wirkungsgrad habe ich bei VOLLGAS in der Regel so bei um die 3000 Touren, dort, wo mein Drehmoment am höchsten ist...das ist ja auch das was man immer so in diesen Motordiagrammen sieht wo Drehzahl und Drehmoment gegen Leistung aufgetragen sind.
Je weniger Gas ich nun gebe, desto wieter rutsch mein optimaler Betriebspunkt in der Drehzahl nach unten Richtung Leerlaufdrehzahl...soviel weiß ich noch vom Studium.
Nun weiß ich nicht was der kleine 40 PS Motor bei nur 1500 Touren maximal an Leistung abgeben kann...aber sooo viel wirds nicht sein. Ich muss also den Motor schon ziemlich "treten" und bin dann in einem ungünstigen Beriech was den Wirkungsgrad angeht... Ich dneke also dass ich mit einem solchen die besten Ergebnisse bei etwa 2000-2500 Touren haben werde...muss man einen Kompromiss zum Gasstrom finden- ist eben viel ausprobieren und Fummelei um die goldene Mitte zu finden.
Synchrongenerator ist meiner Meinung anch auch sicherer, permanenterregt kann er auch weiterhin STrom liefern wennd as Netz ausfällt was für unser Vorhaben ja wichtig ist denn so kann das Teil gleich noch als Notstromaggregat dienen, bei Netzausfall auch nicht unkontrolliert hochdrehen wenn keine Last mehr anliegt. Den Holzverergaser stellt man nicht mal so eben binnen Sekunden aus so wie bei einem Diesel...
OK, ich will nicht abschweifen. Bleiben wir bitte mal bei Benzinmotoren da der Dieselumbau wohl keinen Verbündeten findet. Welche Modelle würdet ihr noch empfehlen können? Automotoren mit mehr als 50 PS schieden definitiv aus, Turbos bitte auch nicht! Möglichst einfache DInger ohne viel Schnickschnack, wenig Elektronik, gute Verfügbarkeit von Ersatzteilen...
Danke :-)
Zitat:
Original geschrieben von Menelaos85
Nein bitte melde keine Zweifel an was den vergaser angeht...
Ich bezog meine Zweifel nur auf den Gesamtwirkungsgrad. Eine hydrothermale Vergasung wirst Du bei der geplanten Anlagengröße zwar theoretisch realisieren können, dürfte jedoch den Rahmen sprengen.
Den Ansatz, Dich per Wechselrichter von der Drehzal unabhängig zu machen ist okay. Dank der Photovoltaikhysterie sidn die Systeme in ausreichender Stückzahl zu vernünftigen Preisen auf dem Markt.
Bliebe immer noch die Frage des Motors. Von der Idee, einen Dieselmotor auf Otto umzubauen, würde ich Abstand nehmen. Bei den von Dir angestrebten Drehzahlen (1500 Touren) dürftest Du auch im Gasbetrieb keine Probleme mit Ventilschäden bekommen.
Das Problem wird damit beginnen, einen Motor zu findne, der
a) bei einem vernünftigen Wirkugnsgrad Deine 5-10 kW zur Verfügung stellt
b) Wassergekühlt ist.
b) ergibt sich schon aus der Forderung ein BHKW zu betreiben.
Ich würde mir nun einen Zweizylindermotor passender Größe und Verfügbarkeit suchen. Ohne den Motor genauer zu kennen als erster Ansatz: Motor eines Polski-FIAT 126 bis (die waren wassergekühlt) Im stationären BEtrieb zwischen 1200 und 2500 Touren gefahren dürfte der ausreichend zuverlässig sein.
Mein Fiesta war Baujahr 80.
Es gab auch 1600er Kent-Motoren,z.B. bei Austin und Rover.
Die hatten ca 65PS.
Wenns mehr Leistung sein muss?
Der 90PS-2.0Liter-Ford-V6 wurde bis in die späten 80er verwendet.
Auch absolut solide Motoren, mit hoher Lebensdauer.
Mal eine Überlegung zur Lebensdauer:
Annahme: Auto Durchschnittsgeschwindigkeit ca. 50 km/h --> 100 000 km --> 2000 h
1 Jahr = 8750 h --> 438 000 km
Sicher, es werden keine Spitzenleistungen abgerufen, aber spätestens nach 2 Jahre dürfte ein neuer Motor fällig sein.
Gruß
JohnPaul
Warten muss man sicherlich mal öfter was- nichts hält ewig...aber dennoch traue ich acuh einem Benzinmotor durchaus größere Standzeiten zu. Immerhin wird er quasi nie kalt gefahren, das Öl kann immer schön gleichmäßig umlaufen, man hat keine Last und- Temperaturschwankungen...ich denke das kann man mit dem Betrieb im AUto bei weitem nicht vergleichen...
Mein Nachbar hat ein BHKW im Keller stehen, selbst gebaut mit 70er Jahre Deutz-Diesel. Das Teil hat nun mittlerweile knapp 100.000 Betriebsstunden drauf, läuft wie ein Uhrwerk und kein Ende ist in Sicht :-)
Die Frage der Rentabilität bei diesem Selbstbauprojekt sei eh mal völlig aussen vor ....
Für mich stellt sich jedoch schon die Frage nach einem möglichst hohen Wirkungs-/Nutzungsgrad.
(Hab mich mal länger mit einem Projekt PV-Insel-Anlage geschäftigt)
Hauptziel war es Strom zu erzeugen ?
Abwärme aus der Vergasung und Motor eher ein Nebenprodukt ?
.... irgendwie passt das auch für ein Bastelprojekt nicht wirklich zusammen, auch wenn man die Holzpellets oder was auch immer nahezu umsonst bekommt.
Hauptziel ist so was wie autark zu sein ? Zumindestens teilweise ?
Wann brauchst du viel wiel Strom für was ?
Läuft dein Generator häufig leer ? Auslegung für max. Last ?
Warum die Abwärme verpuffen lassen ? Mal an die Heizung & Warmwasser im Haus gedacht ?
Strom, den man erzeugt, wenn er nicht gebraucht wird, sollte man irgendwie puffern.
Geht für Normalsterbliche mit schmalem Geldkoffer nur über eine Batterie-Bank.
Dazu hatteich mir mal (neuwertige) Akku's aus einer größeren Notlicht-Anlage im Visier. Immerhin 12,5 KWh !
(10 fette Dinger a 250Ah, 6V)
Die hätte ich mit PV-Modulen tagsüber gespeist. Ladung mit PV-Reglern für kleines Geld auf 48V und dann mit ebenso preiswerten Wechselrichtern a 2KW in separate Stromkreise im Haus gespeist.
Alles logo nicht Netzsynchron und nicht in Kopplung mit dem EVU geeignet.
Wenn man das will - oder sogar Überschuss einspeisen - dann wird es etwas kostenintensiv.
Dito Abwärme.
Mit einer Solarthermischen Anlage im ehemaligen Haus habe ich mit 15m² auf einen 1000l-Speicher fast das ganze Jahr die Bude heizen können (FB-Heizung) und immer 'heißes' Wasser gehabt.
In den Sommermonaten leicht bis stark unneffektiv, aber egal. Sonne kostet aber eben nichts .....
Im Prinzip bastelt du ja an deinem persönlich konstruiertem BHKW mit vorgeschaltetem Holzvergaser.
Hast du dir mal nen Kopf gemacht, wie du ggf. dein 'Gas' speichern könntest, damit der Motor wie der Vergaser ggf. nicht permanent laufen muss, wenn nix Strom erforderlich und schon gar keine Wärmeabnahme da ist ?
Der Motor muss na nicht immer laufen ...
Ich glaube du hast nicht aufmerksam gelesen...
Ich ahbe mehrfach erwähnt dass die Abwärme sehr wohl gebraucht wird... Der Holzvergaser produziert neben dem Gas für den Motor noch etwa 25 KW Abwärme. Diese soll natürlich nicht ungenutzt bleiben sondern steht im speziellen Anwendungsfall sogar im Vordergrund um die besagten Aquarien zu heizen. Der STrom der entsteht wird eingespeist um damit den Brennstoff zu finanzieren. Das einzige was ich sagte ist, dass ich noch nicht sicher bin ob ich einen Kühlwasser- und Abgaswärmetauscher am Motor installieren werde da die erzeugte Wärme wohl auch so eben so riechen wird- muss sich aber zeigen, kann man ja immer noch nachrüsten.
Der Strom wird selbst verwendet sollte das Netz ausfallen, sonst nicht
Zitat:
Original geschrieben von Menelaos85
...ich denke das kann man mit dem Betrieb im AUto bei weitem nicht vergleichen...Mein Nachbar hat ein BHKW im Keller stehen, selbst gebaut mit 70er Jahre Deutz-Diesel. Das Teil hat nun mittlerweile knapp 100.000 Betriebsstunden drauf, läuft wie ein Uhrwerk und kein Ende ist in Sicht :-)
Aha - Infiniziert !
Natürlich kann man das nicht wirklich mit der Laufzeit eines normalen PKW vergleichen.
Hier wäre sicher die Optimierung des Drehmomentes bei nahezu konstanter Drehzahl durch passige Gemischaufbereitung und entsprechende Zündzeitpunkte duchaus machbar.
Bin da leider nicht der richtige Ansprechpartner - kann hier nur so 'rumfühlosofieren'.
Da wäre dann bei entsprechender Auslegung der verfügbaren Motorleisung zu wirklich benötigter (Spitzen-) Leistung am E-Generator sicherlich ein passabler Wirkungsgrad zu erreichen.
Zitat:
Original geschrieben von Menelaos85
Ich glaube du hast nicht aufmerksam gelesen...
Sorry - habe ich offensichtlich nicht. Asche auf mein Haupt.
jau, das hoffe ich... ertmal muss ich aber mals chauen welcher Motor denn nun wirklich geeignet ist...5 KW elektrisch sind nicht viel, normalerweise sind BHKWs größer dimensioniert was die Auswahl eines Motors aus dem Autoberiech erleichtert...
Erstmal zur elektrischen Seite:
Du hast dich doch hoffentlich mal schlau gemacht bei deinem EVU, welche Anforderungen an eine einspeisende Anlage (wurscht ob BHKW ode PV-Anlage, Generator oder sonstwas) gestellt werden ?
Die Anforderungen an einspeisende Generatoren/Wechselrichter betreff Sicherheit, automatischer Regeleung der einspeisenden Leistung ( kann auch mal NULL sein), technischer Ausührung & Co. sind extrem hoch !
Entsprechende Geräte müssen vom jeweiligen EVU (eigentlich fast alle in den Anforderungen nach DIN gleich) entsptrechend zertifiziert, abgenommen und für den jeweiligen Einsatz genehmigt sein.
Vereinfach gesagt: Du kannst da nicht einfach irgendeinen x-beliegigen Generator an deinen Motor koppeln und 'gas' geben.
.... auch wenn das Teil noch grandios für den Hausgebrauch funktioniert !
Einfach ausgedrückt: Du nimmst da ein paar Tausend Euro für ein entsprechend zugelassenes Generator-Teil mit ebenso entsprechend zugelassener Installation und Anbindung an das 'öffentliche Netz' in die die Hand, oder ....
.... du verbrauchst deinen Strom so gut und so viel es geht im eigenen Haus.
Und das dann bitte (nein: vom EVU gefordert !) auch mit separaten Sicherungen, Leitungen, Steckdosen.
Ist das so gegeben/gebaut, kannst du da machen was du willst.
Ach ja: Du hast dann bei deinem EVU schon mal angefragt, wie hoch die Einspeisevergütung je KW/h ist ?
Das ist hier in Niedersachsen und acu in anderen BL (bei PV) schon sehr unterschiedlich, ob ich einen 2-Wege-Zähler habe, mit dem 'Eigenverbrauch' und Einspeisung gemessen werden kann oder ob ich nur Einspeisung mache.
...... und das was du dann vielleicht an Einspeisevergütung per KWh bekommst, liegt dann etwa in der Nähe der Kosten für deine Holzschnipsel ! Wirkungsgradverluste mal großzügig aussen vor gelassen, ist das dann ein nicht mehr so lohnendes Geschäft. Leider.
Anders, wenn du wirklich deinen Strom autark hälst und die 20-24 Cent KWh dagegenrechnen kannst, wenn du die nicht zahlen musst.
Allerdings must du dann deine eigene Stromversorgung erst mal bauen - was logo kostet. Und sie muss 'stehen'. Sprich, du kommst entweder über einen uneffektiven großen Motor mit entsprechendem Generator und / oder entsprechenden Speichern in Form von fetten Batteriebänken nicht drumherum.
Wie man's macht - man macht's verkehrt. 😁