Heizwertunterschied / Verbrauchsunterschied Flüssiggas/Superbenzin
Wieso wird von den meisten Nutzern, Umrüstern etc. davon ausgegangen, dass der Volumen-LPG-Verbrauch nicht ca. 35% über dem Superverbrauch liegt?
Eigentlich müsste der Verbrauch doch eher noch höher liegen, weil nicht nur der Heizwert ca. 35% höher ist, sondern auch noch das Gewicht steigt und der Motorwirkungsgrad sinken müsste, weil die maximale Leistung bei gegebener Drehzahl sinkt.
Beste Antwort im Thema
Moin moin,
ich weiß nicht wovon Andere "ausgehen" ? Meine persönliche Erfahrung ist recht übersichtlich:
Mai 06 bis Sept. 07 = 37 000 km mit Superbenzin - Verbrauch 8,5 - 9,5 L/100 Km
Sept. 07 bist Dez 09 = 51 000 km mit LPG - Verbrauch 10 - 11,5 L/100 km.
Setze einfach die aktuellen Superbenzin- bzw. Gaspreise ein und Du weißt warum ich jetzt mit Gas fahre.
Motorwirkungsgrad ??? Kann man das essen? Warum soll ich mir über den Wirkungsgrad einen Kopf machen? Kann man eh nicht beeinflussen. Würde den Umbau mit dieser Anlage jederzeit wieder durchführen lassen.
Gruß Horst
56 Antworten
nochmal zum mitmeiseln, der heizwert entspricht nicht der thermodynamisch nutzbaren energie.
befasse dich etwas mit thermodynamik und weisst wieso, stichwort qulität von energie, anergie exergie usw.
Damit kommen wir zu Flammtemperaturen und Flammgeschwindigkeiten - und diese sind bei LPG ausreichend dicht am Benzin, damit bleibt der Heizwert als Kriterium - aber bitte der "obere" (also ohne Kondensationswärme des Wasserdampfs).
Man muss bei LPG auch berücksichtigen, dass die Dichte deutlich(!) temperaturabhängig ist. Damit kannste den Mehrverbrauch nicht auf das Prozent genau angeben.
Bei meinen Wagen kamen etwas über 25% incl. Startbenzin gut hin - Benzin hat etwa 32 MJ/l, LPG aufgerundet 50 MJ/kg. Bei einer Dichte um 0.52 kg/l sind das 26 MJ/l. 32/26 sind 1.23 und damit 23% Mehrverbrauch auf den Benzinbetrieb gerechnet. Übrigens sind beim DIN auch nennenswerte Bandbreiten für den Brennwert des Superkraftstoffs zugelassen. Wenn die Oktanzahl z.B. durch Ethanol oder MTBE erreicht wird senkt das den Brennwert, mit vielen Xylolen nicht. Der Aromatenanteil im Benzin ist jedoch limitiert, irgendwas zwischen 40 und 45%.
Zitat:
Original geschrieben von odobenus
Nach Euro-4-Norm dürfen im Abgas max. 0,1 g HC und 1,0 g CO enthalten sein. Quelle Das ist bezogen auf den Heizwert fast nichts wenn wir uns vor Augen halten, dass ein Fahrzeug mit ca. 8 l Benzinverbrauch etwa 185 g CO2 pro km ausstößt. Ein moderner Motor verbrennt somit fast den gesamten Brennstoff. Würde man den HC-Anteil um 50% senken, dann würde dies den Kraftstoffverbrauch somit nur um ca. 0,05% senken. Das ist absolut vernachlässigbar.Zitat:
Original geschrieben von SeatArosa1.7SDI
Mir fallen da noch 2 Effekte ein:1.) Benzin: Aerosol-Luft-Gemisch, LPG (Verdampferanlage): Brenngas-Luft-Gemisch. Das Brenngas-Luft-Gemisch ist ein homogenes Gemisch zweier Gase auf molekularer Ebene und brennt daher gründlicher und gleichmäßiger ab als die vergleichsweise riesigen Aerosoltröpfchen. Daher ist der Verbrennungswirkungsgrad von LPG höher, welcher besagt, wieviel % des eingesetzten Brennstoffs wirklich vollständig an der Verbrennung teilnehmen. Im Roh-Abgas von LPG sollte sich nach dieser These also weniger HC befinden. (weil der Kraftstoff vollständiger umgesetzt wurde)
Denkfehler! Die Abgase hinter dem KAT (um die es bei der Abgasnorm geht) haben bereits die Umsetzung durchlaufen. D.h. HC und CO, welches im Motor nicht umgesetzt wurde, wird im KAT umgesetzt, und die dort entstehende Reaktionswärme steht dem thermodynamischen Prozeß im Motor nicht mehr zur Verfügung.
Rückschlüsse auf den Verbrennungswirkungsgrad liefert das Rohabgas, wie es aus den Auslaßventilen kommt.
So. Und ich habe die These, daß ein homogenes Brenngas-Luft-Gemisch eben einfach vollständiger abbrennt als ein Benzin-Aerosol. D.h., das Roh-Abgas enthält weniger chemische Restenergie, die ungenutzt im KAT verfeuert wird.
Interessant wäre es, wenn man mal das Roh-Abgas bei LPG und bei Benzin untersuchen würde auf HC.
Zitat:
Was soll denn diese Behauptung mit den 35 % MehrVerbrauchsvolumen???? Ich kann dies aus der Erfahrung der letzten 51 000 km nicht bestätigen.
Das bezieht sich auf den Heizwert des Kraftstoffes. Bei gleichem Brennwert (gesamte Energie, die bei der Verbrennung frei wird) ist es sogar noch ein bisschen mehr.
Zitat:
Die Menge an Startbenzin lasse ich unter den Tisch fallen. Meine Anlage ist auf 30 Sekunden Benzinbetrieb eingestellt. Der Motor verbraucht in der Stunde ~ 1,5 Liter Benzin. Diesen 0,0125 L pro Kaltstart folgen dann Fahrstrecken zwischen 30 km und 280 km.
Ich halte den Benzintank zu einem Drittel gefüllt. Damit bleibt die Benzinpumpe immer ausreichend gekühlt.
Gruß Horst
Bei einer Verdampferanlage nur 30 s?
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Zitat:
Original geschrieben von Destructor
nochmal zum mitmeiseln, der heizwert entspricht nicht der thermodynamisch nutzbaren energie.
befasse dich etwas mit thermodynamik und weisst wieso, stichwort qulität von energie, anergie exergie usw.
Die thermodynamische Energie in einer Wärme-Kraftmaschine ist definiert über den Heizwert. Der maximale Wirkungsgrad ist dann nach carnot noch von den Temperaturdifferenzen und absoluten Temperaturen abhängig.
Wird heißer verbrannt und auf der anderen Seite genauso oder fast genauso weit gekühlt steigt der Wirkungsgrad und umgekehrt. Aber welche Faktoren meinst du?
Man kann den Wirkungsgrad auch beschreiben, indem man die einzelnen Verlustanteile aufeinander multipliziert.
Hier müsste wenn der LPG-Verbrauch relativ zum Heizwert so viel geringer ist als der von Benzin in mindestens einem Punkt die Verlustleistung extrem viel niedriger sein.
Zitat:
Original geschrieben von GaryK
Damit kommen wir zu Flammtemperaturen und Flammgeschwindigkeiten - und diese sind bei LPG ausreichend dicht am Benzin, damit bleibt der Heizwert als Kriterium - aber bitte der "obere" (also ohne Kondensationswärme des Wasserdampfs).
Genau den habe ich ebenso gepostet. Wobei der Brennwert (inkl. Kondensation) nicht wesentlich abweicht. Statt 35% wären es dann 36% mehr Autogasvolumen als Superbenzin, um die gleiche Energie zu liefern.
Zitat:
Man muss bei LPG auch berücksichtigen, dass die Dichte deutlich(!) temperaturabhängig ist. Damit kannste den Mehrverbrauch nicht auf das Prozent genau angeben.
Nur läge bei gleichen Temperaturverhältnissen, die wohl im Durchschnitt anzunehmen sind, der Unterschied genau auf dem o.g. Niveau.
Zitat:
Bei meinen Wagen kamen etwas über 25% incl. Startbenzin gut hin - Benzin hat etwa 32 MJ/l, LPG aufgerundet 50 MJ/kg. Bei einer Dichte um 0.52 kg/l sind das 26 MJ/l. 32/26 sind 1.23 und damit 23% Mehrverbrauch auf den Benzinbetrieb gerechnet.
Was ist 32/26? Und welche Quelle für den Heizwert in kg? Woher die Werte? Laut wikipedia sind es bei Benzin 43,6, Butan 45,7 und bei Propan 46,3 MJ/kg.
Bei Propan/Butan 95/5 sind es:
Propan : 0,58kg/l 26.500KJ/l
Butan: 0,53kg/l 23.600KJ/l
Superbenzin: 0,76kg/l 32.800KJ/l
somit ergeben sich:
95/5-Mischung 23745 KJ/l
60/40 24760 KJ/l
der Mehrverbrauch unter sonst gleichen Bedingungen läge also bei
95/5 : 38%
60/40: 32%
Quelle
Zitat:
Übrigens sind beim DIN auch nennenswerte Bandbreiten für den Brennwert des Superkraftstoffs zugelassen. Wenn die Oktanzahl z.B. durch Ethanol oder MTBE erreicht wird senkt das den Brennwert, mit vielen Xylolen nicht. Der Aromatenanteil im Benzin ist jedoch limitiert, irgendwas zwischen 40 und 45%.
Sind also die Angaben in den zitierten Quellen falsch? Wo findet man bessere Daten?
Warum muß man denn da soviel rum diskutieren?
Fakt ist das die meisten umgebauten Fahrzeuge ca. 1L mehr verbrauchen.
Also spielen da wohl noch mehr Faktoren eine Rolle,als nur der Heizwert!
Das Startbenzin spielt ja nur eine geringe Rolle,denn wenn man mehrere KM am Stück bzw. die ganze Tankfüllung auf einmal verfährt,dann kommen auf ca. 500KM vielleicht 1KM Benzin,also 0,2%!
Wahrscheinlich spielt die Fahrweise eine große Rolle und die Einstellung der Gasanlage.
Meine Gasanlage z.B. läuft im Teillastbetrieb etwas magerer als als im Benzinbetrieb,was den Verbrauch positiv beeinflusst.
Also vergess Heizwert etc. und freu dich über die geringen KM Kosten!
Zitat:
Original geschrieben von SeatArosa1.7SDI
Denkfehler! Die Abgase hinter dem KAT (um die es bei der Abgasnorm geht) haben bereits die Umsetzung durchlaufen. D.h. HC und CO, welches im Motor nicht umgesetzt wurde, wird im KAT umgesetzt, und die dort entstehende Reaktionswärme steht dem thermodynamischen Prozeß im Motor nicht mehr zur Verfügung.Zitat:
Original geschrieben von odobenus
Nach Euro-4-Norm dürfen im Abgas max. 0,1 g HC und 1,0 g CO enthalten sein. Quelle Das ist bezogen auf den Heizwert fast nichts wenn wir uns vor Augen halten, dass ein Fahrzeug mit ca. 8 l Benzinverbrauch etwa 185 g CO2 pro km ausstößt. Ein moderner Motor verbrennt somit fast den gesamten Brennstoff. Würde man den HC-Anteil um 50% senken, dann würde dies den Kraftstoffverbrauch somit nur um ca. 0,05% senken. Das ist absolut vernachlässigbar.
Rückschlüsse auf den Verbrennungswirkungsgrad liefert das Rohabgas, wie es aus den Auslaßventilen kommt.
Das habe ich nicht berücksichtigt. Wo findet man denn Daten über die Menge von HC und CO im Rohabgas im Vergleich zu Autogas?
Zitat:
So. Und ich habe die These, daß ein homogenes Brenngas-Luft-Gemisch eben einfach vollständiger abbrennt als ein Benzin-Aerosol. D.h., das Roh-Abgas enthält weniger chemische Restenergie, die ungenutzt im KAT verfeuert wird.
Interessant wäre es, wenn man mal das Roh-Abgas bei LPG und bei Benzin untersuchen würde auf HC.
Genau. Alternativ indirekt über die Energie, die am Kat abgegeben wird. Dann könnte man Rückschlüsse auf den Anteil nicht vollständig verbrannter Abgasanteile treffen.
Frage am Rande:
Verbrennt der Motor (Betrachtung des gleichen Modells) das Abgas bei gleicher Leistung effizienter wenn er niedrig oder hoch dreht? Da der Verbrauch bei gleicher Leistung im hohen Drehzahlband höher ist, weil die Reibungswärme zunimmt, könnte durchaus auch eine effizientere Verbrennung zu einem niedrigeren Wirkungsgrad führen.
Zitat:
Original geschrieben von Silver_Arrow
Warum muß man denn da soviel rum diskutieren?
Fakt ist das die meisten umgebauten Fahrzeuge ca. 1L mehr verbrauchen.
Also spielen da wohl noch mehr Faktoren eine Rolle,als nur der Heizwert!Das Startbenzin spielt ja nur eine geringe Rolle,denn wenn man mehrere KM am Stück bzw. die ganze Tankfüllung auf einmal verfährt,dann kommen auf ca. 500KM vielleicht 1KM Benzin,also 0,2%!
Wahrscheinlich spielt die Fahrweise eine große Rolle und die Einstellung der Gasanlage.
Meine Gasanlage z.B. läuft im Teillastbetrieb etwas magerer als als im Benzinbetrieb,was den Verbrauch positiv beeinflusst.
Dann müsste man durch Veränderung der Steuerung des Benzinmotors ähnliches erziehlen. Fakt bleibt die massive Abweichung von "Mehr"-Verbrauch der Nutzer (ca. 15%-20%) und dem theoretischen "Mehr"-Verbrauch nach dem Heizwert (ca. 35 %).
Bisher hatten wir zwei Faktoren, die nachvollziehbar begründet waren:
a) geringere Drosselverluste, weil weniger Gemisch verbrannt wird und somit auch die Drosselung weniger ineffezient wirkt
b) die effizientere Verbrennung durch Gas statt Aerosolbildung
Die Variante, dass der Heizwert falsch, falsch interpretiert etc. wäre halte ich nicht für nachvollziehbar, sondern bisher nur die beiden o.g. Faktoren.
Zitat:
Original geschrieben von odobenus
Dann müsste man durch Veränderung der Steuerung des Benzinmotors ähnliches erziehlen. Fakt bleibt die massive Abweichung von "Mehr"-Verbrauch der Nutzer (ca. 15%-20%) und dem theoretischen "Mehr"-Verbrauch nach dem Heizwert (ca. 35 %).Zitat:
Original geschrieben von Silver_Arrow
Warum muß man denn da soviel rum diskutieren?
Fakt ist das die meisten umgebauten Fahrzeuge ca. 1L mehr verbrauchen.
Also spielen da wohl noch mehr Faktoren eine Rolle,als nur der Heizwert!Das Startbenzin spielt ja nur eine geringe Rolle,denn wenn man mehrere KM am Stück bzw. die ganze Tankfüllung auf einmal verfährt,dann kommen auf ca. 500KM vielleicht 1KM Benzin,also 0,2%!
Wahrscheinlich spielt die Fahrweise eine große Rolle und die Einstellung der Gasanlage.
Meine Gasanlage z.B. läuft im Teillastbetrieb etwas magerer als als im Benzinbetrieb,was den Verbrauch positiv beeinflusst.
Bisher hatten wir zwei Faktoren, die nachvollziehbar begründet waren:
a) geringere Drosselverluste, weil weniger Gemisch verbrannt wird und somit auch die Drosselung weniger ineffezient wirkt
b) die effizientere Verbrennung durch Gas statt Aerosolbildung
Die Variante, dass der Heizwert falsch, falsch interpretiert etc. wäre halte ich nicht für nachvollziehbar, sondern bisher nur die beiden o.g. Faktoren.
Klares JA!
Wenn du die Möglichkeit hast dein Benzinsteuergerät zu beeinflussen,dann kannst du einen geringeren Verbrauch einstellen!
Autogas hat z.B. eine geringere Flamm-Vortschrittgeschwindigkeit,d.h. es brennt langsamer und kann somit länger den Kolben beschleunigen.
Ob sich das auf den Verbrauch irgendwie auswirkt kann ich nicht sagen,dafür muss man glaub ich studiert haben!
Zitat:
Klares JA!
Wenn du die Möglichkeit hast dein Benzinsteuergerät zu beeinflussen,dann kannst du einen geringeren Verbrauch einstellen!
Das wäre ja eine tolle Sache. Muss man den Chip dafür austauschen oder kann man den mit einem manipuliertem Programm bestücken? So wie bei einem BIOS-update z.B. ?!
Zitat:
Autogas hat z.B. eine geringere Flamm-Vortschrittgeschwindigkeit,d.h. es brennt langsamer und kann somit länger den Kolben beschleunigen.
Ob sich das auf den Verbrauch irgendwie auswirkt kann ich nicht sagen,dafür muss man glaub ich studiert haben!
Damit also noch einen dritten nachvollziehbaren Grund. Da müsste dann der Abwärmeverlust kleiner sein, weil der Druck im Zylinder konstanter ist.
wahrscheinliche physikalische Erklärung:
Wenn man ein Gas erhitzt, was ja bei der Zündung passiert, dann epandiert es bei gleicher Temperatur. Wenn nun die Expansion aber nicht mit fortschreitendem Abbrand gleichziehen kann, weil der Kolben zu langsam bzw. der Abbrand zu schnell ist, dann wird das Gas heißer. Damit steigen dann die Abwärmeverluste, weil somit der durchschnittliche nutzbare Druck sinkt.
Folge der geringeren Abbrandgeschwindigkeit: höherer Wirkungsgrad und geringer Spritverbrauch bezogen auf die eigentlich zu erwartenden 35% ggü. Superbenzin.
Zusammengefasst hätten wir bisher also folgende Gründe ausfindig gemacht:
1) geringere Drosselverluste, weil weniger Gemisch verbrannt wird und somit auch die Drosselung weniger ineffezient wirkt
2) die effizientere Verbrennung durch Gas statt Aerosolbildung
3) langsamer Abbrand und somit geringere thermische Verluste
4) geringere Maximalleistung, somit sparsamere Fahrweise
5) Placebo-Effekt und Messfehler durch Startbenzin
Ein paar Daten:
Brennwert von Benzin nach DIN. Leider hab ich die Norm für Benzin nicht, aber die Aral Webseite hilft weiter, die werden sicherlich nur die Norm abgeschrieben haben.
Zitat:"Die Dichten für Otto- und Dieselkraftstoff werden gemäß der EN 228 bzw. EN 590 bei 15°C wie folgt festgelegt: Ottokraftstoff (DIN EN 228): Dichte 15°C: min. 720 ... max. 775 kg/m³
sowie
"Die nutzbare Wärmemenge wird als unterer Heizwert bezeichnet, der im allgemeinen bei Kraftstoffen angegeben wird: Ottokraftstoff: 40,1 ... 41,8 MJ/kg"
Also beim Benzin: 0,745er Dichte und man bekommt für Ottokraftstoff einen unteren Brennwert von 41 MJ/kg *0,745 = 30,5 MJ/l. Deckt sich auch mit dem Motorlexikon: http://www.motorlexikon.de/img.php4?fotos/klein/K/K230.jpg
Bei Propan hat meine kleine "Hausdatenbank" eine Dichte von 0,501 bei 20°C angegeben, Butan kommt auf 0,579. 60/40 als Wintergas bei 0°C wäre gemittelt 0,557 kg/l. Sommergas 60/40 und 20°C wären 0,547 kg/l. Trotz mehr Butan sinkt die Dichte durch die höhere Temperatur etwas ab.
Die Heizwerte nehme ich mal vom DVFG. Propan hat 12,87 kWh/kg, Butan deren 12,69 kWh/kg. Sommergas 40/60 hat daher 12,76 kWh/kg, Wintergas 60/40 deren 12,80.
Ich komm bei LPG also auf einen unteren Brennwert von 25,12 MJ/l, Wintergas hat 25,66 MJ/l.
Mehrverbrauch bezogen auf den unteren Heizwert: 30,5/25,12 sind im Winter 21% und im Sommer 19%. Allerdings ist genug Platz für Schwankungen durch die unterschiedlichen Dichten der Kraftstoffe je nach Temperatur. Der Energiegehalt sinkt mit steigender Tanktemperatur, also Wintergas bei +10°C oder Sommergas bei +30°C getankt und die Werte gehen nach oben.
Zitat:
Verbrennt der Motor (Betrachtung des gleichen Modells) das Abgas bei gleicher Leistung effizienter wenn er niedrig oder hoch dreht? Da der Verbrauch bei gleicher Leistung im hohen Drehzahlband höher ist, weil die Reibungswärme zunimmt, könnte durchaus auch eine effizientere Verbrennung zu einem niedrigeren Wirkungsgrad führen.
Dieser Kausalkette kann ich nicht mehr ganz folgen.
Der höchste Wirkungsgrad ist immer bei (fast) maximalen effektivem Mitteldruck (also ziemlich Volllast, noch ohne Volllastanreicherung) und im Drehzahlbereich des maximalen Drehmoments, also ca. 2/3 der Nenndrehzahl.
Der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors sinkt ab dem Bestpunkt mit zunehmender Drehzahl wieder, weil
1.) die Reibung linear zunimmt
2.) die Ladungswechselverluste überproportional zunehmen
3.) die Ventilschließzeiten ab einem bestimmten Punkt durch Masseträgheit verzögert werden (Ventil schließt langsamer als die Nockenkurve es vorgibt)
4.) mit zunehmender Kolbengeschwindigkeit und immer geringeren Verweildauer des Kolbens im OT gewinnt die Flammfront-Geschwindigkeit an Bedeutung. Der Prozeß die Expansionsarbeit des Gases zu nutzen weicht immer mehr vom Gleichraumprozeß ab, je schneller der Kolben der Verbrennung "davoneilt", und die Masseträgheit des Gases selbst spielt auch eine immer größere Bedeutung. Durch zunehmende Frühzündung kann man diesen Effekten nur begrenzt etwas entgegensetzen (Klopfen! mech. Belastung!)
Zitat:
Original geschrieben von odobenus
Zitat:
Die Menge an Startbenzin lasse ich unter den Tisch fallen. Meine Anlage ist auf 30 Sekunden Benzinbetrieb eingestellt. Der Motor verbraucht in der Stunde ~ 1,5 Liter Benzin. Diesen 0,0125 L pro Kaltstart folgen dann Fahrstrecken zwischen 30 km und 280 km.</blockquote>
Bei einer Verdampferanlage nur 30 s?
Oha. Du hast es ja wirklich nicht verstanden. Meine Anlage ist in der Signatur beschrieben: Icom JTG = Flüssigeinspritzend. Ich wollte bewußt keine Oldtimer-Verdampfer-Anlage haben. Habe ja auch schließlich eine moderne Benzineinspritzung und keinen Vergaser mehr unter der Haube.
Kopfschüttelnde Grüße
Zitat:
Original geschrieben von HorstBenz
Zitat:
Original geschrieben von odobenus
Zitat:
Original geschrieben von HorstBenz
Oha. Du hast es ja wirklich nicht verstanden. Meine Anlage ist in der Signatur beschrieben: Icom JTG = Flüssigeinspritzend. Ich wollte bewußt keine Oldtimer-Verdampfer-Anlage haben. Habe ja auch schließlich eine moderne Benzineinspritzung und keinen Vergaser mehr unter der Haube.Zitat:
Die Menge an Startbenzin lasse ich unter den Tisch fallen. Meine Anlage ist auf 30 Sekunden Benzinbetrieb eingestellt. Der Motor verbraucht in der Stunde ~ 1,5 Liter Benzin. Diesen 0,0125 L pro Kaltstart folgen dann Fahrstrecken zwischen 30 km und 280 km.</blockquote>
Bei einer Verdampferanlage nur 30 s?Kopfschüttelnde Grüße
Ich habe dein Profil keineswegs gelesen, sondern nur die Beiträge in DIESEM Thread. Es ist dir wohl entgangen, dass hier bisher nur von den weit verbreiteten Verdampferanlagen die Rede war.
Damit fallen dann auch zwei Faktoren, die zu einem geringerem Verbrauch führen weg:
-Leistungsverringerung (gibts nur beim Verdampfer) mit der Folge eines weniger rasanten Fahrverhaltens und somit einer Verringerung der eingebrachten Energie
-geringere Drosselverluste
Aber das Thema des Threads ist ein anderes, was du nicht verstanden hast. Die Diskussion über die Gründe für die Differenz zwischen Heizwertorientierter Verbrauchsumrechnung und dem realen gemessenen Verbrauch der Nutzer.