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Umrüstung VW 2l TSFI?

Themenstarteram 4. März 2017 um 22:32

Ich habe mal ein bisschen gestöbert, was hier zur Umrüstung von Direkteinspritzern aus dem VAG-Konzern zu finden ist. Aber viele Beiträge sind schon einige Jahre alt, damals war die Technik wohl noch nicht so weit. Die alten Anlagen haben wohl auch noch Bezin beigemischt und/oder in den Ansaugtrakt eingespritzt?!

Inzwischen haben ja zumindest Prinz (Liquimax) und Vialle (LPDi) Anlagen im Programm, die das LPG direkt in den Brennraum einspritzen, ohne Benzinbeimischung. Von der Theorie her müsste das Optimal sein: Kaltstart direkt auf Gas, Brennraumkühlung durch die Verdampfung im Brennraum. Aber wie sieht es mit der Haltbarkeit der Anlagen und Motoren aus? Gibt es da inzwischen Erfahrungen? Was sind die typischen Problemstellen?

Konkret würde mich der Golf VI GTI interessieren, entweder mit dem "normalen" 2,0l TFSI (211PS, MKB: CCZB) oder der Edition 35 Maschine (235PS, MKB: CDLG).

Gruß

Tom

Beste Antwort im Thema

Zitat:

@MrFleetwood schrieb am 9. März 2017 um 22:48:04 Uhr:

Zitat:

@Käfer1500 schrieb am 8. März 2017 um 08:07:41 Uhr:

Aber bleiben wir doch besser beim Thema und der Frage des TE: wer hat wirklich belastbare Erfahrungen mit der Umrüstung eines VW 2l TSI, möglichst sogar für Anlagen mit Nutzung der originalen Einspitzdüsen?

Die DLM (die Aufgrund der Thermodynamik ja nicht funktionieren kann) ...

Polemik kannste Dir sparen, so hat das keiner gesagt, Aussage von GaryK war nur, dass LPG statt Benzin im TSI Hochdruckteil ab bestimmten Temperaturen seine Eigenschaften ändert, was zu ungenauer Dosierung führt.

Zitat:

@MrFleetwood schrieb am 9. März 2017 um 22:48:04 Uhr:

....Funktioniert seltsamerweise recht ordentlich. Anfangs gab es etwas Probleme mit der Hochdruckpumpe (aber auch auf Benzin), das ist wohl Geschichte. Teilw. sind bei den Kits modifizierte Pumpen mit bei. .... Von Zavoli gäbs noch die Alisei DI für den CCZB , auch keine schlechte Anlage.

Und um genau das geht es dem TE hier. Nur: wo sind die vielen Fahrer, bei denen die DLM oder die Alisei DI verbaut sind und die schon viele tkm mit den Anlagen gefahren haben? Hier im Forum nicht. Daraus aber zu schliessen, dass die keinerlei Probleme haben, wäre mir zu spekulativ. Viele hier sind ja einfach nur gasanlageninteressiert und haben auch keine Probleme mit ihrer verbauten Anlage.

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Die Verdampfung im Brennraum kühlt einen Scheiss, da die Verbrennungsenthalpie um mehr als zwei Zehnerpotenzen höher ist als die Verdampfungswärme.

Problem ist beim "direkten" die Hochdruckpumpe. Für Benzin ausgelegt, muss aber auch LPG abkönnen ohne dafür ausgelegt zu sein. Was bei 96°C und damit keiner unüblichen Zylinderkopftemperatur spontan "überkritisch" wird, somit nicht mehr verlüssigbar ist und sich wie ein Gas verhält. Verzichtet man auf den "Abuse" und bläst LPG parallel einfach ein, dann muss die Hochdruckdüse mit durchströmendem Benzin gekühlt werden. Je mehr desto besser, aber desto teurer/wenig lukrativ.

Ich würde wenn überhaupt dann nur zu Vialle greifen. Die haben die meiste Erfahrung damit.

Die Hochdruckpumpen werden von Prins bei der DLM extra für den LPG Betrieb modifiziert - schon aus Gewährleistungsgründen dem Hersteller gegenüber. Bei den herrschenden Einspritzdrücken hat das Gas keine Möglichkeit zu verdampfen - auch nicht bei 96° :-) Es wird über die Benzindüsen eingespritzt und kühlt diese wie es das Benzin tun würde. Funktioniert wunderbar.

Nur bei der VSI2 DI muss Benzin paralel eingespritzt werden.

Beide Systeme laufen gut, letzteres ist halt um einiges günstiger. Verbraucht dafür ein paar % Benzin zusätzlich, aber lt Kundenaussagen unter 10%.

Zitat:

@MrFleetwood schrieb am 5. März 2017 um 16:41:12 Uhr:

Verbraucht dafür ein paar % Benzin zusätzlich, aber lt Kundenaussagen unter 10%.

Bei der SDI 2.0 von BRC sollen es sogar 30% sein.

Zitat:

@MrFleetwood schrieb am 5. März 2017 um 16:41:12 Uhr:

Die Hochdruckpumpen werden von Prins bei der DLM extra für den LPG Betrieb modifiziert - schon aus Gewährleistungsgründen dem Hersteller gegenüber. Bei den herrschenden Einspritzdrücken hat das Gas keine Möglichkeit zu verdampfen - auch nicht bei 96° :-) Es wird über die Benzindüsen eingespritzt und kühlt diese wie es das Benzin tun würde. Funktioniert wunderbar.

Korrekt. Nur hast du den "kritischen Punkt" von LPG bei etwa 96-100°C je nach Mix. Der beißt dich bei der Dosierung in den Allerwertesten, da das quasi eine dritte Phase ist. https://www.youtube.com/watch?v=EfiAUlK788Y ... komplett andere Stoffeigenschaften.

 

Themenstarteram 5. März 2017 um 21:14

Ich habe mich bei Vialle mal umgeschaut, für VW-Motoren >118kW scheinen die nichts anzubieten. Prinz hat zumindest für den CCZB mit 211PS eine Anlage im Program.

Aktuell fahre ich einen Golf IV GTI (150PS, gechipped auf 194PS) als Winterauto auf LPG. Außerdem haben wir hier noch einen Schummeldiesel (Golf VI GTD) den ich gerne in 1-2 Jahren ersetzen würde. Ich war noch nie ein echter Diesel-Fan, und nach der VW-Affäre und den NOx-Problemen wird der Nachfolger wohl wieder ein Benziner. Bei 25-30tkm im Jahr macht es aber sicherlich Sinn, über eine Umrüstung nachzudenken.

Gruß

Tom

Zitat:

@GaryK schrieb am 5. März 2017 um 18:13:14 Uhr:

Korrekt. Nur hast du den "kritischen Punkt" von LPG bei etwa 96-100°C je nach Mix. Der beißt dich bei der Dosierung in den Allerwertesten, da das quasi eine dritte Phase ist. https://www.youtube.com/watch?v=EfiAUlK788Y ... komplett andere Stoffeigenschaften.

Der Versuchsaufbau hat nur 0,gar nix mit den Bedingungen in der Einspritzanlage von einem FSI Motor zu tun....

Hier (in dem verlinktem Video) ist die Kammer nur halbvoll, Druck unbekannt - vermutlich eher gering (relativ)

Bei einem FSI Motor ist das Kraftstoffsystem zu 100% gefüllt und ab der Pumpe herrschen ca 2500bar - da verdampft nix. Es kann gar nicht verdampfen....

Hallo MrFleetwood,

Zitat:

Bei einem FSI Motor ist das Kraftstoffsystem zu 100% gefüllt und ab der Pumpe herrschen ca 2500bar - da verdampft nix. Es kann gar nicht verdampfen....

GaryK hat physikalisch schon Recht: Sofern die Temperatur (bei mindestens 42 bar) über 97°C liegt, gibt es - selbst wenn der Druck auf 2500 bar gesteigert würde - kein flüssiges Propan mehr.

 

Nur noch sogenannt "überkritisches Gas", eben mit sehr großer Dichte, was prinzipiell aber auch injiziert werden kann.

Die Frage ist, ob ein auf Benzin optimierter Injektor damit vernünftig arbeiten kann, da die Propan-Dichte in dem Zustand - trotz hohem Druck - wohl doch geschätzt um die Hälfte geringer als Benzin sein wird.

Dort ist die Verdampfungsenthalpie dann gleich Null, so das es überhaupt keinen "Kühleffekt durch Phasenübergang" mehr gibt.

Bei den Verdampferanlagen gibt es doch die grundsätzlich Trennung zwischen dem die Dosiermenge bestimmenden Ventil und der eigentlichen Injektion über eine "dumme" Düse am Saugrohr.

Bei den Benzindirekteinspritzern sind die Dosierung und Injektion hingegen sehr nahe in einem Element - bei höherer Temperatur im Zylinderkopf - vereint, was bei die Dosage von LPG (im überkritischen Gaszustand) und Benzin (im flüssigen Zustand) schon recht unterschiedlich gestaltet.

Gruß

AstraH_LPG

 

 

Die Icom HP2 kann ich als Alternative auch noch empfehlen. läuft bei mir seit 60000 km ohne einen Tropfen Benzin. Pumpe und Düsen halten.

Zitat:

@MrFleetwood schrieb am 5. März 2017 um 22:37:20 Uhr:

Zitat:

@GaryK schrieb am 5. März 2017 um 18:13:14 Uhr:

Korrekt. Nur hast du den "kritischen Punkt" von LPG bei etwa 96-100°C je nach Mix. Der beißt dich bei der Dosierung in den Allerwertesten, da das quasi eine dritte Phase ist. https://www.youtube.com/watch?v=EfiAUlK788Y ... komplett andere Stoffeigenschaften.

Bei einem FSI Motor ist das Kraftstoffsystem zu 100% gefüllt und ab der Pumpe herrschen ca 2500bar - da verdampft nix. Es kann gar nicht verdampfen....

Wie GaryK schon sagt, die Physik/Thermodynamik hat leider immer recht!

Auch wenn das bei manchen Stoff/Druck/Temperaturbedingungen unserer Erwartung, die sich ja nur auf unsere Erfahrungen mit Wasser und Luft bei "normalen" Temperaturen und Drücken gründen, heftig widerspricht! Nur meine Erfahrung aus dem Hauptstudium, wo Thermodynamik mein schlechtestes Fach war, weil sich da eben nix mit "Logik aus Erfahrung" begründen läßt, sondern nur mit komplexen Formeln und Tabellen.

Themenstarteram 6. März 2017 um 6:49

Trotzdem gibt es ja Systeme, die LPG direkt über die serienmäßigen Injektoren einspritze. Um so mehr bin ich an Erfahrungen zu diesen Systemen interessiert. Wenn das grundsätzlich nicht gehen würde, wären die Systeme ja nicht am Markt.

Nach dem Schwierigkeiten mit meiner OMVL-Anlage im alten Golf (kein Umrüster in der Nähe, der sich mit dem Ding auskennt) möchte ich nicht nochmal auf ein System bzw. einen Hersteller mit geringer Verbreitung setzen. Da haben Vialle und Prinz klare Pluspunkte. Icom oder BRC sind mir bisher dagegen nicht begegnet, was aber nichts heißen muss.

Danke für die Erklärung mit dem "kritischen Punkt". Als E-Techniker ist mit Thermodyamik zum Glück erspart geblieben. Feldtheorie ist aber in etwa die gleiche Liga denke ich. ;)

Gruß

Tom

Zitat:

@MrFleetwood schrieb am 5. März 2017 um 22:37:20 Uhr:

Hier (in dem verlinktem Video) ist die Kammer nur halbvoll, Druck unbekannt - vermutlich eher gering (relativ)

Bei einem FSI Motor ist das Kraftstoffsystem zu 100% gefüllt und ab der Pumpe herrschen ca 2500bar - da verdampft nix. Es kann gar nicht verdampfen....

Du hast den Punkt schlichtweg nicht verstanden. Ab 100°C gibts bei LPG keine Phasen mehr, du hast nur noch ein Gas. Was lediglich so hoch verdichtet ist, dass es die Dichte einer Flüssigkeit hat. Und genau das sieht man in der Kammer auf dem Video. Und am "kritischen Punkt" ändern sich die Stoffeigenschaften dramatisch. Oberflächenspannung und Viskosität sind zum Beispiel spontan "weg". Und der Druck kann massiv hochgehen. Expandierst du nun auf dem Weg aus der Düse in den Brennraum, so bilden sich wieder Phasen, dummerweise "irgendwann". Was die Dosiergenauigkeit beeinträchtigt weil die Düsenwiderstandsbeiwerte nicht mehr sauber berechenbar sind.

Würden die Einspritzdüsen an den Kühlkreislauf angeschlossen und auf 90°C begrenzt, hättest du weit weniger Potenzial für Ärger. Schnapsglas Zweitaktöl dazu, gut wärs. Die gekühlten Düsen gibts z.B. bei VW für die CNG Fahrzeuge (damit die eben nicht mangels Kühlung verkokeln), aber eben nicht als Option bei LPG Umbauten.

Irgendwie kapierst du die ganze Geschichte nicht :-)

Einmal wird das Gas (wie das Benzin) für die Einspritzng bei der DLM auf 2500bar verdichtet - was passiert dabei? Es dürfte druckbedingt dezent über deine ach so gefährlichen 100° kommen und - nix passiert :-)

Deine Kammer ist sichtbar nur teilgefüllt und nur so wird der Vorgang überhaupt ermöglicht. Im Einspritzsystem wird genau das tunlichst vermieden.

Was du da hast, gibt es so wärend eines Einspritzvorganges schlichtweg nicht, und was das Gas nach verlassen der Düse macht -soll es, der Dosiervorgang ist beendet.

Ich glaub dir dieses Horrorszenario (im Versuchsaufbau) ja :-) Aber meinst du, die Techniker sind so blöde und wissen sowas nicht zu verhindern?

Immerhin funktioniert das ganze ja wunderbar :-)

Das Seltsame ist - einige BMW Motoren laufen mit über 100° Kühlwassertemp, und man kann im Betrieb Verdampfertemperaturen über 100° ablesen. Somit wird auch dort das (flüssige) Gas so heiß.....es müsste ein massiver Druckanstieg erfolgen. Unkontrolliert......nichts, rgn.

Also gaanz ruhig :-)

@ AstraH

Du formulierst zB schon mit Propan rum, obwohl der Hauptbestandteil von LPG Butan ist - mit entsprechend komplett anderen Stoffeigenschaften.

Es sucht sich also jeder das raus., was am besten zu seiner Theorie passt :-)

Wie gesagt - es funktioniert, und zwar tadellos. Und da gibt´s nix zu rütteln. Ich bleib lieber bei der Parxis.

Zitat:

@MrFleetwood schrieb am 7. März 2017 um 22:31:32 Uhr:

Irgendwie kapierst du die ganze Geschichte nicht :-)

WER kapiert's nicht und versucht hier, die Thermodynamik ausser Kraft zu setzen? ;)

Deine Argumentation, dass es über 96°C funktioniert, ohne die genauen realen Parameter Druck/Temp. wirklich nachgemessen zu haben, denn Verdampfertemp. sagt dazu erstmal garnichts zur realen LPG Temp. aus, ist mehr als dünn.

Aber bleiben wir doch besser beim Thema und der Frage des TE: wer hat wirklich belastbare Erfahrungen mit der Umrüstung eines VW 2l TSI, möglichst sogar für Anlagen mit Nutzung der originalen Einspitzdüsen?

Die TSFI (EA113) waren die alte Generation vor EA888, die laufen wohl mit konventionellen Verdampferanlagen und 20% Benzinanteil zur Einspitzdüsenfreihaltung und Additivierung recht passabel, wie älteren Berichte von DieselWiesel und c.c.i gezeigt haben.

PS: Nach dieser Quelle wäre der 235PS Edition35 CDLG Motor sogar der "alte" EA113. Fraglich ist allerdings, ob es dazu (wegen Exotenstatus) ein Abgasgutachten gibt.

Hallo MrFleedwood,

ja, beim Butan liegt der kritische Punkt höher bei 135°C und 37 bar. So das zwischen 97° und 135°C der Butan-Anteil im LPG durch großen Druck (über 37 bar) doch noch flüssig gehalten und entsprechend definiert dosiert werden kann.

Das man auch "überkritische Gase" - wie das Methan im CNG, welches man eben auch nicht (ohne gleichzeitige Abkühlung) alleine durch Druck verflüssigen kann - definiert injizieren kann, steht außer Frage.

Wichtig ist nur, dass man innerhalb des die Menge definierenden Elementes /Dosierventils von einer definierten Fluid-Dichte (unabhängig ob flüssig oder gasförmg...) ausgehen kann. Durch unterkritische Temperatur und "Gegendruck" durch die eigentlich injizierenden Düse hinter dem Dosierelement bleibt das System vorhersehbar, auch wenn dann innerhalb der Düse - dort wird statischer Druck in Strömungsgeschwindigkeit umgesetzt - die Phasengrenzen verschwinden oder wieder auftauchen.

Gruß

AstraH_LPG

P.S. Ja, wir sind wie Käfer richtig bemerkt, ziemlich weit vom Ausgangsthema abgewichen...

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