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AbgAs-Technik
Totaloperation
am Selbstzünder
Ottomotoren auf Gasbetrieb umzurüsten ist kein Hexenwerk. Einen Dieselmotor
dazu zu bringen, mit Flüssiggas zu laufen, dagegen ist ungleich aufwändiger.
Wie eine solche Totaloperation am Selbstzünder aussieht, hat die amz-Redaktion
bei BU Bücker & Essing in Lingen erfahren.
Totaloperation: Der Umbau auf Flüssiggas-Betrieb
erfordert tiefgreifende Änderung beim Selbstzünder.
Um die Verdichtung zu reduzieren, bearbeiten die
Spezialisten unter anderem den Kolbenbrennraum
(hinten rechts). Überdies erhält der Zylinderkopf eine
Zündkerzenaufnahme (Bildmitte). Foto: Kuss
Mobilität ist längst keine billige Selbstverständlichkeit
mehr. Hohe Kraftstoffkosten und die damit
verbunden hohen Mineralölsteuern machen Spediteuren,
Transport- und Busunternehmern sowie
Dienstleistern das Leben schwer – und die Erlöse
zunichte. Der Grund: Die täglichen Fahrten entwickeln
sich zunehmend zu einem Kostenproblem.
Deshalb suchen viele der Betroffenen gangbare
Wege aus der Kostenspirale, etwa in alternativen
Antriebskonzepten, etwa der Umrüstung der
Fahrzeuge auf Pflanzenölbetrieb oder andere
Kraftstoffarten wie das im Vergleich zu Diesel- und
Otto-Kraftstoffen deutlich preiswertere Flüssiggas.
Umrüstung möglich
Allerdings ließen sich bislang nur Benzinmotoren mit
relativ überschaubarem Aufwand auf den kosten-
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NKW partner 4/2009
günstigeren und zudem auch noch umweltschonenden
Flüssiggas-Betrieb umrüsten. Besitzer von
dieselbetriebenen Nutzfahrzeugen, die in der derzeit
schwierigen Wirtschaftslage mit hohen Kraftstoffkosten
und verschärften Umweltauflagen zu
kämpfen haben, mussten bis vor kurzem noch „in
die Röhre“ schauen. Doch das könnte sich ändern,
denn in Zukunft wird es möglich sein, auch großvolumige
Dieselmotoren mit LPG (Liquified Petroleum
Gas), sprich: Flüssiggas, zu betreiben. Seit geraumer
Zeit lassen sich nämlich auch Nutzfahrzeuge und
Busse umrüsten: Dem zur BU Drive-Gruppe (www.
bu-drive.de) gehörenden Motorenspezialisten BU
Bücker & Essing im niedersächsischen Lingen ist es
gelungen, einen Selbstzünder auf Fremdzündung
umzubauen und derart zu modifizieren, dass sich
dieser monovalent, also ausschließlich, mit Flüssiggas
betreiben lässt.
Feinschliff: Die Nocken der Nockenwelle erhalten durch
Umschleifen eine neue Kontur, um die Zylinderfüllung zu
verbessern. Foto: Kuss
Dipl.-Ing. Clemens Ortgies, Geschäftsführer der
BU Bücker & Essing GmbH, hat der amz-Redaktion
erklärt, was alles für eine solche „Geschlechtsumwandlung“
notwendig ist.
Weniger Abgase, weniger Steuern, weniger Maut
Das Umrüsten ist laut Ortgies nicht nur umweltfreundlich,
sondern auch wirtschaftlich: Nach
dem Umbau erfüllt das nur noch monovalent zu
betreibende Fahrzeug die strenge EU-Abgasnorm
EEV Klasse 1 und lässt sich damit die derzeit günstigste
Schadstoffklasse einstufen. „Die EEV-Norm
beschreibt besonders umweltfreundliche Fahrzeuge
und ist gegenwärtig der anspruchsvollste
europäische Abgasstandard für Lkw und Busse“,
erklärt Ortgies.
Kerzenhalter: Anstelle des Diesel-Injektors sitzt eine
Spezialhülse für die Aufnahme der Gas-Zündkerze im
Zentrum des Zylinderkopf. Foto: Kuss
Geschlechtsumwandlung: Für den Betrieb mit Flüssiggas
muss der Selbstzünder zu einem Fremdzündungsmotor
umfunktioniert werden. Herzstück ist eine elektronisch
gesteuerte, sequentielle Gaseinblasung.
Foto: BU Drive
„Nach der Umrüstung übertreffen die Fahrzeuge
die Abgasqualität der seit Oktober 2008 bei Lkw
und Bussen für alle neuen Fahrzeugtypen gültige
Euro-5-Norm“, erklärt Ortgies. Damit eigne sich
eine solche Umrüstung besonders auch für Fahrzeuge,
die in Innenstädten und Umweltzonen zum
Einsatz kommen, zudem fallen geringere Mautgebühren
und Kfz-Steuern an.
Doch bis zur Serienreife der Diesel-Gasumrüstung
war dem Experten eine mehrjährige Forschungs-
und Entwicklungsarbeit notwendig, an
der unter anderem die Fachhochschulen Heide
und Flensburg maßgeblich beteiligt waren. Seit
kurzem ist die neuartige Antriebstechnologie nun
serienreif und lässt sich von den Motorenspezialisten
bei BU Bücker & Essing umsetzen.
Aufwändige Umbauarbeiten
Der Umbau ist anspruchsvoll, denn der selbstzündende
und hoch verdichtetet Dieselmotor wird
dabei quasi in einen flüssiggasbetriebenen, deutlich
geringer verdichteten Fremdzündungsmotor
„umgewandelt“. Um dies zu bewerkstelligen mussten
nicht nur viele Komponenten neu konstruiert
werden, auch an den weiter verwendeten Teilen ist
viel Arbeit notwendig.
Die Lingener Motorenexperten schleifen unter
anderem das Profil der Nockenwelle um, reduzieren
durch Umarbeiten des Kolbenbrennraums die
Verdichtung und setzen anstelle des Injektors mittels
einer Spezialhülse eine Zündkerze ein. Zudem
erhalten die Zylinderköpfe neuen Ventilführungen
und harte Ventilsitzringe, welche den Gasbetrieb
problemlos verkraften.
Kernelement ist allerdings eine zylindersequentielle,
elektronisch gesteuerte Gaseinblasung mit
eigenem Steuergerät und einer Spezialsoftware,
welche pro Minute etwa 4.000 Werte berechnet,
um eine möglichst optimale Einspritzung zu gewährleisten.
Zudem erhält der Gasmotor zusätzliche
Sensoren, welche dem Steuergerät die Parameter
liefern, um daraus für jeden Zylinder separat
die jeweilige Flüssiggas-Einspritzmenge und den
optimalen Zündzeitpunkt berechnen.
Die Reichweite mit einem 660 Liter Gas-Tanksystem
liegt bei rund 800 km, das Mehrgewicht im
Vergleich zur Dieselvariante beträgt nur etwa 100