AW: LPG (Autogas) Verbrennung/Ventilsitze

hallo Stephan,

eine Diskussion würde ich gut finden.Wenn ich deine Schilderungen so lese kann es doch nur eine Lösung geben um der langsameren Verbrennung von LPG entgegenzuwirken.Man müsste doch nur solange mit der Zündung spielen bis es passt.Ich bin da etwas zögerlich.Bei dem heutigen Sprit soll/kann man die Zündung ja auf 6 v.OT einstellen.Mit dieser Einstellung fährt meine Karre auf Benzin sehr gut.Wieweit müsste man noch v.OT gehen um eine vollständige Verbrennung von LPG zu erreichen?Nächste Frage:Unterliegen die Ventilsitze nicht einer "natürlichen" Härtung?
Bin mal gespannt was die Experten sagen.

Gruss Andreas

AW: LPG (Autogas) Verbrennung/Ventilsitze

Hallo Andreas,

ich hatte den 2,25er auch auf 6° vor OT stehen. Man könnte bei LPG auch noch weiter zurück gehen, (vielleicht 8°v.OT) aber dann verliert man die Möglichkeit auf Benzin umzuschalten. Es gab doch gelegentlich Momente in denen Benzinbetrieb notwendig ist. Ganz ausschalten lässt sich der Effekt der langsamen Verbrennung aber nicht denn irgendwann kommt der Punkt wo die Frühzündung entgegengesetzt wirkt, sprich der Kolben wird in der Aufwärtsbewegung gebremst. Man müßte eine drehzahlabhängige Steuerung haben, aber wir sprechen hier von einer einfachen Venturi Gasanlage. Moderne Gasanlagen in elektronisch gesteuerten Motoren, eben alles Neuzeitliche, sind hier jetzt mal nicht gemeint. Ich habe mich auch ausschließlich mit der Venturi Anlage beschäftigt da im alten Land Rover Motor nur die benutzt wird.

Die natürliche Härtung der Ventilsitze wird oft beschrieben. Keine Ahnung was dran ist. Ich habe im Benzinbetrieb immer bleifreies Benzin gefahren. Nur beim Gas habe ich Flash Lube zugeführt was aber kein Bleiersatz sonder Schmier und Kühlwirkung verspricht.

Gruß,
Stephan

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Hallo,

zum (aus)härten ist mir spontan folgendes eingefallen: Die Abgase enthalten kohlenstoff, der sich an den Ventilsitzen und Ventilen niederschlägt, sodaß dort eine sog. Aufkohlung stattfindet, dann besitzt das Gefüge genügend (ungebundenen) Kohlenstoff um gehärtet zu werden ist dann aber keinesfalls so hart wie in es in einer Härterei möglich wäre....ist vielleicht ne mögliche Ursache.

Gruß Aaron

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Hallo, @Stephan2703 ,Du warst mit der Threadòffnung einen Tick schneller als ich. Dein Beitrag: Verbrennungstemperatur niedrig---Abgastemperatur hoch, und der andere Kollege: Verbrennungstemperatur hoch--ùbrigens auch meine Meinung, làsst nicht los. Ich bin gespannt auf des Pudels Kern. Wo trenne ich zwischen Abgas und Verbrennungstemperatur, jetzt nur mal im Brennraum bis zum Ventilsitz, da hab ich schon ein Problem. Dazu kommt sicher noch der Faktor der momentanen Belastung/Allgemeinzustand des Motors. Hast Du ùberprùft ob Dein Motor ùber harte Ringe verfùgte. Ich habe meinen 2,25 5MB diese Sommersaison faktisch nur mit Gas betrieben, im November zerlegt (zum Schluss òl getankt und Benzin kontrolliert). Erste ùberraschung: keine Sitzringe---das Ventil schliesst im Gusskopf(original) zweite ùberraschung:einwandfreie Sitze. Da in meiner Zylinderbohrung schon fast erste ùbergròsse Platz fand habe ich das rundum sorglos Paket gewàhlt. Die Geschichte mit meinem Motorinstandsetzer, Du kennst sie, aber auch er hat mir, obwohl er wusste dass ich bei Turner bestelle, dringend zu harten Ringen geraten. Auf meine Frage(ha da brennt es eben eine Ecke weg, und ich kann dann die Sitze immer noch nachrùsten) seine Antwort: was meinst du, wo kònnte das abgebrannte Teil hinfallen? kònnte?? Wàhrend meiner Kfz-Lehre habe ich unzàhlige Gasanlagen eingebaut, wir haben immer auf harte Ringe geachtet,Zùndzeitpunkt wurde wegen Der BI Verwendung nie veràndert. Ich fùr meinen Teil wùrde einen funktionierenden Seriemotor jederzeit mit bleifrei und Gas ohne Modifikation fahren d.h. auch ohne irgendwelche Zusàtze. Steht aber eine gròssere Revision an, bei diesem Pfundkurs, der Rest ist Geschichte. Turner gibt als Vorschlag 3 Grad vor OT statisch, nach mehreren Versuchen plus- minus gestern kann ich ihm nur zustimmen. Aarons Beitrag scheint mir plausibel, in diese Richtung hab ich es gelesen, wir haben hier aber einen GUSSSITZ vor uns, Hàrten?????ist doch relativ porig und weich/ keine hohe Materialdichte. ich mòchte noch dazulernen und warte ab, d.h.jede Menge Googeln Ich wùnsche Allen erst mal einen Guten Rutsch, um mich herum knallts schon

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Hi,

ich verstehe das so, das der Übergang vom gezündetem Gemisch zum Abgas beim Gasbetrieb länger dauert als beim Benzinbetrieb. Das Benzin zündet, verbrennt und wird ausgestoßen. Das Gas zündet, verbrennt und brennt beim ausstoßen immer noch. Das soll dann der ungünstige Zeitpunkt mit erhöhter Temperatur und besonderer Belastung am Auslassventil sein.

Der Zeitpunkt der Zündung ist beim Gas nicht so relavant im Bezug auf die Temperatur. Da ist das Auslassventil noch geschlossen und bildet mit dem Kopf eine Einheit die die Temperatur aufnehmen und ableiten kann. Ist soweit eigentlich ganz logisch (für mich).

Die Kopfdichtung scheint auch zu leiden. Ich habe sie damals vor der Gasumrüstung erneuert. Ich weis das der jetztige Besitzer die auch schon wieder ausgetauscht hat. Interessant wäre die Kilometerleistung. Ich ungefähr 20.000, er wahrschenlich eher 40.000 .

Guten Rutsch, sind nur noch knapp 2 Stunden bis zum Jahrewechsel.

Gruß,
Stephan

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hi stephan,
sehr interasante theme.
auch für mich werd vielicht bald der umbau auf gas in frage kommen.
aber!
ich habe schon im vorfeld mit diesen gedanken gespielt 2007 und schon auf Turner stage 2 kopf umgebaut.
herter sitze, ventile und innen laufflechen hoch poliert.
also denke ich das ich da kien problem haben werd.
aus miene erfahrung ist es das man nicht genau OT nehmen kann, da jeder motor anders leuft als der nechste. etwas ruhmspielen muss auf jedenfall kommen.
danke aber die gute erklerung so das ich als nicht chemie interasierte, unwissende auch jetz eine ahnung hatt.
danke.
happy new year.
lg rob

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Hallo alle,

ich habe es auch erst nachsehen müssen (bin zwar Metallmeister aber Werkstoffkunde war nie meins). Härten geht wohl auch bei Grauguss, hat mich auch gewundert ist aber wohl möglich. Die Sitze werden aber dann trotzdem nie so hart wie mit Sitzringen. Eine weitere Erklärung könnte eine Materialverdichtung infolge der aufschlagenden Ventile sein...ist hier aber dann ein sehr langwieriger Prozess....

Gruß Aaron

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Nach meinen (Halb-)wissen ist die Härtung durch Aufkohlen nur bei Stahl möglich und zwar je mehr Kohlenstoff desto härter und spröder.
Normaler unlegierter Stahl und Grauguss untescheiden sich nur durch den Kohlenstoffgehalt, bei Guss kann der Kohlenstoff nicht mehr im Gefüge aufgenommen werden sondern scheidet sich aus als Kugel- oder Lamellengraphit. Deswegen die guten Laufeigenschaften von Grauguss, der Graphit hat eine gewisse Schmierwirkung.
Der Grauguss ist also schon an Kohlenstoff übersättigt und kann zumindst unter den Temperaturen die der Zylinderkopf nicht überschreitet (überschreiten soll) kein Kohlenstoff mehr aufnehmen.
Jetzt kommt aber das Alter und damit die lange Zeit ins Spiel, in der der Gusskopf der Wärme und den Verbrennungsgasen ausgesetzt war. Dass sich das Gefüge nach vielen Jahren ändern kann ist zumindest denkbar.
Ich würde eher auf die "Verdichtung" des Materials durch das Schleißen der Ventile tippen.
Das wäre eine ähnliche Wirkung wie beim Schmieden, da hier durch die Verdichtung auch die Festigkeit des Stahls erhöht werden kann.
Aber sehr viel dürfte sich da nicht ändern.
Wie Stephan2703 schreibt ist die Temperatur während der Verbrennung und geschlossenem Auslassventil nicht so wichtig, da hier das Ventil Wärme über den Sitz abführen kann. Deshalb verbrennt das Ventil auch bei zu geringen Spiel wenn es nicht mehr ganz schließen kann.
Ich denke auch das ein Kopf in gutem Zustand LPG und Bleifrei ohne Zusätze verkraftet, vielleicht sollte zumindest am Anfang das Ventilspiel öfter kontrolliert werden.

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Hi,

ich glaube, dass du nur aufkohlen kannst, wenn das Metall rotglühend ist. Ich habe von einem befreundeten KFZ Entstandsetzer gehört, dass sie bei gasbetriebenen Fahrzeugen eine erhöhte Anzahl an gerissenen Kolben hatten.
Meine Theorie wäre dann, dass die zu hohe Temperatur quasi wie das Anlassen wirkt und der Guss/Stahl weicher wird...

Gruß

Gerson

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Soweit ich weiß geht das mit dem Anlassen nur bei Stahl.
Grauguss kann man Normalglühen, dadurch wird er etwas weniger spröde und die Zugfestigkeit steigt.
Bei Aluminium und dessen Legierung kann ich nichts sagen.
Die Auslassventile werden im Betrieb ja glühend (ich meine mal etwas von ca. 800 Grad gelesen zu haben), aber das ist bekannt und deswegen wird (oder sollte) für das Ventil entsprechender legierter Stahl eingesetzt (werden).
Die Ventilsitze sollten aber ncht so heiß werden.
Wird das Ventil durch die langsamere Verbrennung nun deutlich heißer als bei Benzinbetrieb kann es schadhaft werden und zB verbrennen.
Kolben sind normalerweise aus Aluminiumguss (meist kein reines Alu sondern Legierung) oder aus Alu geschmiedet. Graugusskolben werden wegen des Gewichtes schon lange nicht mehr verwendet.
Bei Alu spielt aber die geringe Schmelztemperatur eine Rolle (nach Wikipedia 660,32 Grad) so dass Alukolben auch bei zu magerem Gemisch oder falschem Zündzeitpunkt and der Stelle der schlechtesten Wämeableitung und hohen Druckbelastung (Kolbenboden) sich verformen oder sogar durchschmelzen können.

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Hallo,
zunächst einmal ein Frohes Neues in die Runde.

Flüssiggas hat eine Energiedichte (unteren Heizwert) von 23.600 kJ/l. Zum Vergleich hat Superbenzin einen unteren Heizwert von 32.800 kJ/l. Der untere Heizwert geht direkt in die Leistung eines Verbrennungsmotors ein. MOZ und ROZ sind bei LPG höher als bei Benzin.
Die Verbrennungstemperatur ist etwas geringer bei LPG als beim Benzin. Warum soll also das Abgas heißer sein? Bzw. soviel heißer, dass es die kritische Temperatur der Ventile getroffen wird.

„Wenn die Auslassventile öffnen ist das Gas immer noch bei der Verbrennung. Das führt zu extremer Erwärmung der Auslassventile,…“:
Man sieht sehr schön in einem Steuerdiagramm eines Viertaktottomotors, dass das Auslassventil nach der Zündung ca. 120°Grad geschlossen ist. Die Verbrennung ist aber schon einige Grad nach dem Zünden beendet. Ob Benzin oder LPG ist wohl zunächst einmal egal. Es handelt sich hierbei um eine schlagartige Verbrennung und nicht um Kohlenbriketts, die nachglühen. Die Flammfront bei Benzin bewegt sich mit 50 m/s vorwärts.

Es gilt auch noch zu bemerken, dass es grundsätzlich konstruktive Unterschiede im Motorenbau gibt:
- unterschiedliche Ventile (Einmetallventil, Bimetallventil und Hohlventil).
- unterschiedliche Arten den Ventilsitz zu bearbeiten: Induktiv gehärtetes Ventil oder gepanzerter Ventilsitz.
- unterschiedliche Ventilsitzflächen, breit = gute Wärmeableitung mit schlechterem Abdichtungsverhalten und schmal = schlechte Wärmeableitung mit guter Flächenpressung und Abdichtungsverhalten (hoch belastet).
Die Temperaturbelastung der Ventile liegt bei 700 bis 800°C.
Folgen von zu klein eingestelltem Ventilspiel (verschlissene Nockenwelle?)=> Übermäßige Erwärmung des Ventiltellers!
Die Vorteile des günstigen Werkstoffes Grauguss gegenüber Aluminium liegen hauptsächlich in der Eigenschaft Körperschall zu Schlucken und im Laufe seines Gebrauches sich selbst mittels Schwingungen und Stößen zu verfestigen.

Die Ursachen für ein durchgebranntes Ventil sind bei alten Fahrzeugen fast unüberschaubar, da es ja auch ein bivalenter Antrieb ist. Hier eine algemeingültige Aussage über das Langzeitverhalten und die Dauerfestigkeit zu machen bzw. den Wissenstransfer von anderen Motoren, ist wohl eher nicht möglich.
Beim Landrover gibt es laut Teilekatalog lediglich vier Ventilteilenummern (E+A), der Sechszylinder als auch der Diesel, die eine höhere innere Belastung haben, besitzen andere Ventilteilenummern. Dies spricht gegen eine Verwendung von LPG und wäre mein erster Ansatz dem thermischen Problemen beim Gas, falls man überhaupt eines diagnostizieren möchte, zu begegnen. Viel wahrscheinlicher als ein LPG-Wärmeproblem sind die zu mager eingestellten Motoren.

Gruß highway