Spritspartechnik selber machen

[exar]

Mir kam die Idee, eine Zylinderabschaltung selbst zu basteln: Könnte man nicht beim Vierzylinder mit vier Einspritzdüsen in die Kabel zu den Düsen für die mittleren beiden Zylinder nen Schalter einbauen, den man vom Innenraum aus bedienen kann? Dann auf langen gleichmäßigen Strecken die mittleren Zylinder nicht mehr mit Sprit versorgen und 1/3 sparen?

Haltet ihr sowas für machbar?
Und habt ihr weitere Ideen?

Beste Grüße
Exar

[BJoe]

Moin, machbar ist alles.
Aber was wird das Motorsteuergerät sagen, wenn plötzlich der Widerstand der Einspritzdüsen fehlt? Fehler ablegen ist eine Sache, aber auf Dauer könnte es Schaden nehmen.
Ausserdem laufen die Kolben ja weiter mechanisch mit. Ohne Verbrennung pumpen sie aber nur Luft durch den Motor, die die Sauerstoffwerte an der Lambdasonde komplett verändert. Die verbliebenen Zylinder bekämen also eine völlig falsche Kraftstoffmenge eingespritzt, wenn das Steuergerät das versucht auszugleichen.

[bluedog]

Bjoe bringts auf den Punkt. Daher wird Zylinderabschaltung in der Regel erst ab 6 oder 8 Zylindern in Erwägung gezogen, und bevorzugt bei V- oder Boxermotoren umgesetzt, wo ohnehin jede Zylinderbank den eigenen Krümmer hat, und auch aufgrund des anfallenden Abgasvolumens häufig ein separater Kat je Motorhälfte da ist. Damit kann man, legt man eine Motorhälfte still, auch die betreffende Kat-Anlage einfach ignorieren und die andere kann dennoch normal geregelt weiterlaufen.

Falls dann noch eine elektronisch geregelte Ventilsteuerung vorhanden ist, könnte man sogar die Ventile der abgeschalteten Zylinderbank so steuern, dass die Widerstandsverluste minimiert werden, also zum Beispiel Die Einlassventile möglichst lange offen bleiben und ebenso die Auslassventile.

Bei einem Vierzylinder wäre das natürlich auch denkbar, aber dem oben Gesagten nach müsste man sich für Krümmer und Kat, sowie die zugehörige Motorsteuerung was einfallen lassen, was zumindest für einen einzelnen Umbau ganz sicher so aufwändig wird, dass es sich nicht mit den Spriteinsparungen wieder hereinfahren lässt.

Da sind meines Erachtens Motorkonstruktionen, die eh schon klotzen statt zu kleckern, klar im Vorteil.

Wenn Du bei einem sechs oder achtzylindrigen Reisemobil auf ebenen Autobahn- oder Landstrassenetappen 30% von den 15 bis 18l einsparst, die so ein Motor in konventioneller Ausführung verbrennt, dann sind das 5 bis 6l alle 100 Autobahn-km.

Wenn Du bei einem 1500er 4-Zylinder mit wenns ganz dick kommt 7l Verbrauch die gleichen 30% einsparen willst, dann macht das gut 2l auf 100 Autobahn-Km. Der Konstruktive Aufwand ist nicht wesentlich geringer und Du kannst, anders als bei den grossen Schlachtschiffen, die Technik nicht günstig als serienmässig bekommen, sondern musst von a bis z, inkl. TÜV mit Abgasgutachten aufm Rollenprüfstand, alles selber machen und selber finanzieren.

Dazu kommt dann noch, dass Du bei den um die 100PS, die alle vier Zylinder zusammenbekommen, Autobahnsteigungen oder (speziell in D) Geschwindigkeitsbereiche hast, in denen die verbleibenden 2 Zylinder nicht ausreichen, Du also grundsätzlich nicht das gleiche Einsparpotential im Betrieb hast, wie mit einem Auto, das mit >250PS und mehr als dem doppelten Drehmoment eine Karosse bewegen muss, die bloss etwa um die Hälfte schwerer ist, als bei so nem kleinen Auto.

Insgesamt wird sich wohl eher eine LPG-Umrüstung lohnen, als eine Zylinderabschaltung selber zu bauen. Auch angesichts dessen, dass LPG den einen oder anderen Motorschaden bringen könnte. Immer noch billiger, als ein Custom-Auspuff mit Zwillingskat, eine selbstgebaute, zumindest bei der Lambda-Regelung genauso zweigeteilte Motorsteuerung und dem teuren Papierkrieg für die ordentliche Zulassung des Systems mit Blick auf den Nachweis der Einhaltung der Abgaswerte.

Sollte der Benzinpreis wieder ansteigen und eine E85-Zapfsäule in der Nähe sein, könnte auch ein E85-Zusatzsteuergerät eine kostengünstigere Variante sein. Die werden in D, soweit ich weiss, anders als in CH, ohne Abgasgutachten geduldet.

[BJoe]

Vergessen solltest du auch nicht, dass die Zündfolge der vier Zylinder auf eine möglichst gleichmäßige Krafterzeugung und ruhigen Motorlauf ausgerichtet ist.
Wer mal ein altes Auto auf nur 3 oder 2 Zylindern statt 4 gefahren ist, weiß dass sich das anfühlt wie ein Traktor. Aber vom Komfort mal abgesehen, würde sich das sicher auch auf die Lebensdauer von Motorlager, Kupplung und Antriebsstrang auswirken.

[minispecial]

Hier http://www.kfz-tech.de/Zylinderabschaltung.htm ist ganz gut beschrieben, wie so etwas funktioniert, einfach nur die Düsen lahmlegen ist zwar eine gute Idee, in der Praxis aber leider nicht durchführbar !

Gruß

minispecial

[bluedog]

Zitat von BJoe

Vergessen solltest du auch nicht, dass die Zündfolge der vier Zylinder auf eine möglichst gleichmäßige Krafterzeugung und ruhigen Motorlauf ausgerichtet ist.
Wer mal ein altes Auto auf nur 3 oder 2 Zylindern statt 4 gefahren ist, weiß dass sich das anfühlt wie ein Traktor. Aber vom Komfort mal abgesehen, würde sich das sicher auch auf die Lebensdauer von Motorlager, Kupplung und Antriebsstrang auswirken.

Auch wenn Du im Grundsatz recht hast, sollte sich doch aber dieses Problem beherrschen lassen, etwa, indem man eben die richtigen zwei Zylinder ausschaltet.

Zweizylindermotore laufen doch auch so, dass es die Lager nicht überanstrengt. Und ein 6- oder 8-Zylinder hätte das Problem im Grundsatz auch, und da bekommt man es auch hin. zugegeben, beim 4Zylinder herrschen da erschwerte Bedingungen... Aber leer mitlaufende Zylinder dürften eigentlich kein unlösbares Problem sein, wenn ich da etwa dran denke, wie sich mein L251 auf zwei Zylindern fuhr. Es fehlte halt gewaltig viel Leistung, und der Leerlauf war Glückssache, aber einmal in Bewegung wars auszuhalten, und die Vibrationen jetzt nicht so Stark, dass es unbeherrschbar hätte sein müssen. Wer schon einen Zwillingskat bauen will und kann, samt zugehöriger Regelung, der bekommt sicher auch einen Leerlauf hin, der annehmbar ist, und seis notfalls dadurch, dass man auch das Ansauggeweih zweiteilt, damit die Luftmenge auch wieder für jede Motorhälfte getrennt erfasst werden kann und somit auch bei Zylinderabschaltung der Leerlauf keine Säge wird. Und wenn man einmal soviel Aufwand getrieben hat, wird man sicher auch nen Weg finden, die Motoraufhängung so zu verstärken, dass das Bisschen mehr an Vibration nicht zum Problem wird.
Dass das für die Motorlager zum Problem wird, kann ich mir nicht vorstellen, jedenfalls dann nicht, wenn man nicht immerzu die gleiche Motorhälfte stillegt, sondern immer diejenige mit mehr Betriebsstunden.

Nur: Das zeigt, je konkreter man das Ganze bedenkt, umso aufwändiger wird die Umsetzung, denn es müsste also im Optimalfall nun auch noch eine (doppelte) Betriebsstundenerfassung her, und dem Motorsteuergerät beigebracht werden, zweckmässig auszugleichen.

[exar]

Ich dachte daran, dass bei Zündfolge 1-3-4-2 (ist das auch die Zündfolge beim HC-Motor?) die inneren Zylinder bei bereits vorhandener Reisegeschwindigkeit durch einen Klick am Schalter keinen Spirit mehr bekommen. 1+4 zünden dann mit je zwei Kurbelwellenumdrehungen Abstand und dem ganzen Auto und seiner Bewegungsenergie als Schwungmasse.

Man müsste also nur dafür sorgen, dass die Lambdasonde davon keinen (O2-reichen) Wind bekommt...
Am besten Fächerkrümmer 4-2-1, wobei die (funktionierende) Lambdasonde für die außen liegenden Zylinder ist.
Im Mittelteil (-2-) des Fächerkrümmers dann jeweils einen Kat pro "gegenüberliegendem" Zylinderpaar. Dann müsste es gehen.

Wenn man wieder Schub braucht, dann Klick, wieder beide zuschalten.

[AC234]

Wird nur, wie oben schon gesagt, nicht viel dabei herauskommen. Um die Reibungsverluste kommst du nicht herum. Die beste Möglichkeit um im Teillastbereich Sprit zu sparen ist meines Erachtes die variable Verdichtung. Gibts schon serienreif, ist nur nie in die Serie gekommen. Das sind direkteinspritzende Turbobenziner schneller gewesen, man hat mehr Leistung bei kleinerem Hubraum, und das zählt zur Zeit.
http://www.emo-auto.de/Technik/Antri...ntr_3_4_1.html
da steht das mit der variablen Verdichtung, ist im Grunde einfach, man braucht ja nur etwa 1mm Hub vom System. Hab ich mir schon Gedanken gemacht beim alten 500er/126er Fiatmotor mit nur zweifacher Lagerung. Nur gibt das Konzept nicht mehr Leistung sondern 'nur' geringeren Spritverbrauch im Teillastbereich. Man kann natürlich auch seinen Motor höher verdichten und erheblich weniger Gas geben, dann geht das auch. Fährt halt nicht mehr so schnell und hat weniger Leistung. Braucht jedoch weniger.
Jens

[nordwind32]

Dann wird zwar kein Sprit mehr eingespritzt aber man hat immer noch die Pumpverluste der abgeschalteten Zylinder.
Um wirklich zu sparen müssten in den abgeschalteten Zylindern die Ventile geschlossen bleiben. Sonst arbeiten die wie eine Luftpumpe.
Und spätestens dann wird es ziemlich anspruchsvoll das zu realisieren.

http://www.kfz-tech.de/Zylinderabschaltung.htm

[bluedog]

Zitat von exar

Ich dachte daran, dass bei Zündfolge 1-3-4-2 (ist das auch die Zündfolge beim HC-Motor?) die inneren Zylinder bei bereits vorhandener Reisegeschwindigkeit durch einen Klick am Schalter keinen Spirit mehr bekommen. 1+4 zünden dann mit je zwei Kurbelwellenumdrehungen Abstand und dem ganzen Auto und seiner Bewegungsenergie als Schwungmasse.

Man müsste also nur dafür sorgen, dass die Lambdasonde davon keinen (O2-reichen) Wind bekommt...
Am besten Fächerkrümmer 4-2-1, wobei die (funktionierende) Lambdasonde für die außen liegenden Zylinder ist.
Im Mittelteil (-2-) des Fächerkrümmers dann jeweils einen Kat pro "gegenüberliegendem" Zylinderpaar. Dann müsste es gehen.

Wenn man wieder Schub braucht, dann Klick, wieder beide zuschalten.

Ich hab glaub ich schon verstanden, wie Du das meinst. Nur ist das Sparpotential bei einem kleinen Motor eben bescheiden. Der ist, wie am Autobahnverbrauch zu merken, recht gut ausgelastet. Da dann Zylinder abzuschalten bringt ausser dem technischen Aufwand dafür und verminderten Fahrleistungen wenig.

Dagegen ist ein grosser Motor selbst bei zügiger Autobahnfahrt zu kaum mehr als 20% ausgelastet, selbst wenn also bei der Stillegung des halben Motors dann 70% oder so an Leistung wegfallen, reicht der Rest immer noch locker zum Fahren mit konstanter und annehmbar hoher Geschwindigkeit. Ausserdem sind das oft V-Motore, das heisst, der Motor ist konstruktiv ohnedies doppelt gemoppelt, etwa was Auspuff und Kat angeht. Man braucht da also nur noch den Ansaugtrakt zu modifizieren und die Motorsteuerung anzupassen, und wenns denn geht, auch die Ventilsteuerung.

Bei einem Reihenmotor ist ein zweigeteilter Auspuff und Kat dagegen echter Mehraufwand, und damit die Luftmenge dann auch passt, muss man auch den Ansaugtrakt noch zweiteilen...
Den grössten Brocken an Spritersparnis bringt dann der Leerlauf bei warmem Motor, wobei man das eben per Start-Stop-Automatik auch bekommt, und zwar wesentlich einfacher und billiger.

Zudem würde ICH eben nicht immer die gleichen Zylinder stillegen wollen, aus Gründen der Materialbeanspruchung. Das würde ausser dem ein-aus-Schalter also wenigstens noch einen Umschalter bedingen.

Konstruktiv mit allerdings unrentabel hohem Aufwand sicher umsetzbar. Von Schadrisiko redet da aber noch niemand, und TÜV ist da auch keiner dabei, denn dazu bräuchtest - einwandfrei funktionierendes System vorausgesetzt - ein Abgasgutachten. Kostenpunkt etliche tausend €, das dann aber ggf. auch auf weitere exakt gleiche Umbauten umlegbar.

Als Einzelstück eigentlich nur zu empfehlen, wenn man viel selber machen kann und Geld keine Rolle spielt, sondern man sowas, im Sinne einer Machbarkeitsstudie, einfach haben will, egal was es kost.

Damit das mit der Lambdaregelung funktioniert, müsstest Du die Luftmenge eben auch für jede Motorhälfte separat erfassen, und das wiederum kann das originale Steuergerät nicht. Es hat nur einen Anschluss für einen MAP-Sensor. Den benötigten zweiten könntest Du nicht anschliessen.

Dasselbe Problem auf der Abgasseite. Der Motor mag ja zwei Lambda-Sonden haben. Allerdings sitzt eine vor dem Kat, eine dahinter. Um die Zylinderabschaltung zu realisieren müsstest Du aber zwei Kat haben und für jeden dieser beiden Katalysatoren je eine Lambdasonde vor und nach jedem einzelnen der beiden Katalysatoren.

Auf zwei Katalysatoren mit je nur einer Lambdasonde umzusteigen, ist aus mehreren Gründen keine Option:

Ab Euro 4 (glaub ich) sind zwingend Katalysatorsysteme mit Monitorsonde vorgeschrieben. Das heisst, Du brauchst unbedingt 2 Sonden pro Kat, denn das OBD muss die Einhaltung der Abgaswerte selber mit Bordmitteln konstant überwachen, und deshalb brauchts eine Monitorsonde pro Kat.

Wenn Du auf eine ältere Euronorm wechseln wolltest, ginge das nur mit einem Auto, das alt genug ist, dass man es trotz dieser älteren Euronorm noch zulassen könnte. Nach einer zum Teil recht kurzen Übergangsfrist wird jeweils die aktuelle Euronorm zur Zulassungsvoraussetzung, heisst es gibt dann ein Stichdatum, ab dem eine Erstzulassung von Fahrzeugen mit den älteren Euronormen nicht mehr möglich ist.

Aber selbst wenn es das nicht gäbe: Nur weil das Motorsteuergerät die Signale zweier Lambdasonden verarbeitet, heisst das eben nicht, dass Du damit zwei Katalysatoren regeln kannst. Weil eben nur eine der beiden Sonden regelt, die andere überwacht.

Also: Ganz egal, ob Du nun einen Kat nach einer älteren Euronorm, der mit einer Lambdasonde pro Kat auskommt, haben willst, oder eben einen neueren, der zwei Lambdasonden braucht; wenn Du zwei Zylinder abschalten willst, dann musst Du sowohl die Frischluftzufuhr, als auch den Abgasstrom dieser beiden Zylinder von den anderen beiden trennen, und die Kats beider Motorhälften je separat regeln.
Das wiederum heisst, Du musst je zwei Zylinder Regeltechnisch wie einen kompletten Motor betreiben, und zwar allermindestens in all jenen Belangen, die den Kat beeinflussen.

Also ist es völlig egal, ob Du nun manuell abschaltest oder automatisch, Du brauchst in JEDEM Fall ein zweigeteiltes, oder gleich zwei getrennte Motorsteuergeräte. Sonst wird der Leerlauf nicht hinhauen bei Zylinderabschaltung.

Und dabei sind alle mechanischen Probleme wie die der Reibungsverluste oder mögliche thermische oder Vibrationsprobleme noch gar nicht angesprochen.