14 Monate und 45.000 km Autogas mit Toyota Corolla Verso R1: Drama in 12 Akten

Hallo Freunde des Toyota-Forums,
hallo Autogas-Interessierte,

jetzt möchte ich doch endlich den Anfang machen und Euch meine Erfahrungen so komplett wie möglich und so knapp wie nötig präsentieren. Ich fange jetzt damit an, obwohl ich nicht die Zeit habe, es in der Form aufzubereiten wie ich es mir eigentlich wünsche. Bitte habt Verständnis, dass ich diesen Beitrag nach und nach ergänzen und mit Bildern versehen werde, ich habe reichlich davon. Es fällt mir leichter, immer mal ein Stück daran zu arbeiten, als das komplette Werk 'druckreif' vorzustellen. Bitte habt etwas Geduld und Nachsicht, ich werde mich bemühen, alle wesentlichen Gesichtspunkte aufzuführen. Vieles könnt ihr mit etwas Mühe schon aus Jan's großem Thread herausfiltern, wo auch meine Erfahrungen und gesammeltes Know-How eingeflossen sind, und durch den ich für mich einen umfassenden Überblick zum Thema LPG- bzw. Autogasbetrieb erarbeiten konnte.

Eins muss ich noch voran schicken: Dieses Forum und dessen Mitschreiber haben mir ganz entscheidend geholfen, die mit der Autogas-Umrüstung einhergehenden Probleme überhaupt ohne finanziellen und nervlichen Kollaps durchzustehen. Namentlich Jan (Mister MMT) und Peter (toyotix) haben mir auf mehreren Ebenen ganz entscheidend den Rücken gestärkt. Danke, Jungs! Darüber hinaus gab es so manche glückliche Fügung und etwas 'Vitamin B', die den jetzigen Kenntnis- und Fortschrittsgrad ermöglichten. Letztlich kommt man nur mit Sachlichkeit und belegbaren Fakten weiter. Bei allem Drama zeigt sich mein Toyota-Autohaus überaus bemüht und sehr kulant. Es liegen somit gute Voraussetzungen vor, alles zu einem guten Ende zu bringen; allerdings mit ausgeprägter Lernkurve zum einen, zum anderen mit deutlichen Mehrkosten auf allen Seiten. Danke auch an meine Frau, die den Zeitaufwand für meine Recherchen, Forenarbeit und Garagen-Basteleien geduldig toleriert – manch langer Abend geht darüber hin.

Hier also die Dramaturgie des Autogas-Betriebs (to be continued):

Prolog
Januar 08 48.000 km Kauf des Corolla Verso (1.8 VvT-i, 95 KW EZ 08/2004) im Toyota-Lexus-Autohaus nach dortiger Klärung der Umrüstbarkeit durch externen Fachbetrieb (im Unterauftrag)

1. Akt
05.03.08 51.500 km Umrüstung durch lokalen Fachbetrieb, Auftraggeber ist Toyota-Autohaus. BRC SEQUENT 24 und STAKO-Unterbodentank 58 l Brutto

2. Akt
01.04.08 55.900 km 5.000er BRC-Wartung (Flashlube-Einbau, Ersatz des Multiventils im Tank, Einstellfahrt ca. 10 km Landstraße)

3. Akt
10.04.08 60.000 km Ventilspiel gemessen, okay

4. Akt
25.07.08 67.700 km Erhöhte Leerlaufdrehzahl tritt erstmalig auf. Ölverbrauch steigt plötzlich an.

5. Akt
18.08.08 69.500 km Ventilspiel gemessen, nicht okay

6. Akt
29.08.08 70.700 km Ventilspiel vermessen und eingestellt bei Toyota (Garantie / Kulanz)

7. Akt
04.11.08 79.200 km 25.000er BRC-Wartung Autohaus Schade. BRC-Bedienteil getauscht wegen defekter LED (Garantie), Anlage fetter eingestellt, Probefahrt Landstraße ca. 8 km

8. Akt
04.03.09 90.900 km Kompression gemessen, alle ~14 Bar (!). Ventilspiel gemessen, nicht okay

9. Akt
19.03.09 92.000 km Endoskopie der Brennräume, Zustand der Ventile/Sitze: Stark geschädigt, lokale Brandspuren

10. Akt
15.04.09 94.200 km BRC-Bedienteil defekt, Warnsummer schweigt

11. Akt
19.04.09 94.500 km Erhöhte Leerlaufdrehzahl tritt wieder auf, in Kombination mit Gemischveränderungen. Ölverbrauch liegt bei deutlich über 1 l pro 1000 km.

12. Akt
04.05.09 96.600 km Toyota-Werkstatttermin zur Gasfest-Umrüstung des Zylinderkopfes, neuer Shortblock (Kulanz), SI-Valveprotector-Einbau, Revision Gasanlage

Siebeneinhalb Wochen sind nun seitdem um. Der Motor zuckt 'schon' wieder auf Benzin. Breitbandlambda- und AGT-Sonde sind zusätzlich installiert. Derweil habe ich über 4000 (unfreiwillige) Testkilometer mit Yaris 1.0 – Ersatzwagen absolviert.

Fortsetzung folgt.

Gruß,
der_flieger

 

Zu den Akten im Detail:

Prolog
Habe mir das Auto zugelegt, weil mir der Servicechef eines großen Toyotahauses versichern konnte, dass ein Autogasumbau problemlos möglich ist. (Wir brauchten einen 7-Sitzer (5+2 effektiv), einen Zafira CNG haben wir Probe gefahren und ad acta gelegt. Ein regelrechter Bus war uns zu groß.)
Aussage war, man habe einen kompetenten Umrüster mit jahrelanger Erfahrung, der rüste sogar die Toyota-Lexus-Hybrids auf trivalenten Betrieb um. Von Problemen mit Ventilen hatte ich gelesen, auch Hinweise auf bedingte Gasfestigkeit und Abhilfe mittels Flashlube. Habe auch herausgelesen, dass Gasfestigkeit extrem von der Regelgüte der Gasanlage abhängt. Aussage war weiter: "Ja, die Ventile sind weich, Flashlube hilft, dann ist's kein Problem. 2 Jahre Garantie auf Folgeschäden als Beruhigungspille.

Also habe ich der Aussage Glauben geschenkt, Auto gekauft, Umrüstung beim Toyota bestellt. Es sind doch Fachleute in einem namenhaften Autohaus. Gutes Auto, Gute Anlage (BRC), die vom Umrüster seit Jahren verwendet wird. Es gibt schon eine lange Zusammenarbeit zwischen dem Umrüster und dem Autohaus. Also ist doch alles gut, oder?

Ich wurde freilich nicht darauf hin gewiesen, dass enge Ventilspielkontrollen (alle 25.000 km, etwa 90€) nötig sind, auch nicht darauf, wie kostenintensiv die Neueinstellung ist (etwa 400-500 €, manchmal mehr), schon gar nicht, dass man den Einstellvorgang nur ein paar mal durchführen kann. Der Mehrverbrauch wurde auf 10-15% beziffert, von Startspritkosten keine Rede.


1. Akt
Nach einigen Wochen Wartezeit auf das Abgasgutachten war es Anfang März so weit, das Fahrzeug ging zum Umrüster. Große Überraschung bei der Abholung: Meinen Ansprechpartner gab's nicht mehr (zwischenzeitig entlassen), Flashlube nicht eingebaut, auch die vereinbarte Minibetankung unter der Tankklappe nicht. FL nicht nötig angeblich; seit 2004 seien die Ventilsitze hart und der Motor habe nun Hydrostößel. Auf Nachfrage bezüglich Belastbarkeit des LPG-Motors nochmals die Antwort: "Es gibt im Gasbetrieb keine Einschränkungen!" Zudem wusste plötzlich niemand etwas von der zugesagten Gas-Zusatzversicherung. Das war der Punkt, an dem ich hellhörig wurde und anfing, das Thema genauer zu beobachten.

Im Alltagsbetrieb fahren wir sehr Verbrauchs-bewusst. Im wesentlichen eine Mischung aus Landstraße und geschwindigkeitsbegrenzter Stadtautobahn, etwas Stadtverkehr. Die Durchschnittsgeschwindigkeit liegt bei etwa 50 km/h. Allerdings sind wir in den ersten Wochen auf langen Strecken recht sorglos mit dem Auto gefahren, will sagen auch öfter mal im elastischen Bereich zwischen Drehmoment- und Leistungsmaximum 150-170 km/h, jedoch kein Bleifuß. Später, nach den ersten Gesprächen mit dem Umrüster, haben wir uns geradezu sklavisch an die 4000er Obergrenze gehalten, was laut Tacho genau 140 ist und nach GPS keine 130.

2. Akt
Es folgten also Internet-Recherchen, Diskussionen mit dem Umrüster und der Toyota-Mannschaft. Erst nachdem ich nachweisen konnte, dass der Motor definitiv keine Hydrostößel besitzt, wird Flashlube kostenfrei nachgerüstet. Der Umrüster sieht sich von Toyota falsch informiert, hat er doch auch die Hydrostößel-Story zur Antwort bekommen. Dabei war ihm ein Verso 1,6 schon mit Ventilschäden nach 15.000 km verreckt. Zitat: "Wenn ich gewusst hätte, dass er keine Hydros hat, hätte ich den Auftrag nicht angenommen!"

3. Akt
Um einen eigenen Sachstand zu bekommen, habe ich das Ventilspiel selbst vermessen, was nicht sehr schwierig ist. Nach heutiger Erfahrung war dies bereits zu spät, ich empfehle dringend die Kontrolle zum Zeitpunkt der Umrüstung. Hierzu sind sowieso viele Teile zu entfernen, was etwas Arbeitszeit spart. Hinzu kommt, dass ich anfangs mit den Standart-Fühlerlehren gemessen habe, die eine Stufung von 5/100 mm haben. Dies ist zu grob, um eine Rezession frühzeitig zu entdecken.

4/5. Akt
Zum Thema 'Messwerte Ventilspiel' lest bitte meinen ausführlichen Beitrag vom 08.09.09:


…(Lücke wird noch gefüllt)…

Gruß,
der_flieger

 

Ventilspiel messen mit Fotos

Hallo Rainer,
danke! Vielleicht wird ja noch alles gut...

Das sind wieder super Fotos, Rainer! Ich hatte ursprünglich vor, in Deinem Stil selbst etwas zu verfassen... das kann ich mir jetzt sparen! Ich habe vor Wochen schon einen Text entworfen, den schicke ich zu dem Thema jetzt mal hinterher, als Zugabe sozusagen. Es fehlt der Feinschliff, aber was soll's:

Nachdem der Deckel wie auf Deinen Fotos entfernt wurde, drehe man die Kurbelwelle ein Stück, bis bei zwei benachbarten Zylindern die 'Spitzen' der Nocken (einmal Einlass, einmal Auslass) nach oben zeigen (auf ±15° eingestellt ist okay). So wird das Spiel am Grundkreis der Nocke gemessen, das ist wichtig. Die hintere Nockenwelle betätigt die Auslass-, die vordere entsprechend die Einlassventile. Die direkt benachbarten Ventile eines Zylinders werden natürlich gemeinsam vermessen, weil die Nocken exakt

parallelgleich laufen. Also muss man in vier Kurbelwellen- bzw. Nockenwellen-Positionen messen, um alle Ventile zu erfassen; dazu ziehe ich das Auto bei eingelegtem 3. Gang ein paar Zentimeter vor. Die Profis drehen mittels eines Steckschlüssels an der Kurbelwelle, jedoch ist die Motordrehrichtung dabei zu beachten.

Die Messung läuft so, dass ich mit 2 Messmitteln arbeite. Zuerst nehme ich die 5/100 Stufung und ermittle die größte Lehre, die noch hinein passt. Die lege ich beiseite und nehme dann die feine 1/100er und taste mich heran, wo der genaue Wert liegt. Es ist schon erstaunlich, die 1/100 Stufen konnte man sehr genau fühlen beim einschieben. Es ist nicht möglich, mit Gewalt noch 1/100 mehr durch zu schieben, eher verbiegen die feinen Blätter.

Noch eine Betrachtung zur Messgenauigkeit:

Für unser Vorhaben ist die übliche Stufung der Lehren von 0,05 zu grob. Für den normalen Wartungsbetrieb für Fahrzeuge im Originalzustand ist das okay, hier sind keine großen Änderungen zu erwarten. Die Messung mit der 0,01er Stufung erlaubt jedoch eine wesentlich differenziertere Darstellung. Ein Beispiel:

Grob (0,05er Blätter) gemessen: 25 geht, 30 geht nicht. Das Messergebnis lautet hier: 0,25 mm.

An gleicher Stelle mit 0,01er Blättern gemessen: 26 geht, 27 geht, 28 geht nicht. Das Messergebnis lautet hier: 0,27 mm.

Man stelle sich folgendes Szenario vor: Werksmäßig wurden 0,30 mm eingestellt. Zum Zeitpunkt der Umrüstung hat sich infolge der Einlaufprozesse ein Spiel von 0,29 eingestellt. Misst man mit 0,05er Blättern, lautet das Ergebnis 0,25 mm, da die 30er Lehre nicht durch geht. Bei den folgenden Messungen wird das Ergebnis konstant 0,25 mm lauten, solange es größer oder gleich 0,25 mm beträgt. Die deutliche Tendenz wird somit nicht offenbar, der Anwender glaubt, die Werte würden sich nicht verändern. Das gemeine ist, dass mit abnehmendem Ventilspiel im Gasbetrieb die Verschleißrate überproportional ansteigt. Dies könnte zur Folge haben, dass sich der Gasfahrer über einen Zeitraum von mehreren 10.000 Km in scheinbarer Sicherheit wägt. In Wirklichkeit hat die Verschleißrate stark zugenommen, das merkt er aber erst nach Verstreichen aller Garantie- und Gewährleistungsansprüche.

Natürlich erhöht diese Messmethode den Zeitaufwand. Ich habe es sehr gereut, nicht alle Messungen mit der 0,01er Lehre durchgeführt zu haben. Damit ergeben sich Unklarheiten im Verlauf der Rezessionen, die sich nachträglich nicht klären lassen. Beide Blattlehren habe ich im Motorradzubehör (Louis) für je 5 € erstanden.

Und Fotos gibt's auch: http://board.toyotas.de/userpage_show.php?action=showpage&type=showgalerie&userid=20002&sid=

N'Abend,
der_flieger

 

Tankvolumen und Betankungsvorgang

Zum Thema Tankanlage:

Nach der Umrüstung waren nur etwa 39 l LPG ausfahrbar (Tankinhalt 58 l Brutto). Daraufhin wurde das Multiventil am 01.04.08 getauscht, evtl. auch der Anlagendruck geringer eingestellt.
Danach sind bis ca. 52 l ausfahrbar, was eine komfortable Menge ist.

Der Tankanzeigen-Geber wurde am 04.11.08 ausgetauscht (eine LED war defekt) und die Schaltpunkte der LED's wurden neu eingestellt. Die Anzeige des Tankinhalts ist reproduzierbar, im Alltag entspricht eine LED gut 100 km Reichweite (incl. Reserve - letzte LED blinkt - ) entsprechend ~550 km Reichweite. Auf Fernstrecken mit höherem Tempo etwa 100 km weniger. Immer vorausgesetzt, dass der Tank auch komplett befüllt werden konnte, was längst nicht immer funktioniert:

Im Sommer erwärmt sich der Tankinhalt offenbar durch die Strahlungswärme der Auspuffanlage. Damit steigt der Tank-Innnendruck, was beim Befüllvorgang zu Problemen führt. Vollständiges Befüllen ist oft nur in den Morgenstunden bei kaltem Fahrzeug möglich, da das Druckgefälle zwischen Zapfpumpe und Tank gegen Ende zu niedrig wird.

Was mir noch aufgefallen ist: Der Tank ist jetzt Bestandteil des Unterbodens, hat aber keine besondere Versiegelung.

Gruß,
der_flieger

 

14 Monate und 45.000 km Autogas: DerKraftstoffverbrauch

Während der etwa 3000 km vor der Umrüstung lag der Durchschnitt bei 7,55 l Super. Dies ist meine 'Referenz'.

Anfangs ergab sich ein Kraftstoffverbrauch von Ø 9,3 l LPG plus 0,27 l Super. Nach der 25.000er Wartung hat er sich erhöht, auf Ø 9,17 plus 0,8, was einer Steigerung von 7,77 auf 8,19 l (oder +5,5%) Super-Äquivalent (bei Faktor 1,24 entsprechend 24% Energiedifferenz zwischen Super und LPG) bedeutet.

Der Alltagsverbrauch liegt bei 8,5 bis 9 Liter LPG. Auf Autobahn-Langstrecken bei 10-11 l.

Mittlerweile bin ich überzeugt, dass meine Anlage tatsächlich 'auf der mageren Seite' lief, und zwar bis zur 25t'er Gasinspektion; dort wurde sie etwas fetter eingestellt. Seit dem liefert auch der BC einen etwas höheren Verbrauch.

Nun passen der Verbrauch laut BC (theoretischer Benzinverbrauch) und der tatsächliche Gasverbrauch deutlich besser zu einander: Anfangs lag der Quotient (tatsächlicher Verbrauch LPG / Durchschnitt lt.BC) bei 1,36...1,47, nun bei 1,22...1,28. Damit wird auch deutlich, dass die Neueinstellung der Anlage tatsächlich die Gemischbildung in erheblichem Maße verändert hatte.

Ich komme auf eine Tankfüllung zu Durchschnittsgeschwindigkeiten von 45 bis 55 km/h. Bei Urlaub /Autobahn sind es 90-110. Ich erreche den Durchschnitt seit einiger Zeit mit Hilfe der E/T des BC (der vom BC angezeigte Durchschnitt bezieht sich ja leider immer nur auf den aktuellen Fahrtabschnitt).

Auf langen Autobahnabschnitten fahre ich unter Gas nicht schneller als Tacho 140 (knapp130 effektiv). Seit der Neueinstellung der Ventile schalte ich zudem an Autobahn-Steigungen ab einem Momentanverbrauch von ca. 15 l auf Benzin um, weil dies schon etwa 3/4 Volllastverbrauch bedeutet. Dies merkt mann dann recht deutlich an gestiegener Reichweite und leider auch an den Kosten. Gebracht hat es aber alles nix, die Rezessionen haben sich trotz aller Sorgfalt fortgesetzt. Nach etwa 20 tkm war das Ventilspiel wieder futsch. VOR der vom Gasanlagenhersteller vorgesehenen Überprüfung!

Generell sehe ich die Hin- und Herschalterei mit der BRC SEQUENT als problematisch an, weil dann auch die Trimmwerte ständig rauf- und runter laufen. Ein Thema, das gerne unter den Teppich gekehrt wird. Es gibt allerdings inzwischen Anlagen, die den Trimmwert Zyklisch auslesen und und die Gasanlagen Parameter entsprechend korrigieren, so dass beim Umschalten kaum adaptiert werden muss. Somit bleibt der Trimmwert seiner ursprünglichen Funktionalität erhalte, nämlich dem Ausgleich von Luft- und Kraftstoffdichteunterschieden, vor allem Luftdruckschwankungen (Wetter und Höhenlage) und Anlagenbedingten Langzeiteffekten. Aber das gehört eigentlich ins nächste Kapitel.

der_flieger

 

RE: 14 Monate und 45.000 km Autogas: Drehmomentverlust und Langzeittrimm

Das Fahrzeug wird überwiegend im Bremer Umland bewegt, also im Mix aus Landstraße und Stadtautobahnen, etwas Stadtverkehr. In diesem Betriebsbereich kommt es zu spürbarem Drehmomentverlust im untersten Drehzahlbereich. Dies merkt man beim Anfahren: Kurz nach dem Einkuppeln bricht das Drehmoment kurz ein; das Fahrzeug nickt vorne kurz ein, dann zieht er wieder. speziell als mein 14-Jähriger mich darauf ansprach war mir klar, dass es keine Einbildung ist. Wird bei warmem Wetter die Klima dazu geschaltet, kommt es zyklisch mit der Aktivität des Klimakompressors zum Drehzahleinbruch auf etwa 400-500 im Leerlauf. Bei Rangiervorgängen oder beim Anfahren führt dies zum Absterben des Motors. Schaltet man die Gasanlage ab, ist auch dieser Effekt verschwunden.

Der Effekt tritt nicht auf, wenn bei zügiger Autobahnfahrt die Gasanlage für längere Zeit abgeschaltet wurde (mindestens 40-50 km). Danach ist der Motor auch im Gasbetrieb unten herum viel 'lebendiger', nach etwa der gleichen Fahrstrecke stellt sich der alte Zustand wieder ein.

Es ist erkennbar, dass das Starverhalten sich ebenso (will meinen vorhergehende zügige Sprit-Fahrt) ändert. Im Normalfall ist der Startvorgang etwas zögerlich, gegenüber Benzinbetrieb ist längere Anlasserlaufzeit notwendig. Kurzzeitiger Benzinbetrieb vor dem Abstellen des Motors ändert nichts an diesem Bild; auch der Wechsel von Super auf Super Plus ändert daran nichts. Lediglich eine längere Fahrt auf Benzin wie eben beschrieben führt zu Startverhalten wie bei Benzinbetrieb. Auch dann, wenn vor Abstellen des Motors bereits eine gewisse Gas-Strecke gefahren wurde.

Für mich lässt dies den Schluss zum, dass die Gas-Kennfelder nicht optimal zum Benzinbetrieb passen bzw. generell zu mager liegen. Dies habe ich bei der 25.000er Gaswartung formuliert. Daraufhin wurde eine Langzeitdrift von 3% in Richtung 'Mager' festgestellt und behoben.
Das Fahrverhalten hat sich darauf hin deutlich verbessert, die 'Drehmomentlücke' ist deutlich geringer geworden. Schade, ich hatte schon anlässlich der 5.000er Wartung davon berichtet!!!

der_flieger

 

RE: 14 Monate und 45.000 km Autogas: Flashlube

Die Flashlube-Flasche wurde erst anlässlich der 5.000er Wartung installiert.

Die Dosis wurde auf 1 l pro 10.000 km eingeregelt. Das ist etwas mehr als die empfohlene Dosis 1/1000, da sonst die Dosiermenge bei Autobahnfahrten sofort gegen Null geht.

Zur besseren Einstellbarkeit empfehle ich einen Ritz und/oder Edding an der Stellschraube.

Die Effektive Dosierung ist wegen der Unterdrucksteuerung nahezu entgegengesetzt proportional zum Bedarf. Aus diesem Grund wurde nach der Ventileinstellung erheblich Benzinbetrieb mit eingeflochten, der Benzinbedarf stieg damit von ca. 0,25 l auf knapp 1 l pro 100 km an.

Jetzt bekomme ich eine Valveprotector-Pumpe.

der_flieger

 

Auffälligkeiten in der Leerlaufdrehzahl, Ventilspiel

Im Sommer kam es zu sehr hohen Leerlaufdrehzahlen nach Autobahnpassagen (130-140 km/h). In der Ausfahrt hatte ich plötzlich eine Leerlaufdrehzahl von 1400, bei abgeschalteter Gasanlage 1200 Umdr. Das ging ein paar Kilometer so, dann normalisierte sich die Drehzahl wieder.
Später beobachtete ich auch bei Fahrten mit 90-110 km/h stets eine leicht erhöhte Drehzahl von ca. 1200. Lasse ich das Fahrzeug ausrollen und tippe das Gaspedal nicht an, fällt die Drehzahl nach 2-3 Minuten auf 800 ab. Dies im Zeitraum '4. Akt'.

In meinen Augen ist dies ein Indikator für undichte Ventile: Es gelangen vor Öffnungsbeginn des Auslassventils unvollständig verbrannte Verbrennungsrückstände ins Abgassystem. Daraus leitet das Lambdasystem ein fettes Gemisch ab, und korrigiert in Richtung Mager. Damit kommt ein Teufelskreis in Gang, denn das effektiv magere Gemisch verbrennt mit hohen Temperaturen, was faktisch einen erhöhten Verschleißfortschritt mit sich bringt. Dennoch kann die Regelung im Rahmen ihrer Bandbreite keine MKL auslösen, weil es offenbar schleichende Effekte sind. Somit verhindert der Langzeittrimm eine Grenzwertverletzung. Jedoch läuft der Motor effektiv zu mager. Dies geht einher mit scheinbar geringem Verbrauch laut Berechnung des BC.

Dieser Effekt ist im 11. Akt wieder zu beobachten, sowohl die steigende Leerlaufdrehzahl bis 1400 Umdr., als auch die zeitlich damit zusammen hängende Drift im BC-Durchschnittsverbrauch von 7,3 auf 6,4 l im Alltagseinsatz (real konstant ca. 8,5 l). Für mich ein Beleg des Zusammenhangs zwischen Verlust an Ventilspiel (und damit einhergehend schleichende Undichtigkeit) und Änderung der Gemischzusammensetzung. Einmalig trat ein 'Sägen' im Leerlauf auf (Stadtfahrt, Schwankung 400 bis 1600 Umdrehungen, einmal pro Sekunde). Hat sich nach einer bangen Minute wieder beruhigt.

Die Theorie mit den undichten Ventilen hat sich bei der Motordemontage bestätigt: Deutliche Schleichgasspuren im Einlasstrackt. Wichtig: Das Spiel war für Serienverhältnisse gerade eben ausserhalb der Toleranz! Das spricht doch wieder dafür, bei Gasbetrieb ein Zehntel mm Spiel mehr zu spendieren!

der_flieger

 

14 Monate und 45.000 km Autogas: Endoskopie der Brennräume

Wir kommen zum 8. und 9. Akt, zweifellos einer der (vorläufigen) Höhepunkte dieser Story.

Da die 90.000er Inspektion anstand, wollte ich mir vorab einen Sachstand verschaffen. Ich inspizierte Ventilspiel und Kompression. Zweites gut, erstes nicht gut, teilweise knapp an oder unter Min. Da war guter Rat mal wieder teuer. Immerhin war jetzt klar, dass diese Anlagenkostellation unbrauchbar ist, zu hoher, ständig fortschreitende Rezession trotz schonender Fahrweise. Peter riet mir, mittels Endoskop ein Überblick über die Innereien zu verschaffen.

Durch eine glückliche Fügung und etwas Vitamin B bekam ich die Gelegenheit, den Motor in einem Luftfahrttechnischen Betrieb mit einem High-End Endoskop zu untersuchen und Fotos davon zu machen.

Das Ergebnis war erschütternd bis niederschmetternd, hier Auslassventile 4.Zylinder:

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Kommentar des befundenen Ingenieurs:

Signifikant ausgebildete Pittingbildung auf allen Auslasspositionen an den Ventilkegel- und Sitzringflächen aufgrund von Mikroverschweißungen an den Kontaktflächen.

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Einsetzende Materialausfransungen am Ventiltellerrand.

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Deutlich messbarer Materialabtrag in Richtung der Ventilachse sowohl an Ventilen als auch am Sitz im Zylinderkopf und dadurch unzulässig schnell voranschreitende Ventilspielverringerung bis zur Grenzwertverletzung lange vor Erreichen des spezifizierten Wartungsintervalls.

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Die Entstehung von lokalen Gasdurchtrittsbereichen (sogenannte Schusskanäle) steht unmittelbar bevor.

Gut dagegen: Einlass 1. Zylinder:

​

Mit diesen Bildern ausgestattet erfolgte der schwere Gang zum Händler.

der_flieger

 

Moin Moin,
ich wollte mich mal wieder mit einem Lebenszeichen zurück melden.

Seit dem letzten Post zu diesem Thread ist einiges passiert, vieles habe ich in Jans (Mister MMT) großem LPG-Thread geschrieben. Kurz: Meine Toyota-Werkstatt zeigte sich kulant, ich bekam im Rahmen der Kulanzlösung wegen immensem Ölverbrauch ("Shortblock-Problem") gleich noch gasfeste Ventilsitzringe verpasst. Dem nicht genug, gegen etwas Aufpreis wurde noch ein Electronic Valve Saver installiert.

Mein Vertrauen in die LPG-Zunft war jedoch geschmolzen, mein ingenieurmäßiger Wissenshunger angestachelt: Was passiert da? Zu der Zeit sprach alle Welt von hohen Temperaturen und Magerlauf... dem wollte ich au den Grund gehen und nicht noch einen Motorschaden riskieren. Also habe ich mich nach automobiler Messtechnik umgesehen. Ich ließ mir den Auslasskrümmer geben, beim Verso ein großes Teil mit direkt angeflanschtem Katalysator. Ich ließ zwei Gewindeeinsätze einschweißen, eines für eine Abgastemperatursonde, eines für eine zusätzliche Breitband-Lambdasonde. Die Sonden werden über einen Zeitronix-Lambdacontroller gemanaged; die Daten werden mit einem DashDAQ Touchscreen Gerät angezeigt. Das sieht etwa so aus wie ein 4,5 Zoll Navi und wird an die OBD Steckdose des Fahrzeugs angeschlossen. Die OBD Parameter können ebenso angezeigt, verarbeitet und gespeichert werden. Ein rollendes Labor also. Okay, ein bisschen verrückt muss man schon sein... ich find's cool, und ich habe viel gelernt daraus. Ich habe ein ganz anders Verständnis von meinem Motorsteuergerät und dem LPG-Betrieb gewinnen können. Ich sag nur eins: Thema "Gas brennt heißer" ist ein Märchen. Ich konnte keinen Betriebszustand erkennen, in dem die Abgastemperaturen nicht mindestens 15-20°C unter dem des Benzinbetriebs wären.

Nur eine wirkliche Überraschung hielt der Verso für mich bereit, und das war ein Getriebedefekt bei 180.000 km. Nach Kostenvoranschlag des Freundlichen quasi ein Totalschaden, denn ein revidiertes Getriebe kostet 2700,- Euronen plus Montage, ein neues gar 3500,-. Und Montage heißt komplette Demontage der Vorderachse, ohne dem kann des Getriebe nicht heraus. Wenn man so weit ist, baut mann noch gleich eine neue Kupplung und Koppelstangen, Gummiteile usw. ein... da kommt was zusammen, mindesten weitere, gute 1000 Euro. Ich war geschockt. Der Weg aus der Kriese: Selber machen macht glücklich! Der Tausch des Getriebes erfolgte in Eigenregie, Reparatur desselben beim freundlichen Toyota Fachbetrieb (die haben Augen gemacht!).

Da nun alles offen dalag, habe ich gleich noch alle Ventile auf Gleichstand gebracht, alle am Größtspiel und auf 2-3 Hundertstel genau gleich eingestellt. Zwei Stößelbecher musste ich selbst auf Maß schleifen - eine Story für sich. Zum Ende der mehrwöchigen Aktion wurde es dann doch zeitlich etwas eng, während ich vorne noch die Nockenwellen einbaute, wurde hinten der Kofferraum schon mit Urlaubsgepäck beladen. Stunden später ging's mit fünf Personen und Canadier auf dem Dach nach Vorpommern.

Danach hat er mich nicht mehr im Stich gelassen. Kleinere Defekte gab's ein paarmal; der Gierwinkelsensor des ESP, ein Luftmassensensor, eine weitere Lambas-Sprungsonde und ein Dutzed Lampen tauschte ich. Luftmassensensor und Lambdasonde wegen langsam weglaufender Werte meines Messsystems. Speziell der Luftmassensensor scheint entscheiden den Übergang zum Open Loop Betrieb beizutragen; der alte bescherte mir erheblichen Mehrverbrauch bei Geschwindigkeiten zwischen 125 und 150 km/h. Ein Anlasser und eine Starterbatterie wurden auch noch fällig.

Die Breitband- und Abgastemperaturmesstechnik ist nun seit rund 180.000 km in Betrieb, und auf langen Autobahntouren läuft sie oft mit. Damit kann ich die Effizienz bei höherer Reisegeschwindigkeit ganz deutlich erhöhen. Es gehr darum, den Übergang in ungeregelten Betrieb und damit verbundene Anreicherung zu vermeiden. Im Bereich des Umschaltens reicht ein Tipp am Tempomat, und er legt 20% Kraftstoffbeimengung zu. Dieser Umschaltpunkt von Lambda-geregeltem Closed-Loop-Betrieb zu rein kennfeldgestütztem Open-Loop liegt etwa bei halber Nennleistung, bei hohen Drehzahlen bei etwa nur 33% geöffneter Drosselklappe. Je nach Fahrbahnneigung, Fahrzeuggewicht und Wetter ist das bei konstant 130 (Steigung) 150 (Ebene) oder erst über 180 km/h (Gefälle) der Fall. Allerdings, kurz vor dem Umschaltpunkt liegen die höchsten Abgastemperaturen mit etwa 860°C an. Im Open Loop kühlt es deutlich ab, teils auf unter 800°C.

Übrigens habe ich nun 272.000 km auf dem Tacho, somit 220.000 km auf Gas in knapp 8 Jahren. Heute bin ich mit dem Auto erst durch die Waschstraße, und dann auf die Hebebühne des freundlichen TÜV-Prüfers gefahren - und habe auf Anhieb ohne Restpunkte bestanden. Wie immer bisher, übrigens.

Klasse, oder?

Besten Gruß,
Martin

 

Hallo Nic, danke :-)
hier mal zwei Fotos vom Juni 2009:

Man erkennt die verzunderte Aufnahme der original-Sprungsonde, daneben die neu eingeschweißten Gewindemuffen für Breitbandlambda und EGT.


Mit Hitzeschutzschild sieht das dann so aus. Die Bosch LSU-4 ist noch nicht montiert.

Richtig, die Abgastemperatur betrifft wesentlich die Auslassventile. Wenn bei identischer Last und identischer stöchiometrischer Zusammensetzung die Gastemperatur geringer ist, kann man davon ausgehen, dass sich die Wärme in den den Verbrennungsraum umgebenden Teilen befindet? Das würde bedeuten, dass die Komponenten selbst heißer werden.


Hier der Zylinderkopf nach 45.000 km Gasbetrieb. Schau dir die blanken Einlaßkanäle an, wie unterschiedlich die durch Schleichgas getrübt sind. Am zweiten Zylinder von links gab's deutliche Mängel in der Dichtigkeit der Einlassventile, noch dazu örtlich begrenzt.


Die Ventile sahen so aus:


Und so die Auslassventile:

Ganz schön ausgefranst, die Ränder!

Alle Ventile wurden ersetzt, auch die Ventilsitzringe im Kopf. Das Ventilspiel hatte sich während der 45.000 Gas-Km 2x auf Minimum zurückgebildet (Rezession). Leider gab es ein Kommunikationsproblem, so dass der Motorinstandsetzer die neuen Ringe und Ventile auf den hier vorliegenden Verschleißzustand brachte (Maß zwischen Ventilschaftende und Nocke). Das führte zum bekannten Problem, mit den verfügbaren Stößeltassen das optimale, größte Ventilspielmaß nicht einstellen zu können. SEHR ärgerlich!

 

Du sagts es.

Allerdings, defekte Kolbenringe und Ölverbrauch größer 1l pro 1000 km lag neben den LPG-Besonderheiten auch noch vor.

 

Hallo dj,
als wir (Jan alias Mister MMT, Peter alias toyotix und andere) hier im Board Mitte 2008 die Diskussionen um die Gastauglichkeit des 1ZZ-FE / 3ZZ-FE starteten, waren viele Sachverhalte noch unklar bzw. sie waren im Netz nicht verfügbar. Die Verschleißmechanismen und die Ursachen waren nicht offensichtlich. Es war unklar, ob der 1ZZ-Zylinderkopf überhaupt herkömmliche Ventilsitzringe hat. Oft wurde postuliert, japanische Motoren liefen generell 'mager', Gas brennt heißer und Open-Loop-Betrieb sei generell kritisch und zu vermeiden. Elektronische Dosiersysteme waren noch nicht marktgängig bzw. es lagen noch keine Erfahrungen vor.

Jetzt scheint ja erwiesen, dass das akkurate Zuführen von Additiven in ausreichender Dosis und gleichmäßiger Verteilung auf alle Zylinder die Rezessionen so weit eindämmen können, dass auch diese Motoren lange ohne Korrektur des Ventilspiels laufen können. Das zeigen neben den Langzeitergebnissen hier im Board auch diverse Veröffentlichungen in anderen Foren, die ich für glaubhaft halte.

Dass gerade dein sportlicher 2ZZ so gut auf Gas läuft, freut mich! Ich beneide dich ein bisschen um diesen Motor.... Viel Spaß damit!

der_flieger