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W108 auf Ethanol umrüsten?
Moinsen,
habe mich schon eingehender mit der Thematik Ethanol beschäftigt und u.a. mit sehr großem Interesse die hiesigen recht umfangreichen Threads zum Thema Ethanol gelesen, auch wenn ich noch nicht ganz durch bin…
Bin dabei auf die "spinnerte" Idee gekommen, ob man meinen 250SE auf Ethanol (E85 als Fernziel) umrüsten kann. Die Versorgungsfrage will ich ausklammern, weil es mir fürs Erste um die prinzipielle Machbarkeit geht. Allerdings habe ich noch ein paar grundsätzliche Verständnisfragen vorzugsweise chemischer Natur:
Die korrosiven Begleiterscheinungen sind mir immer noch ein Rätsel.
• Aluminium soll von Ethanol nicht angegriffen werden, was wohl auf die Eloxschicht zurückzuführen ist. Stimmt das so? Auf der anderen Seite habe ich, weiß nicht mehr wo, gelesen, daß es zu "Auswaschungen" bei Aluminium kommen soll. Wenn dem so ist, kann ich mir das nur so erklären, daß Essigsäure entsteht, die Alu zu einem Salz (Aluminiumacetat) umwandelt. Kann man dem beikommen, indem man die Eloxschicht "verdickt", oder wäre vernickeln besser, um auf der sicheren Seite zu sein?
• Da der Zylinderkopf aus einer Alulegierung (AlSiCu) besteht, würde mich schwer interessieren, was in der "Giftküche" Brennraum passiert. Schön warm, ordentliche Drücke und reaktionsfreudige Stoffe…?
• Der Tank sowie die Benzin- und Einspritzleitungen bestehen aus Stahl (ST35). Wird dieser vom Ethanol in Mitelidenschaft gezogen oder ist das nicht zur Gänze vermeidbare Wasser der potentielle Übeltäter?
• Benzin soll eine gewisse Schmierfähigkeit besitzen, die Ethanol nicht bietet. Von daher soll besonders die Einspritzpumpe "fressgefährdet" sein. Was schmiert da und wie könnte man dem Ethanol diese Eigenschaft beibringen?
Natürlich sind darüber hinaus noch weitere Fragen offen.
• Bei dieser ollen Kalesche ist die Gemischaufbereitung und Steuerung des Verbrennungsvorgangs rein mechanisch. Von daher kann man die Kiste gewissermaßen nur auf eine Treibstoffqualität einstellen. Mal mit Benzin, mal mit E85 zu fahren, dürfte nicht klappen, da man der ESP vielleicht die ehöhte Fördermenge, eventuell auch ein höheren Förderdruck "beibringen" kann (Hat da jemand zufällig Unterlagen über solche ESPs, habe ich noch nicht auftreiben können?). Diese Einstellung ist dann aber statisch und kann nicht ohne weiteres geändert werden.
• Wenn ich das richtig gelesen habe müßte man auch andere Zündkerzen sowie eine stärkere Zündspule verbauen?
Reichlich Fragen aber irgendwie "juckt" mich das Thema. Wäre schön, wenn Ihr ein bißchen Ordnung in meinen Informationschaos bringen könntet… -)
informationstrunkene Grüße
Martin
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61 Antworten
Re: W108 auf Ethanol umrüsten?
Zitat:
Original geschrieben von Smarund
Moinsen,
habe mich schon eingehender mit der Thematik Ethanol beschäftigt und u.a. mit sehr großem Interesse die hiesigen recht umfangreichen Threads zum Thema Ethanol gelesen, auch wenn ich noch nicht ganz durch bin…
Bin dabei auf die "spinnerte" Idee gekommen, ob man meinen 250SE auf Ethanol (E85 als Fernziel) umrüsten kann. Die Versorgungsfrage will ich ausklammern, weil es mir fürs Erste um die prinzipielle Machbarkeit geht. Allerdings habe ich noch ein paar grundsätzliche Verständnisfragen vorzugsweise chemischer Natur:
Die korrosiven Begleiterscheinungen sind mir immer noch ein Rätsel.
• Aluminium soll von Ethanol nicht angegriffen werden, was wohl auf die Eloxschicht zurückzuführen ist. Stimmt das so? Auf der anderen Seite habe ich, weiß nicht mehr wo, gelesen, daß es zu "Auswaschungen" bei Aluminium kommen soll. Wenn dem so ist, kann ich mir das nur so erklären, daß Essigsäure entsteht, die Alu zu einem Salz (Aluminiumacetat) umwandelt. Kann man dem beikommen, indem man die Eloxschicht "verdickt", oder wäre vernickeln besser, um auf der sicheren Seite zu sein?
• Da der Zylinderkopf aus einer Alulegierung (AlSiCu) besteht, würde mich schwer interessieren, was in der "Giftküche" Brennraum passiert. Schön warm, ordentliche Drücke und reaktionsfreudige Stoffe…?
• Der Tank sowie die Benzin- und Einspritzleitungen bestehen aus Stahl (ST35). Wird dieser vom Ethanol in Mitelidenschaft gezogen oder ist das nicht zur Gänze vermeidbare Wasser der potentielle Übeltäter?
• Benzin soll eine gewisse Schmierfähigkeit besitzen, die Ethanol nicht bietet. Von daher soll besonders die Einspritzpumpe "fressgefährdet" sein. Was schmiert da und wie könnte man dem Ethanol diese Eigenschaft beibringen?
ne Menge schwerer Fragen, die ich bestimmt nicht allumfassend und allein beantworten kann. aber ich versuchs mal:
• Brennraum: da wird wie der Name sagt, der Treibstof verbrannt. Ethanol verbrennt da wesentlich gleichmäßiger und sauberer als Benzin, da Benzin ein wildes Gemisch aus diversen KW und Aromatenanteilen ist, die alle unterschiedliche Brenneigenschaften haben.
"reaktionsfreudige Stoffe"...ich nehm an, du meinst die Verbrennungsprodukte. bei optimaler Verbrennung halt nur Wasser und CO2.ansonsten auch NO, NOx, CO, und diverses.
• Der Tank sowie die Benzin- und Einspritzleitungen bestehen aus Stahl (ST35)
da können die Werkstoffkundler bestimmt was zu sagen oder du suchst im Internet oder fragst mal bei nem Fachmann nach.IMHO sollte aber Stahl kein Problem mit Alk haben. wie du vermutest, könnte das Wasser das Problem sein. aber nur wenn es Elektrolyte (gelöste Salze) enthält oder sich ein Lokalelement bildet.
• Benzin soll eine gewisse Schmierfähigkeit besitzen....
das liest man immer wieder... ist nur seltsam, dass man Waschbenzin (eine andere Fraktion aus Öl wie dein Treibstoff) zum Entfetten!! nutzt 
Zitat:
Original geschrieben von Smarund
Natürlich sind darüber hinaus noch weitere Fragen offen.
• Bei dieser ollen Kalesche ist die Gemischaufbereitung und Steuerung des Verbrennungsvorgangs rein mechanisch. Von daher kann man die Kiste gewissermaßen nur auf eine Treibstoffqualität einstellen. Mal mit Benzin, mal mit E85 zu fahren, dürfte nicht klappen, da man der ESP vielleicht die ehöhte Fördermenge, eventuell auch ein höheren Förderdruck "beibringen" kann (Hat da jemand zufällig Unterlagen über solche ESPs, habe ich noch nicht auftreiben können?). Diese Einstellung ist dann aber statisch und kann nicht ohne weiteres geändert werden.
• Wenn ich das richtig gelesen habe müßte man auch andere Zündkerzen sowie eine stärkere Zündspule verbauen?
Reichlich Fragen aber irgendwie "juckt" mich das Thema. Wäre schön, wenn Ihr ein bißchen Ordnung in meinen Informationschaos bringen könntet… -)
informationstrunkene Grüße
Martin
andere Zündkerzen und Zündspulen kann ich mir kaum vorstellen. das erste, größte Problem bei höheren Alkoholmengen ist halt, das er nur knapp 70% der Heiz-Brennwerte von Benzin aufweist. daher braucht der Motor mehr vom Treibstoff, weil er sonst schlicht verdurstet 
und das kriegste nur hin mit mehr Saft pro Zeit, also größeren Düsen oder hoherem Druck. höherer Druck = kürzere Lebensdauer??
bei moderneren Motoren regelt das Motormanagement das über die Lambdasonde. da wird einfach entsprechend ausgeregelt in gewissen Grenzen. da kann man dann auch verschiedene Gemischkonzentrationen fahren...
"Oxidationsschicht auf Aluminium"
Das ist so eine Sache. Bei reinem Alu ist das korrekt, jedoch wird in der Praxis meist eine Alu-Legierung verwendet. Dabei entsteht dann bei Kontakt mit aggressiven Stoffen eine sogenannte Grenzkornkorrosion, d.h. die anderen Legierungsstoffe fangen innerhalb der Legierung an zu oxidieren. ...
Gruß,
P.
Re: Re: W108 auf Ethanol umrüsten?
Zitat:
Original geschrieben von Bert B.
• Benzin soll eine gewisse Schmierfähigkeit besitzen....
das liest man immer wieder... ist nur seltsam, dass man Waschbenzin (eine andere Fraktion aus Öl wie dein Treibstoff) zum Entfetten!! nutzt
..
hat doch nix damit zutun, wenn du fettige hände hast könntest du die auch mit motoröl entfetten (nur wie bekommst du dann das motoröl runter)
selbst wasser besitzt eine gewisse schmierwierkung.
nimm ne reibrolle, oder 2 klötzchen und zieh die übereinander.
auch alkohol "schmiert" aber halt wohl schlechter wie benzin
Salute,
schon mal thanx für die ersten Antworten.
Wenn ich M-Chevy richtig verstanden habe, könnte sich eventuell bildende Grenzkorrosion zum Problem auswachsen. Kann mir nicht vorstellen, daß es gut sein kann, wenn die Alu-Bauteile so "aufblühen", wie man es manchmal in "verkeimten" Motorräumen sieht. Das würde für die präventive Oberflächenveredlung mittels Nickel sprechen…?
Das Mysterium um die Schmiereigenschaften finde ich deshalb relevant, weil die Sechsstempeleinspritzpumpe laut Aussagen eines "Fachmanns" bei beim DC Classic Center wohl auf diese angewiesen ist, weil es sonst zu Kolbenfressern in der ESP kommen kann. Das soll an den geringen Toleranzen (im 1/1000-Bereich) liegen. Stellt sich die Frage, wie man dem E-Sprit diese Eigenschaft beibringt,hm…?
Bei den Vorgängen im Brennraum meine ich eigentlich weniger die Verbrennungsprodukte, als das was das Ethanol-Benzin-Luftgemisch so anstellt, bevor es verbrannt wird. Z.B. reagiert Ethanol allein schon durch Luftkontakt zu Essigsäure. Diese Reaktion ist dafür verantwortlich, daß Wein sauer wird, auch wenn sie realtiv langsam ist. Bei höheren Drücken und Temperaturen müßte diese Reaktion deutlich schneller vonstatten gehen, somit u.U. die Menge an Essigsäure eine kritische Größenordnung erreichen kann…?
Geht man von den Veröffentlichungen aus, muß Stahl scheinbar von Ethanol ebenfalls in Mitleidenschaft gezogen werden. Leider bleiben alle von mir bis dato gefundenen Aussagen sehr diffus. Was oder wer da wie miteinander reagiert wird nicht erschöpfend erläutert. Das O der OH-Gruppe kann eigentlich nur der "Bösewicht" sein, der mit dem FE zu Rost reagiert…?
Hätte nicht gedacht, daß die Thematik derart ins chemische abdriftet. Möchte halt möglichst umfassend um die Risiken wissen und wie man sie auf ein Minium reduzieren kann, bevor man seinen Motor "zum Abschuß" freigibt… -)
auf weitere erhellende Antworten gespannte Grüße
Martin
Zitat:
Original geschrieben von Smarund
. Z.B. reagiert Ethanol allein schon durch Luftkontakt zu Essigsäure. Diese Reaktion ist dafür verantwortlich, daß Wein sauer wird, auch wenn sie realtiv langsam ist. Bei höheren Drücken und Temperaturen müßte diese Reaktion deutlich schneller vonstatten gehen, somit u.U. die Menge an Essigsäure eine kritische Größenordnung erreichen kann…?
beim wein sauer werden kommen aber meist noch bakterien aus der luft hinzu die das ganze begünstigen.
ne druckerhöhungen dürfte die reaktion wohl eher auf der alkohol seite belassen, so nach dem prinzip des kleinsten zwangs.
Zitat:
Original geschrieben von Smarund
.
Geht man von den Veröffentlichungen aus, muß Stahl scheinbar von Ethanol ebenfalls in Mitleidenschaft gezogen werden. Leider bleiben alle von mir bis dato gefundenen Aussagen sehr diffus. Was oder wer da wie miteinander reagiert wird nicht erschöpfend erläutert. Das O der OH-Gruppe kann eigentlich nur der "Bösewicht" sein, der mit dem FE zu Rost reagiert…?
ne, der alk gibt das o nicht so einfach her, wenn dann würde er tauschen wollen, aber nicht mit nem eisen. das ist dem zu lasch, natrium oder kalim oder so evtl.
die oxidative wirkung kommt ziemlich sicher durch den wasser und sauerstoffgehalt des treibstoffgemisches.
ohne wasser (da reichen spuren) würde stahl nie zum hydroxis, rost ist ja kein Fe2O3/FeO gemisch sondern einFe(OH)3/Fe(OH)2 gemisch.
nen vollkommen trockenes stück stahl würde nie rosten.
Okeeh,
nimmt man Edelstahl oder vernickelt den Spaß, kann man die Reaktionen vermeiden?!
Anders kommt man dem Problem wohl nicht bei. Denn, wenn ich das richitg verstanden habe, kann man zwar "wasserfreien" Ethanol herstellen, die dann aber immer noch vorhanden Reste würden reichen? Erschwerend kommt ja hinzu, daß sich der Ethanol aus der Umgebungsluft H2O ziehen wird, er über kurz oder lang sich mit Wasser "anreichert". Ein Tank ist ja kein luftdichtes System…
In diesem Zusammenhang: Wie schnell zieht sich denn eigentlich Ethanol aus der Luft?
Wenn das Prinzip des kleinsten Zwangs sich in der angenommen Art auswirkt, würde das bedeuten, daß man gewissermaßen "keine Säure verbrennt"… Auf der anderen Seite hat einer in einer der beiden einschlägigen Threads gepostet, daß es bei einem BMW 530i zu Ablösungen auf der Zylinderlauffläche gekommen ist. wie kann sowas passieren?
In der amerikanischen Wikipedia [http://en.wikipedia.org/wiki/E85] gibt es einen recht ausführlichen Eintrag zum Thema E85. Und in dem wird besonders auf allenthalben vorhandene/entstehende formic acid verwiesen, die von erhöhtem Verschleiß bis Motorschaden ihr Unwesen treiben soll, sofern man keine einhaltgebietende Maßnahmen ergreift…
hirnende Grüße
Martin
die ethan bzw essigsäure, auch wenn die hier von methan bzw ameisensäure reden ensteht bei der unvollständigen verbrennung (oxidation) von alkoholen.
also vorallem im kaltlauf und bei angefetteter mischung
Puh, das ist aber fies.
Der Motor läßst sich doch im Kaltstart bzw. der Kaltlaufphase, soweit meine Kenntnisse reichen, eigentlich nicht ohne eine relative "Überfettung" zur ordnungsgemäßen Mitarbeit bewegen. Die Vorstellung, daß da "Sturzbäche" einer mehr oder weniger ätzenden Flüssigkeit, den Weg entlang der Zylinderflächen Richtung Ölwanne antreten, ist aber nicht besonders sexy…
…wäre zur weitestgehenden Vermeidung einer Kaltlaufphase die Installation einer Standheizung nicht ein probates Mittel? Wenn der Motor schon auf Betriebstemperatur ist, bräuchte man Ihn nicht mit zu fettem Gemisch malträtieren…
Das scheint sich ja zu einen aufwendigen Projekt auszuwachsen…
nachdenkliche Grüße
Martin
Ethanol reagiert nicht zu Essigsäure bei Luftkontakt. Wer erzählt dir den so einen Schwachsinn? Nicht einmal durch Zusatz von Wasserstoffperoxid gibt es da Essigsäure und das ist schon ein viel stärkeres Oxidationsmittel als Luftsauerstoff. Mainstone erwähnte schon, dass das durch Bakterien kommt. Das geht aber nur, wenn der Alkohol sehr verdünnt und stark wasserhaltig ist und dann erst können die Essigbakterien ihres Amtes walten.
Alkohol kann wohl bei unvollständiger Verbrennung teilweise zu Essigäure werden. Methanol dann zu Ameisensäure. Aber Säuren entstehen auch bei der Verbrennung von Benzin. Daher ist ja das Motoröl etwas alkalisch, um die Säuren zu neutralisieren und man misst beim Öl auch die Basenzahl, um zu sehen wie sehr es verbraucht ist.
Übrigens hätten die FFV-Autos, die seit vielen Jahren in Brasilien und den USA und seit einigen Jahren auch in Schweden laufen, auch dann dasselbe Problem mit der überhöhten Säure im Motor, denn diese fahren zum Teil mit E85.
Ford gibt bei dem Focus FFV nur an, dass man öfters Ölwechsel machen sollte, als beim normalen Focus. Einen Grund dafür haben sie aber nicht angegeben.
Zudem steuern die Regelung mit Lambdasonde das Treibstoff-Luftgemisch so, dass eine möglichst vollständige Verbrennung stattfindet. Lediglich nach dem Start ist das Gemisch fetter.
Salut Kokos,
den "Schwachsinn" mit der Essigsäure habe ich z.B. auf der Seite [http://www.seilnacht.com/Chemie/ch_ethol.htm] gefunden. Nun, gut es ist nicht immer alles wahr, was man im Netz so findet. Deswegen stelle ich ja eine "dumme" Frage nach der anderen… -)
Daß Motoröl alkalisch ist und bei der Verbrennung von Benzin Säure entsteht, war mir bis dato auch noch nicht bekannt.
Weil aber so explizit auf Säuren hingewiesen wird, scheint bei Ethanol signifikant mehr davon zu entstehen…?
Ob es funzt oder nicht kann man letztendlich nur rausfinden, wenn man es ausprobiert. Nur kann es nicht schaden, zuwissen was man da bzw. der Ethanol macht. Wenn dann was sein sollte, kann man der Ursache besser auf den Grund gehen, oder?
Grüße
Martin
Hallo Martin,
das mit der Essigsäurebildung im Wein ist ja oben erklärt. Da wirken Bakterien mit und die können nur dann wirken, wenn der Alkoholgehalt niedrig ist. Bei höherem Gehalt sterben sie ab.
Ich denke nicht, dass bei Ethanol mehr Säure entsteht als sonst und wenn dann evtl, nur in der Startphase. Das Tensid im Motoröl puffert aber die Säuren ab.
Englische Foren haben aber auf die wesentliche stärkere un damit auch agressivere Ameisensäure schon hingewiesen, die aber nur aus Methanol und nicht Ethanol entsteht. Wir fahren aber nicht mit Methanol. Aber damit fahren Rennwagen, die hätten das Problem ja dann auch.
Kokos
@Smarund:
Wie du auf der Seite "Seilnacht" auch lesen kannst, ist die Oxidation nicht mit Luft alleine möglich, also KupferOxid oder Bakterien.
Bei Kaltstart kannst du dich ruhig zurücklehnen. Der ist einprogrammiert und geht erstmal nicht über Lambda. Denn die Lambda ist da weit aus dem Regelbereich raus. Damit hast du eine feste Überfettung für Benzin. Da du aber mit Alk sowieso fetter fahren musst, startest du eher mager 30% mehr für ein richtiges Gemisch ist schon Lambda 1,3. Auch wenn der Kaltstart auf 1,5 eingestellt sein sollte, so ist er weniger fett als bei Benzin und da kommt es beim Kaltstart zu ähnlichen Schmiereffekten.
Materialhaltbarkeit. Na ja, da sagen dir viele verschiedenes. Du wirst aber wahrscheinlich nie E100 fahren können, damit hast du immer noch 15-70% Benzin im Tank.... also keine Gedanken, wegen Entfettung oder ähnlichen Humbug. Deine ESP darf nicht trocken(!) laufen, ob sie mit Öl, Wasser o.ä. geschmiert wird, ist Ihr vollkommen egal - Schmierungstechnisch gesehen.
Schmierung von Einspritzanlagen? Unfug, Gasfahrer würden schnell liegenbleiben...
Bei dir ist viel interessanter, wieviel E verträgt der Motor ohne zu mucken. Wann sind die Grenzen der Regelung erreicht. Das merkst du dann beim Beschleunigen, also Bleifuss. Wenn es zu viel E ist, da ist dann kein "Bums" mehr da, so als ob wenn Ihn jemand den Benzinhahn zu gedreht hat. Er ist irgendwann einfach zu mager.
Viel wichtiger ist aber, dass das Ethanol-Benzin-Gemisch ein Gemisch bleibt, d.h. der Wasseranteil nicht zu hoch ist. Die kritische Grenze ist wohl bei 6% Wasser im Ethanol, bei E50 also 3% Wasser im Tank. Ethanol ist aber nicht so stark hygroskopisch, dass es das selber erreicht. Also nur beim Mischen aufpassen, dass es "guter" Alkohol ist.
Als Gemisch kann man das ziemlich relaxed sehen. Erst recht wenn man sieht, was für Verunreigungen Benzin hat und wie die wirken.
Trotzdem solltest du deine Gummi-Zuleitungen beobachten. Sollten sie hart/brüchig werden, dann sind sie ungeeignet. Aber das ist auch eher theoretisch.
Wenn man dann noch bedenkt, was 1970 alles im Sprit war, dann würde ich mir gar keine Gedanken mehr machen. Und Einspritzung-Probleme etc. kannst du ja gar nicht bekommen
Meine alten Vergaser-Mühlen haben sich besonders im Winter(!) immer über einen Schuss Isoprophyl-Alk im Vergaser gefreut. Sprangen an wie die Luzi. Ach so, eine Kleinigkeit noch: Behalte die Motortemperatur im Auge. Mein Vergaser-Motor früher wurde wärmer - wieso auch immer. Im Stadtverkehr hat er übrigends ohne Umbau auch 100% Iso-Alk gefressen - ohne Murren. Über die BAB habe ich ihn dabei aber nie so richtig gejagt. Mangels CO-Messgerät - waren damals schweineteuer - wusste ich auch nicht, ob er mager oder fett war.
Mit vollelektronischer Regelung ist heute einiges einfacher...
zum Wasseranteil im Ethanol bzw. Benzin-EtOH-Gemisch:
wie gesagt waren meine ersten Versuche mit Spiritus aus dem Großmarkt. Der hat lt. Hersteller mind. 94% Alkohol.
wenn ich davon ausgehe, dass das Vergällungsmittel zu 1% drin ist, ist auf einen Liter also 10ml MEK drin, dazu ja mind. 940ml Ethanol, der Rest dürfte dann Wasser sein, also 50ml = 5%.
das bedeutet, das der Spiritus max 5% Wasser enthält. mit diesem Zeug habe ich locker 4-6 Wochen meine Kiste mit betankt, geschätze Mischung E35-E45.
Aktuell habe ich eine temporäre Quelle, aus der ich kleinere Mengen trockenen Alks erhalte. Reste von Methanol habe ich auch noch, die versetzt mit Isopropanol können dann auch in den Tank.
zum Isopropanol nochmal:
dieser Alkohol mischt sich auch noch prima mit Benzin und auch mit Wasser. er ist aber im Gegensatz zum EtOH und erst recht zum MeOH in der Lage, mehr Wasseranteile ab zu puffern.
wenn du also Bedenken haben solltest bzgl des Wasseranteiles, solltest du dir auch etwas Isopropanol beschaffen. Ein Zusatz von ca 1% auf die Ethanolmenge gesehen sollte genügen.
ich habe ja letzens diverse Mischversuche gemacht und diese hier auch dokumentiert.
dabei habe ich immer festgestellt, das druch Zugabe von Isoprop in kleinsten Mengen schon die Separation eines zu hohen Wasseranteils aufgehoben wurde und das Wasser wieder in Mischung ging.
@Fubbel: Was ist Lambda? 
Beim M129 wird zusätzlich Sprit über den Kaltstartregler in die Ansaugbrücke gespritzt. Auf der ESP sitzt ein Wachselement, das bei ausreichender Wassertemperatur den Zusatzhahn dicht macht.
Alles schön mechanisch bei den Altbenzen! ;-)