Icom JTG Autogasanlage

Die Icom JTG Autogasanlage ähnelt der Benzineinspritzanlage und spritzt das Autogas in flüssiger Phase mittels einer eigenen Icom Pumpe in den Ansaugtrakt ein (direkt, ohne Umweg über einen vom Kühlwasser beheizten Verdampfer) - also wie bei der Benzineinspritzanlage in einem Auto.

Anders als bei den bisher üblichen LPG-Verdampferanlagen wird bei der Icom JTG Gasanlage das Autogas nicht im Verdampfer in den gasförmigen Zustand versetzt und dann über Ventile in das Ansaugrohr eingeleitet, sondern direkt mit hohem Druck (bis zu 15 bar Gesamtdruck) mittels einer eigenständigen Icom Pumpe (wie die serienmäßige Benzinpumpe mit 2-3 bar Arbeitsdruck) im Gastank flüssig in das Ansaugrohr eingespritzt. Das kalte, sich ausdehnende Autogas bewirkt eine höhere Sauerstoffsättigung, eine höhere Energiedichte und somit einen besseren Füllungsgrad im Zylinder, woraus eine etwas höhere Leistung des Motors resultieren kann (bis zu 10% bei Turbomotoren, da dieser Effekt einem Ladeluftkühler gleichkommt). Die bei der Expansion des Autogases im Saugrohr entstehende Verdunstungskälte wird Verdampfungsenthalpie genannt und bewirkt letztendlich im Vergleich zu herkömmlichen Verdampferanlagen einen etwas höheren Liefergrad im Autogas-Betrieb.

 

Icom JTG Gasanlage nutzt das originale Kennfeld

Das Management im LPG-Betrieb nutzt das originale Kennfeld des Motorsteuergerätes des Fahrzeuges, d.h., es werden die originalen Benzineinspritzsignale auf die entsprechenden Gaseinspritzdüsen gegeben, wobei das Kennfeld für LPG 100% identisch ist mit dem von Benzin (das Motorsteuergerät regelt innerhalb der Regelgrenzen von +25% bis -25% selbstständig über die Lambdakorrektur nach).

Auf Grund der spezifisch geringeren Energiedichte von Autogas gegenüber Benzin wird die Durchflussmenge der Gasdüsen um ca. 20-25% erhöht.

Bei herkömmlichen LPG-Verdampferanlagen ist ein komplexes Steuergerät mit einer speziellen Software erforderlich, um das auf 260-fach expandierte Gasvolumen der Benzineinspritzmenge anzupassen. Dieser Aufwand entfällt bei der Icom JTG Autogasanlage vollständig.

Die Icom JTG Autogasanlage arbeitet grundsätzlich im Flüssiggasmodus, dabei lässt sich jederzeit manuell auf Benzinbetrieb umschalten. Lediglich nach dem Starten des Motors läuft dieser ca. 55 Sekunden mit Benzin. Damit wird sichergestellt, dass sich der nötige Arbeitsdruck durch die Icom LPG-Pumpe aufbaut wird und sich keine Dampfblasen mehr im System befinden, da die im Tank integrierte LPG Pumpe das System in dieser Zeit „spült“.

Die Icom JTG Autogasanlage besteht aus einem Tank mit einer integrierten Icom Pumpe (geschlossener Kreislauf mit Vor- und Rücklauf), Tankzulauf mit Gasfilter, Gaseinspritzdüsen, Druckregelventil, Umschaltbox bzw, Steuergerät und Umschalter mit integrierter Autogas-Tankanzeige.

 

Vor- und Nachteile der Icom JTG

An dieser Stelle seien die wesentlichen Vor- und Nachteile der Icom JTG Gasanlage genannt.

Der Hauptvorteil dieser Autogasanlage ist die Nachempfindung der vollsequentiellen Benzineinspritzung. Dadurch wird das Autogas mit einer im Tank integrierten Icom Pumpe direkt über separate Einspritzdüsen (Injektoren) flüssig in das Saugrohr eingespritzt. Es wird somit auf einen im Kühlwasserkreislauf integrierten Verdampfer verzichtet, was für den Autogas Umrüster eine deutliche Vereinfachung bei der LPG-Umrüstung darstellt. Durch die flüssige LPG Einspritzung erhöht sich im Gegensatz zum Verdampfersystem der Füllungsgrad im Zylinder, wodurch kein Leistungsverlust entsteht. Beim Verdampfersystem hingegen entsteht dieser Leistungsverlust durch Verdrängung der Ansaugluft durch das gasförmige und somit expandierte Autogas.

Zudem entfällt bei Icom JTG das sog. Gassteuergerät, welches ähnlich dem originalen Motorsteuergerät ein entsprechendes Kennfeld für den Betrieb mit Autogas besitzt (dieses muss bei jeder Verdampferanlage am Computer generiert werden). Auch das macht die Autogas Umrüstung deutlich einfacher.

Bei der Icom JTG hingegen werden die originalen Einspritzsignale für die Benzininjektoren vom Motorsteuergerät kommend auf die entsprechenden Gasinjektoren gelegt, wobei im Vorfeld die Durchflussmenge der Benzininjektoren ermittelt und anschließend für die Gasdüsen entsprechend erhöht wird (um ca. 20-25%). Das Umschalten in den Gasbetrieb geschieht mit der Umschaltbox automatisch nach 55 Sekunden nach jedem Motorenstart. Als Nachteil der Icom JTG sei der im Vergleich zu Verdampferanlagen höhere Preis zu nennen, welcher je nach Motortyp zwischen 200,- und 500,- € betragen kann. Auf Grund dessen verlängert sich die Amortisationszeit entsprechend. Der höhere Preis resultiert aus dem aufwendig aufgebauten Tank, welcher die integrierte Icom Pumpe besitzt, die zudem während der ersten Betriebsstunden leichte Betriebsgeräusche erzeugen kann, die je nach Aufbau des Fahrzeuges im Innenraum wahrnehmbar sind.

 

LPG-Tankbehälter

Es gibt je nach Einsatzgebiet 4 verschiedene Ausführungen, welche sich im Wesentlichen von der Einbaulage und den vorhandenen Platzverhältnissen im Fahrzeug unterscheiden. Idealerweise wird der Gastank in der Radmulde (anstatt des vorhandenen Reserverades) des Fahrzeuges verbaut. Sollte das Fahrzeug keine ausreichende Reserveradmulde besitzen, besteht die Möglichkeit der Installation eines Zylindertanks im Kofferraum. Darüber hinaus lässt sich der Gastank auch als sog. Unterflur-Variante bei Fahrzeugen mit außen hängendem Reserverad oder als Vertikaltank bei Fahrzeugen mit aufrecht stehendem Reserverad verbauen.

Jeder dieser Tanks besitzt eine integrierte Icom Pumpe, die einen Arbeitsdruck von 2-3 bar leistet sowie ein Multiventil, welches verschiedene Funktionen übernimmt:

  • Steuerung der Vor- und Zulaufleitungen über Magnet- und Rückschlagventile
  • Erkennung des Betriebsdruckes mittels Druckschalter
  • Füllstandsanzeige mittels Schwimmer
  • Automatischer LPG Füllstop bei 80% Füllvolumen

Der automatische Füllstopp ist vom Gesetzgeber vorgeschrieben, um die zugeführte Gasmenge auf 80 % des Tankvolumens zu begrenzen. Somit ist sichergestellt, dass sich das Autogas bei hohen Temperaturen oder im Falle eines Unfalls ausdehnen, bzw. über das sich am Multiventil befindende 27 bar Überdruckventil entweichen kann. Die Ansteuerung des Multiventils und dessen Komponenten erfolgt über den Elektro-Kabelbaum der Anlage.

 

Druckregelventil für Icom JTG 


Die Hauptaufgabe des Druckregelventils ist die Sicherstellung eines konstanten Arbeitsdruckes von 2-3 bar. Dieses geschieht mittels eines Bolzens, der durch eine Feder und dem entsprechendem Gegendruck durch das LPG den Betriebsdruck in der Icom Gasanlage konstant hält. Das Druckregelventil wird in der Rücklaufleitung hinter der Gaseinspritzleiste positioniert. Im Gasbetrieb wird das Autogas über die Gaseinspritzdüse entnommen, wobei der Druck abfallen würde. Damit dies nicht geschieht, verringert der Bolzen den Strömungsquerschnitt, indem er durch die Federkraft in die Rücklaufleitung gedrückt wird. Je nach Lastzustand variiert die Position des Bolzens zur Gewährleistung eines konstanten Druckniveaus.

Darüber hinaus besitzt das Druckregelventil der Icom Autogasanlage eine zusätzliche Öffnung, um entweder ein Manometer zur Druckprüfung anzuschließen, oder das LPG an dieser Öffnung abzulassen, damit sich im drucklosen Zustand Wartungsarbeiten durchführen lassen.

Für eine unterdruckgesteuerte Benzineinspritzung gibt es ein spezielles Druckregelventil mit Unterdruckanschluss. Dieses unterdruckgesteuerte Ventil hat die Aufgabe, abhängig vom jeweils anstehenden Saugrohrdruck (Unterdruck bei geschlossener Drosselklappe drucklos, bzw. Überdruck bei Turbomotoren bei geöffneter Drosselklappe) den Arbeitsdruck der Icom Pumpe zu regeln.

 

Funktionsbeschreibung des unterdruckgesteuerten Druckregelventils (Saugrohrdruckkompensation):

Bei diesem speziellen Ventil wird mittels erzeugten Unterdrucks der anliegende Arbeitsdruck der Icom Pumpe konstant gehalten. Das bedeutet, dass die Grundeinstellung (2-3 bar) bei geschlossener Drosselklappe (Leerlauf) erfolgt. Liegt ein Überdruck an (Turbo), bzw. ist das System druckneutral (geöffnete Drosselklappe beim Sauger) erhöht sich der Arbeitsdruck der Icom Pumpe auf 3,5 bar bis 4,0 bar (einstellbar, je nach Motorprinzip).

Bei Fahrzeugen ohne unterdruckgesteuerte Benzindruckregelung (meistens kleine Saugmotoren) liegt in der Regel ein Arbeitsdruck von 3,0 bar an, womit dieses unterdruckgeregelte Ventil dann bei der Icom JTG Gasanlage nicht benötigt wird. Bei allen anderen Motoren mit unterdruckgesteuerter Benzindruckregelung ist dieses Ventil ZWINGEND ERFORDERLICH!

 

Gasinjektor für Icom JTG Autogasanlage

Die Gasinjektoren der Icom JTG Gasanlage sind für das Einspritzen des flüssigen Autogases in den Ansaugtrakt zuständig, die Informationen über Öffnungs- und Schließzeitpunkt erhalten sie vom Motorsteuergerät des Fahrzeuges. Jeder Zylinder wird von einem eigenen Gasinjektor versorgt - genau wie im Benzinbetrieb.

Die Gasinjektoren befinden sich in separatem Haltern, welche in Reihe hintereinander geschaltet die Gaseinspritzleiste ergeben. An jeder Düse liegt somit der gleiche Betriebsdruck von der Icom Pumpe an.

In der Icom JTG Gasanlage gibt es zwei Ausführungen von Gasinjektoren: blau und grün

Die blauen Injektoren werden bei Saugmotoren verwendet, die Grünen bei Turbo- und Hochdrehzahlmotoren. Der Unterschied liegt in den Öffnungszeiten. Die grünen Injektoren lassen Zeiten bis zu 1,5 ms zu.

 

Umschaltbox für Icom JTG Gasanlage

Hauptfunktion der Umschaltbox, auch Kontrollmodul genannt, ist die Umschaltung des Signals vom Motorsteuergerät kommend von der Benzindüse nach 55 Sekunden auf den entsprechenden Gasinjektor desselben Zylinders. Dies geschieht nach jedem Startvorgang der Icom Gasanlage automatisch. Zudem verarbeitet sie das Signal des Tankgebers (analog) und gibt es in digitaler Form an die Füllstandsanzeige weiter.

Ferner sorgt die Umschaltbox für die automatische Abschaltung der Icom JTG Gasanlage bei Druckverlust (z.B. Undichtigkeit des Gassystems) und schaltet dabei auf den Benzinbetrieb um. Ab 8 Zylindern werden 2 Umschaltboxen benötigt, da für jede Zylinderbank eine separate Box benötigt wird.

 

Umschalter

Der Umschalter für die Icom JTG im Innenraum des Autogas-Fahrzeugs ist eine Kombination aus Füllstandsanzeige (vier grüne LEDs) und Wahltaster für den Betriebsmodus von LPG- oder Benzin. Somit hat der Fahrer jederzeit die Möglichkeit, den Modus per Knopfdruck zu wechseln.

Die Anzeige des Füllstandes kann je nach Fahrzeuglage (z.B. bergauf oder in Kurven) stark schwanken. Deswegen ist diese Anzeige eher als "Schätzuhr" zu sehen.

 

Kabelbaum der Icom Gasanlage

Der Elektrokabelbaum der Icom JTG Autogasanlage sorgt für die Verbindung folgender Teile untereinander: Umschaltbox, Gaseinspritzdüsen, Umschalter und Tankbehälter. Angeschlossen wird dieser über Plus und Minus an die Fahrzeugbatterie, sowie an das Zündungsplus und ist über mindestens eine 10 A Sicherung abgesichert.

 

LPG-Filter 

Der zusätzliche LPG-Filter filtert Verunreinigungen, die beim Betanken des Fahrzeuges in den Gastank gelangen könnten und verhindert damit ein „Verstopfen“ des Systems wie z.B. der Gasinjektoren oder dier Icom Pumpe. Um den einwandfreien Betrieb des der Icom JTG Gasanlage zu gewährleisten, ist dieser Filter bei der jeweils nach 20.000 Km oder jährlich anstehenden Inspektion auszutauschen.

Einen zusätzlichen Filter vor den Gasinjektoren wie bei herkömmlichen Verdampferanlagen gibt es nicht, da dort keine Olefine auftreten können. Diese Verunreinigungen entstehen nur in der Gasphase. Bei der Icom JTG liegt aber bis zum Einspritzen in das Saugrohr das LPG ständig in flüssiger Phase vor.