Kraftstoff kann nur in Dampfform brennen.

Stellen Sie als einfaches Experiment eine Tasse mit Kraftstoff an einen geeigneten Platz und zünden sie ihn an. Sie werden sehen, dass nur der Dampf brennt. Und auch mit der Hitze der Verbrennung dauert es ungefähr zwei Stunden, bis der Kraftstoff verbrannt ist.

Ihr Motor läuft mit Kraftstoffdampf.
Er wurde dafür entworfen, muss und wird immer mit Dampf laufen.  

Der Kraftstoff kommt in Ihre Zylinder als ein Gemisch von verdampftem Kraftstoff und Luft und einem Anteil flüssigen Kraftstoffs.  

Es spielt keine Rolle, wie viel flüssiger Kraftstoff in Ihren Motor gelangt – flüssiger Kraftstoff brennt nicht.
Jeder Kraftstoff, der flüssig ist, wenn der Zündfunken kommt, trägt nichts zur Leistung Ihres Motors bei.
 

Ihr Vergaser verdampft nicht den Kraftstoff. Er funktioniert auf einem Verdampfungsprinzip das im Endeffekt bedeutet: Je größer die Fläche des Kraftstoffs, die man der Luft aussetzt, desto schneller verdampft der Kraftstoff und umso größer ist die insgesamt verdampfte Menge.
Bei allen praktischen Anwendungen mischt sich der verdampfte Kraftstoff mit Luft (Sauerstoff). Das System wird seit mehr als hundert Jahren verwendet, weil es praktisch, sicher und preiswert ist. Der Vergaser erzeugt eine große Oberfläche indem er sehr kleine Kraftstoff-Tröpfchen erzeugt. Es ist leicht zu verstehen, dass ein „Spray“ leichter verdampft als eine reine Flüssigkeit. Das Problem ist, dass diese Tröpfchen nicht komplett verdampfen - sie haben einfach keine Zeit in den paar Millisekunden vor der Verbrennung.   

Der Kraftstoff, den ein konventioneller Vergaser liefert braucht ungefähr 25 Millisekunden zum Verbrennen.
Ein Motor mit 2000 Umdrehungen pro Minute hat einen Kolbenweg vom oberen Totpunkt bis zu Öffnen der Auslassventile von ca. 3 bis 5 Millisekunden, abhängig vom Hubraum und Motortyp.
Auch wenn man den Zündzeitpunkt vor den oberen Totpunkt legt, kann der Kraftstoff immer noch brennen, wenn er in die Abgasanlage strömt. Dies überhitzt den Motor, verbrennt die Auslassventile und verschwendet Energie.   

Wie kann man diesen Nachteilen, insbesondere der Überhitzung vorbeugenä
Dazu betrachten wir den Ablauf der Verbrennung von Kraftstoff in einem Motor, der  kaum bekannt ist, auch bei den meisten Mechanikern nicht.   

Die Verbrennung läuft in einem Zylinder läuft in zwei Stufen ab.    

Stufe 1

beginnt, wenn die Zündkerze einen Funken liefert. Der Funke entzündet den Kraftstoff, der vorher in ein Luft-Kraftstoffdampf-Gemisch umgewandelt wurde. Fossile Brennstoffe können nur in einem gasförmigen Zustand - mit Sauerstoff gemischt - verbrannt werden.
Das Gemisch im Motor enthält aber noch flüssige Bestandteile.   

Stufe 2

Die Verbrennung der Stufe 2 folgt der ersten so schnell nach, dass es wie eine einzige Explosion aussieht. Die Explosion nach der Entzündung des Luft-Kraftstoffdampf-Gemisches der Stufe 1 erzeugt genug Hitze und Druck, um einen weiteren Kraftstoffanteil, der im Moment des Zündfunkens noch flüssig ist, zu verdampfen und zu entzünden. Der größte Anteil dieser zweiten Explosion treibt aber nicht wirklich Ihr Auto an! Die Zeit, die vergeht, bis der flüssige Kraftstoffanteil verdampft, sich mit Luft gemischt hat und dann verbrennt, ist zu lang (25 Millisekunden).  

Sie müssen aus zwei Gründen eine schnelle Explosion erreichen.
Erstens haben Sie nicht genug Zeit, da Sie die größte Leistung durch die Explosion des Kraftstoffs zu einem präzisen Zeitpunkt und mit einer bestimmten Dauer erhalten und Zweitens bekommen Sie umso mehr mechanische Energie, je schneller die Explosion abläuft.  

Wie sieht der Ablauf nun bei einem herkömmlichen Vergaser ausä

Sie bekommen nur einen Bruchteil der Energie, wenn sich der Kolben nach unten beschleunigt – die Explosion ist nicht schnell genug, um der Bewegung des Kolbens zu folgen. Die Geschwindigkeit der Kraftstoffverbrennung beträgt ungefähr 30,5 Meter pro Sekunde (109,7 km/h). Der Kolben erreicht 45,7 Meter pro Sekunde(164,6 km/h).
Die langsame Verbrennung nach der anfänglichen Explosion bringt also keine mechanische Energie, sondern nur Wärmeenergie, die den Motor überhitzt.

Die übliche Lösung, der Überhitzung vorzubeugen, ist, extra Benzin - in flüssiger Form - hinzuzufügen, um die Explosion bzw. die Verbrennung kurz nach Ihrem Beginn abzukühlen und zu stoppen. Die Zündkerze entzündet ja nur den kleinen Anteil des Kraftstoffes, der als Luft-Kraftstoffdampf-Gemisch vorhanden ist. Nach der Explosion dieses Gemisches wird der zusätzliche, flüssige Kraftstoff verdampft. Die Verdampfung führt mit dem zusätzlichen Kraftstoff zu einem Gemisch, das zu fett ist, um zu verbrennen und die Verbrennung hört auf.

Benzinmotoren pumpen tatsächlich große Mengen an zusätzlichem Kraftstoff in den Motor, nur aus dem Grund, die Wärmeentwicklung nach den Explosionen in den Zylindern zu kühlen und zu stoppen.
Der unvollständig verbrannte Kraftstoff der „traditionellen“ Verbrennung wird vom Motor ausgestoßen. Er verschmutzt die Umwelt oder wird im Katalysator verbrannt. Der Überschuss an kühlendem Kraftstoff verbrennt aber nur teilweise (es entstehen CO und Kohlenwasserstoffe). Mit dem übrig bleibendem Kraftstoff kann man durchaus einen zusätzlichen Motor betreiben (das ist wirklich schon ausprobiert worden).

Die Informationen sind sicher für viele von Ihnen neu. Vielleicht zur Untermauerung ein Beispiel aus der Praxis.
Wenn man das Gemisch mit den Schrauben am Vergaser abmagert, steigen Motor und Auspufftemperatur schnell an und es kommt zu Motorschäden (Kolbenklemmer, Verbrennen der Ventile). Ich habe das selbst bei Go-Karts erlebt. Wen man das Gemisch zu weit abmagert, schafft man oft nur 400 bis 500 Meter, dann ist der Motor fest. Aufgrund dieser Erlebnisse entstand der Mythos, dass ein zu mageres Gemisch den Motor beschädigt.  

Das Abmagern des Gemisches beschädigt den Motor nur deshalb, weil die Verbrennung zu lange dauert, weil nach der ersten Explosion nicht genügend Kraftstoff verdampfen kann (weil gar nicht vorhanden) und die Verbrennung mit der entsprechenden Hitzeentwicklung eben nicht abgebrochen wird und keine anderen Mittel benutzt werden, um den Motor zu kühlen.
Überschüssigen Kraftstoff zum Kühlen zu benutzen ist nur für bestimmte Interessengruppen gut, die wollen, dass wir viel Kraftstoff verbrauchen.   

Möglichkeiten

Die Überhitzung kann z.B. vermieden  werden, wenn man den Kraftstoff vollständig verdampft und mit Sauerstoff mischt, bevor die Zündkerze zündet. Das Gasgemisch braucht dann nur 3 bis 7 Millisekunden, um vollständig zu verbrennen. Dies ist genau die richtige Zeitdauer, um den überwiegenden Teil der Wärmeenergie in mechanische Energie umzuwandeln. Der Verbrennungsvorgang ist dann abgeschlossen, bevor die Auslassventile öffnen.
Wenn Sie also eine schnellere Verbrennung haben wollen, müssen Sie den Kraftstoff schneller in Dampf verwandeln. Also ist das Erste, womit wir uns beschäftigen wollen, die Verdampfung von Kraftstoff.

Ihr Vergaser verdampft indem er eines der vielen  Verdampfungsprinzipien  verwendet.
Um mehr Dampf zu bekommen, müssen Sie prinzipiell einfach die Oberfläche des Kraftstoffs gegenüber dem Sauerstoff vergrößern. Ihr Vergaser macht das, indem er den Kraftstoff in sehr kleine Tröpfchen versprüht. Je kleiner die Tröpfchen, umso größer die Oberfläche des Kraftstoffs. Seine Dampfproduktion ist aber relativ begrenzt.

Wünschenswert sind ergänzende Systeme, die zusätzlich Kraftstoffdampf in den Motor einspeisen.
Das HyCO 2A, das später noch beschrieben wird, ist solch ein zusätzliches System, das nur zusammen mit dem vorhandenen Kraftstoffsystem eingesetzt werden kann. Wenn das vorhandene System allerdings mangelhaft ist, werden Sie nicht das volle Potential ausschöpfen können.
Der Kraftstoff kommt in Ihre Zylinder als ein Gemisch von Luft und Kraftstoffdampf und Flüssigkeit. Die Erhöhung des Kraftstoffdampfes der in die Zylinder geht, würde schnell zum Absterben des Motors führen, weil insgesamt zu viel Kraftstoff vorhanden wäre (zu fettes Gemisch).  

Wenn Sie also die Kraftstoffverdampfung fördern, müssen Sie die Kraftstoffmenge des regulären Systems reduzieren, damit das Gemisch nicht zu fett wird.

Eine „Vergaser-Erweiterung“ ermöglicht die Kraftstoffreduzierung und eine höhere Verdampfung und Sie haben trotzdem noch das gleiche Luft- /Kraftstoffdampf Verhältnis (dass ist etwas anderes als das Luft-/Kraftstoffverhältnis, das über die Schrauben des Vergasers eingestellt werden kann).

Die „Vergaser-Erweiterung“ ist eine einfache Möglichkeit zur Reduzierung der Kraftstoffmenge durch die Erzeugung eines geringen Unterdrucks im Schwimmergehäuse des regulären Vergasers. Das schöne ist, dass diese Vergaser-Erweiterung bereits eine höhere Kilometerleistung bringt, bevor man einen zusätzlichen Verdampfer wie das HyCO 2A anschließt. Der Vergaser wird  durch die Druck-„Balancierung“ plötzlich effizienter.

Wir empfehlen also zunächst die Vergaser-Erweiterung einzubauen und zu justieren und erst danach das HyCO 2A zu installieren.
Sie haben die Möglichkeit die Effizienz noch weiter zu verbessern, indem Sie die optionale Handversion, die Unterdruckversion, die elektronische Version oder eine beliebige Kombination verwenden.

Wassereinspritzung

Um dem genannten Überhitzungsproblem vorzubeugen wird zusätzlicher Kraftstoff in flüssiger Form benutzt, der die Flamme kurz nach Ihrem Beginn löscht. Der Zündfunke zündet den kleinen Anteil Kraftstoff der als Luft-Kraftstoffdampf vorliegt. Wenn dieser Dampf brennt, heizt er den zusätzlichen Kraftstoff auf, so dass dieser verdampft. Er entzieht dabei der Verbrennung Wärme und kühlt den Motor). Das Gemisch wird zu fett und die Verbrennung stoppt.
Es gibt aber einen besseren Weg Ihren Motor zu kühlen:
Es ist die Wassereinspritzung.

Wenn die Zündkerze den Kraftstoffdampf entzündet, dann verwandelt die Hitze der Explosion das Wasser in Wasserdampf. Diese Umwandlung entzieht soviel Wärme, dass die Explosion erlischt. Wasser erfordert große Mengen Wärme, damit es sich in Wasserdampf verwandelt, dies wiederum verringert die Verbrennungstemperatur unter den Entzündungspunkt des Kraftstoffs. Wenn das Wasser sich in Dampf verwandelt dehnt es sich um den Faktor 1500 aus, erhöht so die Kompression und drückt den Kolben nach unten.

Diese Methode erzeugt ein kühleres Abgas mit geringer oder ohne Bildung von Kohlenstoffablagerungen in den Zylindern. Sie erlaubt Ihnen die Kraftstoffzufuhr zu verringern, ohne den Motor zu beeinträchtigen. Auch Propansysteme haben einen Vorteil mit dieser Methode haben.

Sie können ein Wasserdampf-Einspritzsystem bauen, indem Sie ein Belüftungsrohr bis zum Boden eines festen Behälters führen (ein „weicher“ Behälter würde dem Unterdruck nicht standhalten) und das Luft- /Wasserdampfgemisch oben mit einem Schlauch aus dem Behälter ziehen, der mit dem Unterdruck im Ansaugstutzen verbunden ist. Steuern Sie das Volumen mit einem Absperrventil.
Die Wasserkapazität dieser Wassereinspritzung beträgt ca. 2 Liter. Ich fülle sie nur halbvoll und das reicht für 5 Tankfüllungen Kraftstoff. Für die Wasserdampfeinspritzung brauchen Sie keinen großen Vorratsbehälter, ½ Liter ist angemessen.

Die  Wassereinspritzung ist aus folgenden Gründen empfehlenswert:

  1. Die Thermodynamik des Wassers stabilisiert die Explosion des Kraftstoffs. Sie bewirkt eine gleichmäßigere Verbrennung und eine Erhöhung der „Oktanzahl“ Ihres Kraftstoffs.
  2. Wasser säubert Ihren Verbrennungsraum
  3. Kraftstoff erfordert Spuren von Wasser, um richtig zu verbrennen.
  4. Wasser eliminiert die Notwendigkeit zusätzlichen Kraftstoffs, um die Explosion zu löschen.

Der Wasserdampfinjektor ist einfach und leicht zu installieren. Die Technologie, mit Wasser einen Teil des Brennstoffes zu ersetzen, ist schon solange bekannt, wie es Maschinen gibt, die von fossilen Brennstoffen angetrieben werden.  

Im zweiten Weltkrieg wurden Systeme zur Wassereinspritzung speziell nur für den militärischen Bereich hergestellt, für Panzer, Kraftfahrzeuge und Flugzeuge . Im Rennsport ist die Wassereinspritzung weit verbreitet. Richtig installiert, erhöht die Wassereinspritzung die Motorleistung und verringert den Verbrauch.

Bisher haben wir nur über Fahrzeuge mit Vergaser gesprochen.

Prinzipiell gilt: Wenn wir mit irgendwelchen Geräten oder Methoden eine Verbesserung der Verbrennung erreichen, müssen wir dafür sorgen, dass wir die Kraftstoffzufuhr des regulären Kraftstoffsystems drosseln, da wir sonst keinen Vorteil haben, sondern im Gegenteil eventuell mehr Kraftstoff als vorher verbrauchen.
Im Falle von Fahrzeugen mit Vergaser kann man das mit der oben erwähnten „Vergaser-Erweiterung realisieren.

Wie sieht das nun bei Einspritzsystemen ausä Moderne Kraftstoffsysteme verwenden einen Sauerstoffsensor, um das Luft-/Kraftstoffverhältnis des Motors zu regeln.
Der Sauerstoffsensor liefert in Abhängigkeit des Sauerstoffgehaltes im Abgas eine bestimmte Spannung, die vom Bordcomputer ausgewertet wird. In Abhängigkeit dieser Spannung steuert der Bordcomputer die einzuspritzende Kraftstoffmenge.

Wenn wir auf irgendeine Art und Weise die Effizienz der Verbrennung verbessern, erhalten wir im Abgas einen erhöhten Sauerstoffgehalt, weil:

  • der Motor weniger Kraftstoff bei gleichem Luftvolumen verbrennt und deshalb weniger Sauerstoff gebraucht wird und/oder

Der gestiegene Sauerstoffgehalt im Abgas wird nun vom Bordcomputer als zu mageres Gemisch interpretiert.
Der Computer gibt zusätzlichen Kraftstoff frei, um die Abgaswerte auf „normal“ zurück zu bringen.

Ob Sie es glauben oder nicht:
Die derzeitige Rückmeldung der Sauerstoffsensoren verhindert eine effiziente Verbrennung!

Die Lösung dieses Problems ist ein einfacher elektronischer Schaltkreis, der mit überall erhältlichen Bauteilen gebaut werden kann.
Der Schaltkreis wurde EFIE (Electronic Fuel Injection Enhancer [i-fai]) getauft.

Das EFIE ermöglicht einen gleitenden Spannungs-Versatz, der zur Spannung des Sauerstoffsensors addiert wird. Der Computer beurteilt dann das Gemisch fetter als es tatsächlich ist und spritzt keinen zusätzlichen Kraftstoff ein. Im Gegegenteil, wir können mit dem EFIE die einzuspritzende Kraftstoffmenge „steuern“. Auf diese Weise kann man den erhöhten Sauerstoffgehalt im Abgas, der durch eine effizientere Verbrennung entsteht, kompensieren.

Die Verwendung des EFIE ist wie das Hinzufügen einer kleinen Batterie in Reihe mit dem Sauerstoffsensor zu sehen. Diese „Batterie“ wird vom Fahrzeug gespeist.
Das EFIE ist kunden- und fahrzeugspezifisch auf ein paar Millivolt genau einstellbar.

Ihr Computer hat keine Ahnung, dass der Sauerstoffgehalt in Ihren Abgasen gestiegen ist.

Das EFIE wurde für das Zusammenspiel mit der Wassereinspritzung und der HyCO 2A Technologie entworfen. Es kann aber für ein beliebiges Gerät oder eine beliebige Methode zur Verbesserung der Verbrennung bei einem Motor mit Einspritzsystem verwendet werden.

Das EFIE ist nahezu die größte Erfindung der letzten Jahre zur Verbesserung für Kraftstoffspargeräte. Erst mit dem EFIE wurde der Einsatz von Kraftstoffspargeräten bei Fahrzeugen mit einem Einspritzsystem möglich.

Anders ausgedrückt:
Ohne die Verwendung des EFIE bringen Kraftstoffspargeräte an Einspritzern nicht nur keine Kraftstoffeinsparung, sondern meist sogar einen höheren Verbrauch.

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