Pflanzenöl im HZJ78

Vorwort:

Anbei eine kurze Darstellung des Umbaus meines HZJ78 auf PÖl (1HZ-Motor, Vorkammerdiesel, Verteilereinspritzpumpe), Baujahr 2001, derzeit 130.000 km.

Ich kann nur das beschreiben, was ich selbst eingebaut habe. Ob dies der Weisheit letzter Schluss ist, sei dahingestellt. Ich kann auch keine Garantie für andere abgeben, evtl. Motorschäden bei Nachbau sind selbst zu verantworten. Unbedingte Vorsicht bei den ganzen Arbeiten ist in Hinsicht der Einspritzpumpe zu wahren. Die Einspritzpumpe reagiert sehr schnell mit Selbstzerstörung, wenn Schmutzpartikel über die Leitung mit angesaugt werden. Dies habe ich selber schon erlebt, deshalb habe ich direkt vor der Pumpe noch einen Filter verbaut (sog. „Angstfilter"). Auslöser war wohl ein gebrauchter Wärmetauscher bei dem sich Ablagerungen gelöst haben.

Die Abkürzung "PÖl" bedeutet "Technisches Rapsöl", nicht zu verwechseln mit "Biodiesel"!!!

Einleitung:

Ich habe einen 78er von Toyota Deutschland (kein Zusatztank). Es musste also sowieso ein Zusatztank, mit Umschaltung per Magnetventile (Vor- und Rücklauf), und eigenem Kraftstofffilter her. Nach diesem Einbau (Eigenbau) waren die Voraussetzungen für den PÖL-Betrieb fast schon gegeben.

Fakt ist, dass PÖL eine höhere Viskosität hat als Diesel. Der 1HZ-Motor ist mit einer Verteilereinspritzpumpe ausgerüstet und die reagiert sehr sensibel auf die höhere Viskosität!!! Aus diesem Grunde muss vorgewärmt werden und zwar auf > 60°C. Diese Erwärmung erfolgt sinnigerweise mit dem Kühlwasser, elektrische Vorwärmung ist bei einer Heizleistung über 500 Watt nicht sinnvoll.

Prinzipieller Aufbau:

2-Tank-System mit Vorwärmung. Ursprünglich habe ich die Vorwärmung (Platten-Wärmetauscher; WT2) nach dem Umschaltventil gelegt, so daß auch bereits der Diesel mit aufgewärmt wird und die ESP beim Umschalten keinen Temperaturschock erleidet. Es hat sich jedoch gezeigt, dass beim Filtern von kaltem PÖL der Filter schnell zugesetzt ist, infolge von Wachsresten von den Stielen und sonstigen Pressrückständen. Aus diesem Grunde habe ich noch den WT1 vorgeschalten. Beide Wärmetauscher werden kühlwasserseitig parallel geschaltet, um den Durchsatz nicht zu schwächen. Das ganze in Reihe mit dem Wärmetauscher im Fonds ergibt eine gute Kombination. (Am Anfang habe ich den WT2 parallel zum vorderen Heizregister geschalten. Da ging dann aber die Heizleistung spürbar zurück).

Vor jedem Filter kommt noch ein Grobfilter davor, um die Standzeit der Hauptfilter zu erhöhen und um die Förderpumpe am Zusatztank zu schützen.

Die Pumpe zur Förderung vom Zusatztank zur ESP braucht es eigentlich nicht. Die habe ich nur eingebaut, falls im Winter das kalte PÖL etwas zu unwillig durch die Leitungen fließen sollte. Der Rest erklärt sich mit den untenstehenden Schema eigentlich von alleine.

Mengenfluss Diesel/ PÖL und Mengenfluss Kühlwasser

Leitungsquerschnitte: Zusatztank: Vorlauf 12mm, Rücklauf 8mm, Kühlwasser 25mm

Es gibt die Meinung, man könnte den Rücklauf kurzschließen um somit eine schnellere Aufheizung zu bekommen. Davon halte ich jedoch nichts. Die Jungs von Toyota werden sich schon was dabei gedacht haben, wenn sie den Rücklauf wieder dem Tank zuführen (Entlüftung der ESP etc.).

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Elektrische Betätigung:

Die elektrische Betätigung erfolgt über ein „Provisorium"(hat sich aber schon 3 Jahre gehalten). Hier ist die Temperaturanzeige untergebracht (unterster Schalter dient zum Umschalten auf Außentemperatur). Ferner gibt es einen Schalter (oberster Schalter) zum Umschalten vom Vorlauf und einen Schalter zum Umschalten (mittlerer Schalter) des Rücklaufs. Dann habe ich noch ein paar LED´s angebracht, die mir den derzeitigen Zustand der Magnetventile anzeigt. (Einfacher, als die Schalterstellung zu interpretieren). Die Magnetventile werden nicht direkt geschalten, sondern über Relais. Vor- und Rücklauf habe ich aus folgenden Gründen getrennt:

1. Bei Urlaubsreisen mit geringer Versorgungsdichte (Tunesien) lassen sich die Tanks „umpumpen", indem man z.B. von Zusatztank abnimmt und den Rücklauf in den Haupttank laufen lässt. (Die Rücklaufmenge ist nicht zu unterschätzen und liegt meinem Empfinden nach so bei 25 – 30% des Verbrauchs). Dies führt zu einer günstigeren Gewichtsverteilung.

2. Aufgrund des „Totvolumens" im WT2 und Filter vor der ESP (ca. 0,8 ltr.) läuft nach Umschalten die ersten 2 –3 km Diesel aus dem Rücklauf und dieser kann wieder zurück in den Haupttank. Beim Rückschalten vor Fahrtende ist es genau umgekehrt, hier kommt noch einige km PÖL und das soll nicht in den Haupttank, sondern in den Zusatztank laufen.

Praxis:

Bei Fahrten größer 15 km geht folgender Ablauf mittlerweile schon fast automatisch:

Ca. 5-6km Fahrt, je nach Außentemperatur bis 55°C erreicht sind, dann Umschalten von Vorlauf auf Zusatztank (PÖL), Nach 2km Umschalten von Rücklauf aus Zusatztank (Temperatur liegt dann bereits bei >60°C). Sollte sich jetzt während der Fahrt die PÖL-Temperatur >85°C erwärmen, so kann man den Heizungsregler am hinteren Heizregister etwas schließen. (Aber bitte nicht auf der Autobahn bei 160kmh nach hinten lehnen!). Das ganze Vorwärmsystem ist allerdings sehr träge.

Zirka 5 km vor Fahrtende wird der Vorlauf wieder auf den Haupttank (Diesel) umgeschalten, damit beim nächsten Kaltstart wieder Diesel in der ESP ist. 1 km vor Fahrtende zurückschalten von Rücklauf auf Haupttank. Das war´s. Vorsicht ist immer dann geboten, wenn „Fremde" mit dem Auto fahren, da klappt das dann nicht immer so gut mit dem Umschalten.

Bei Fahrten unter 15 km braucht man nichts zu machen, es gibt keine Probleme, wenn der Diesel vorgewärmt wird. Bei Fahrten länger als 15 km nur mit Diesel-Betrieb schließt man einfach den Heizungsregler im Fonds und die Vorwärmung ist praktisch außer Betrieb.

Verbrauch und Motorleistung sind bei PÖL-Betrieb annähernd gleich. Die Leerlaufdrehzahl fällt minimal ab, das liegt wohl daran, dass durch die Vorwärmung die Dichte sinkt und dadurch die Einspritzmenge. Bei Betrieb mit PÖL könnte man die Einspritzmenge etwas hochdrehen, da bereits ein Teil des benötigten Sauerstoffes zur Verbrennung im PÖL entsprechend vorhanden ist. (So habe ich mal gelesen). Dies kann ich indirekt bestätigen, bei Dieselbetrieb sieht man unter kräftigen Gasstößen mal eine leichte Schwärzung des Abgases, bei PÖL-Betrieb nicht (Vielleicht liegt es aber auch an der geringeren Dichte infolge der Erwärmung). Auch könne man den Einspritzzeitpunkt etwas vorverlegen, da das PÖL etwas „gemächlicher" verbrennt. Nach einer Motoroptimierung ist dieser bereits nach vor verlegt worden, da habe ich nichts weiter dran gemacht. Solche Arbeiten machen meiner Meinung nach auch keinen Sinn, da man ja jederzeit (Urlaub) auch mit Diesel weiter fahren möchte und der Motor nicht ausschließlich auf PÖL abgestimmt sein soll.

Schlusswort:

Die ganze Sache macht nur bei längeren Fahrstrecken Sinn und dann auch nur, wenn man einen entsprechend großen Zusatztank für PÖL hat, um damit die Reichweite zu erlangen. Im Alltagsbetrieb habe ich im Sommer unter dem Strich ein Verhältnis Diesel / PÖL von 30/70%. Im Winter von 50/50%. Hierbei ist anzumerken, dass ich mindestens 10 ltr. Diesel auf 140 ltr. PÖL in den Zusatztank mit beigebe, ich bilde mir ein, es könnte zumindest nicht schaden.

PÖL beziehe ich aus einer Ölfruchtmühle im 1000ltr. Container, der Preis lag bei ca. 0,70€/ltr., incl. MWSt. (Stand: 2/05). Beim Preisvergleich hier etwas aufpassen! Die Fruchtmühle rechnet mit einem Preis/kg, der muss dann erst in Preis/ltr. umgerechnet werden. Dies ist aber technisches Pflanzenöl und nicht zum menschlichen Verzehr geeignet (Jedoch sehr gut als Kettenöl für Motorsägen)

Kosten und Nutzen muss jeder für sich selber ausmachen, aus ökologischer Sicht ist es meiner Meinung nach sinnvoll. Ich habe bereits schon über 6000 Liter verbraucht und sehe auch aus motorentechnischer Sicht kein Problem (Die 1 HZ – Motoren müssen in anderen Ländern mit teils erheblich schlechterer Kraftstoffqualität laufen) Die Einspritzdüsen haben bei 120.000 km keinerlei Anbackungen oder Verkokungen aufgewiesen, das ist ein gutes Zeichen.

Ich will das ganze jetzt nicht zu technisch theoretisch ausarten lassen, bei Bedarf wende man sich an die einschlägigen Foren, wie www.fmso.de, www.fmpo.de oder ähnliche. Auf die ausführlichen Infos unseres „Landcruiser" sei hier auch noch mal hingewiesen, mit der Einschränkung, dass er die BJ-Motoren mit Reihen ESP betreibt. Diese Pumpen sind nicht so anfällig in Hinsicht auf höhere Viskosität.

Versuche mit Alt-PÖL habe und werde ich nicht unternehmen, in erster Linie aus Platz- und Zeitgründen.

Für weitere Informationen gerne zur Verfügung.

E N D E

(Falls jemand einen Rechtschreibfehler gefunden, so darf er diesen natürlich behalten. Aber nicht weitersagen, sonst will jeder einen.)