Vergasereinstellung

Weil du einen Startvergaser im Vergaser hast, der strömungstechnisch ab erhöhter Drehzahl nicht mehr angesprochen wird...

Wenn er deutlich offen wäre ja... wenn er nur ein bisschen offen ist eher nein, da würde wahrscheinlich nur der HC Anteil steigen

O2 kleiner 1,00%
CO2 größer 14%
HC 100 - 500 ppm
CO kleiner 3%

Grobe Werte für betriebswarmen Motor ohne Kat im Leerlauf

Ich hatte mal einen Artikel für eine Zeitschrift geschrieben....

....Ein beliebiges Vierzylinder-Motorrad kommt im Frühjahr in die Werkstatt. Das Fahrzeug, eine 600er hat etwa 40 000 km auf dem Tacho, die Zeiten der regelmäßigen Inspektion sind schon lange vorbei.

„Nur Vergaser einstellen“ lautet der Auftrag des Kunden. Während der Motor warmläuft, hören Sie schon am völlig unrunden Leerlauf, dass es wirklich höchste Zeit für eine Vergasereinstellung ist. Also ran mit dem Synchrontester und die Synchronisierung geprüft. Kaum ein Unterschied zwischen den Zylindern feststellbar – eine Synchronisierung ist eigentlich nicht notwendig. Auch unter Last, bei etwa 2500 min-1 laufen die Zylinder zu 99 % synchron.

Als aufmerksamer Leser von ....... haben Sie ja die kalten Monate genutzt und sich aktuelles Werkzeug beschafft – also nutzen Sie die Möglichkeiten die Ihnen z.B. der „Vacuum-Mate“ bietet, und prüfen natürlich neben dem statischen Unterdruck auch den dynamischen Unterdruck, um einen ersten Indikator für undichte Ansaugstutzen, undichte Ventile oder verschlissene Kolben / Kolbenringe zu erhalten.

Auch hier ergeben die Messungen keine nennenswerte Unterschiede.
Dann wird der Fehler wohl an der Vergasergrundeinstellung liegen. Der geübte Mechaniker greift sofort zum CO-Tester. Da es sich um 4 einzelne Vergaser handelt, müssen natürlich auch die CO-Werte der Zylinder einzeln messbar sein.

Schön wenn der Fahrzeughersteller bereits die erforderlichen Anschlüsse an den Krümmern vorgesehen hat.

Aussagekraft von CO-Werten
Nachdem jetzt die Anschlussmöglichkeiten geschaffen sind, wird der CO-Test für jeden Zylinder bei betriebswarmen Motor, durchgeführt. Die Soll-Werte gibt der Fahrzeughersteller vor und werden in vielen Fällen ein einem Bereich von etwa 2,5 – 3,5 % CO liegen. Nach den Vorgaben des Fahrzeugherstellers ist darauf zu achten, ob das Sekundärluftsystem deaktiviert werden muss oder nicht.
Unter den oben geschilderten, korrekten Betriebsbedingungen können Sie nun mittels CO-Abgastester den CO-Gehalt der Abgase messen. Meist werden Sie eine geringfügige Korrektur vornehmen müssen, aber soweit die Vergaser technisch nicht verschlissen sind, wird Ihnen das ohne großen Auswand gelingen.
Um die gesetzlichen Abgasvorschriften einzuhalten, werden die Motoren im Leerlaufbereich zunehmend neutral bis mager eingestellt. Im Sinne eines „runden“ Leerlaufs neigen viele Mechaniker dazu den oberen, zulässigen Grenzwert bei der Einstellung anzuwenden.

Trotz dieser Einstellarbeiten hat sich an dem Laufverhalten des Motors recht wenig verändert.

Was jetzt kommt, ist Ihnen aus der eigenen Praxis bekannt. Den Kunden anzurufen und ihm zu erklären, dass es wohl mit der einfachen Vergasereinstellung nicht getan sei. Trotz „korrekter“ Einstellung läuft der Motor immer noch unrund. Vielleicht sollte man mal den Vergaser ausbauen und reinigen oder einen Druckverlusttest machen oder ... oder ...

Mit jeder Möglichkeit die Sie dem Kunden zur Fehlerfeststellung anbieten, sieht Ihr Kunde bereits einen hohen Rechnungsbetrag auf sich zukommen. Ob dies zur Steigerung der Kundenzufriedenheit dienlich ist, lasse ich im Raum stehen.

Hätte Ihre Werkstatt einen 4-fach Abgastester gehabt, dann könnten Ihre Messergebnisse z.B. wie folgt aussehen:

Zylinder CO (Kohlenmonoxid) HC ( unverbrannte Kohlenwasserstoffe) CO2 (Kohlendioxid) O (Restsauerstoff)
1 2,6 % 386 ppm 12,9 % 1,3 %
2 2,7 % 412 ppm 13,1 % 1,2 %
3 2,7 % 1560 ppm 10,7 % 4,6 %
4 2,5 % 314 ppm 13,0 % 1,4 %

Gegenüber dem einfachen CO-Abgastester, lässt sich jetzt schon ein klein wenig mehr aus den Messwerten herauslesen.

Zylinder 1, 2 und 4 haben eine ganz normale Verbrennung. Der CO-Gehalt liegt zwischen 2,5 und 3 %, der Anteil der unverbrannten Kohlenwasserstoffen liegt unterhalb von 500 ppm (Parts per Million) und der Restsauerstoffgehalt der Abgase liegt knapp über 1 %.

Bei Zylinder 3 jedoch fällt auf, das zwar der CO-Wert wie normal bei 2,7 % liegt, jedoch HC und O deutlich höher liegen und der CO2 Wert unterhalb der übrigen Zylinder liegt.

Mögliche Ursachen

Wie kann es zu diesen Abgaswerten kommen?
Dem Motor steht einerseits noch unverbranntes Benzin zur Verfügung, andererseits ist aber auch noch Sauerstoff da. Beides sollte eigentlich zusammen reagieren und verbrennen.

Es könnte zwei Gründe für dieses Verhalten geben:

1. Die Verbrennung ist zu langsam.

In unseren Motoren finden bei der Gemischentzündung keine Explosionen statt (= Flammfrontgeschwindigkeit etwa 100 – 500 m/s²) sondern relativ gemächliche Verbrennungen mit Flammfrontgeschwindigkeiten von etwa 20 – 35 m/s².
Wenn die Verbrennung sehr langsam erfolgt (20 m/s² und weniger), könnte es passieren, dass das Auslassventil bereits öffnet bevor die Verbrennung beendet ist.
Zu diesem Zeitpunkt vorhandene unverbrannte Kraftstoffreste und Restsauerstoff würden dann aus dem Auslassventil entweichen.
Diese niedrigen Flammfrontgeschwindigkeiten werden jedoch nur bei extrem magerem oder extrem fettem Gemisch erreicht.
Bei extrem mageren Gemisch ließe sich der CO Wert von 2,7 % nicht erreichen und bei extrem fettem Gemisch würden sowohl CO-Gehalt als auch HC-Gehalt noch weitaus höher liegen.

2. Fehlerhafte Gemischbildung innerhalb des Brennraumes

Eine weitere Fehlerquelle könnte eine unzureichende Gemischbildung innerhalb des Brennraumes sein.
Wie bekannt ist, kann eine richtige Verbrennung nur erfolgen, wenn das Verhältnis zwischen Luft und Benzin innerhalb der zündfähigen Grenzen liegt.
Auf der fetten Seite bedeutet dies, etwa 10 Teile Luft auf 1 Teil Benzin, auf der mageren Seite bedeutet dies etwa 17 – 18 Teile Luft auf 1 Teil Benzin. Das ideale Gemisch liegt bei 14,8 kg Luft zu 1 kg Benzin (Nor-malbenzin) bzw. 14,7 kg Benzin auf 1 kg Luft (Superbenzin).

Viel wichtiger als diese Massenverhältnisse ist es jedoch, dass der Kraftstoff zur Verbrennung möglichst vollständig vergast sein muss. Flüssiger Kraftstoff brennt nicht – erst die gasförmigen Kraftstoffteile können mit dem Sauerstoff unter Wärmefreisetzung chemisch reagieren.

Die unzureichenden Mengen an gasförmigen Kraftstoffteilchen sind beim Kaltstart der Grund für die z.T. extrem fetten Gemischanreicherungen die bis zum Verhältnis 1 : 3 gehen. Da bei niedrigen Temperaturen nur wenig Kraftstoff vergasen kann, ergibt sich aus dem extrem fetten Gemisch des Vergasers (das eigentlich nicht mehr zündfähig ist) das „richtige“ Gemisch an gasförmigen Teilchen innerhalb des Brennraumes, sodass eine Zündung möglich ist.

Fehler gefunden

Was könnte nun hier innerhalb unseres Zylinders 3 schiefgegangen sein?
Die Messwerte zeigen eindeutig auf, dass die Verbrennung des, vom Vergaser gelieferten Kraftstoffes, nur unvollständig erfolgt. Neben einem Zündungsproblem liegt die Fehlerursache hier an einer unzureichenden Gemischaufbereitung innerhalb des Vergasers.

Wenn Sie sich an die vorhergehenden Artikel erinnern, wurde bei den Grundlagen der Vergasertechnik unterrichtet, dass in „jedem“ Vergaser Luftkorrekturdüsen eingebaut sind, um das zerstäuben des Kraftstoffes in möglichst kleine Tröpfchen zu ermöglichen.

Diese Luftkorrekturdüsen sind in den üblichen Gleichdruck- oder Schiebervergasern, wie sie im Kraftrad zum Einsatz kommen sowohl für das Leerlauf als auch für das Hauptdüsensystem getrennt vorhanden (Ausnahme Rennsportvergaser).

Die Leerlaufluftdüse ist bei Vergaser Nr. 3 ganz oder teilweise verstopft, sodass aus der Austrittsöffnung nur eine kompakte Kraftstoffsäule austritt, die vom Luftstrom nur in große Tröpfchen zerrissen wird. Diese großen Tröpfchen haben eine relativ kleine Oberfläche, sodass die Vergasung des Kraftstoffes durch Umgebungs- und Verdichtungswärme nur sehr langsam erfolgen kann. Am Ende des Verbrennungsvorganges, wenn das Auslassventil wieder öffnet, ist der gelieferte Kraftstoff immer noch nicht vollständig vergast, sodass der entsprechend hohe Anteil an unverbrannten Kohlenwasserstoffen messbar ist. Der in richtiger Menge zur Verfügung stehende Luftsauerstoff hatte keine Möglichkeit mit dem Kraftstoff zu reagieren und zu verbrennen.
Mit dieser Erkenntnis können Sie jetzt Ihren Kunden anrufen und eine gezielte Maßnahme zur Instandsetzung vorschlagen.

Fahrzeugoptimierung für den Sporteinsatz

Wenn Sie Ihren Kunden Optimierungen der der Gemischbildungseinrichtung für den Sporteinsatz anbieten (Dynojet-Kits oder Power Commander und ähnliches) und auf dem Leistungsprüfstand die notwendigen Feinkorrekturen vornehmen, wird Ihnen ein reiner CO-Tester auch keine vollständige Auskunft geben können. Da sich diese Abstimmungsarbeiten aber eher auf eine kleinere Anzahl von Werkstätten beschränken werden, soll an dieser Stelle auf die besonderen Anforderungen nicht eingegangen werden.
Ideale Einstellwerte
CO: 2 – 3 % (Herstellerangabe beachten) nach AU-Motorrad zulässiger Maximalwert 4,5 % bei Motorrädern ohne Katalysator.
HC: kleiner 500 ppm (Achtung bei großer Ventilüberschneidung kann Wert auch bis etwa 800 ppm betragen.)
Werte von 2000 – 4000 ppm weisen auf erfolgte, aber unvollständige Verbrennung hin.
Werte von mehr als 9000 ppm weisen auf fehlende Verbrennung hin.
U-Kat bzw. G-Kat meist kleiner 100 ppm
CO2: mindestens 12 % meist 13-14%
Je höher der CO2 Anteil desto, vollständiger die Verbrennung
O2: kleiner 1 % Achtung Zusammenhang mit HC-Werten beachten. Größere Werte können auch mit SLS-Systemen zusammenhängen.