VergaserAufbau und Wirkungsweise Funktion des Pierburg   ECOTRONIC® Vergaser 2E-E

 
 
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Einleitung

Das für hohe Funktionsanforderungen im Hinblick auf Kraftstoffverbrauch, Abgasemissionen und Betriebsverhalten entwickelte elektronische Gemischbildungssystem für Ottomotoren ECOTRONIC besteht aus einem auf seine Grundsysteme vereinfachten Vergaser mit Stellgliedern, einem elektronischen Steuergerät und Sensoren. (Bild 1)
Das ECOTRONIC-System umfasst folgende elektronische Funktionen:

  • Leerlaufdrehzahlregelung
  • Steuerung der Gemischanreicherung bei Start, Warmlauf und Beschleunigung
  • Kennfeldsteuerung
  • Steuerung der Füllung bei Start, Hochlauf und Schub
  • Schubabschaltung
  • Lambda = 1-Regelung
  • Motorstop
  • Saugrohrbeheizungssteuerung
  • Katalysatorschutz

Es zeichnet sich durch eine Reihe positiver Eigenschaften aus:

  • niedriger Kraftstoffverbrauch
  • geringe Abgasemission
  • ausgezeichnetes Betriebsverhalten durch
    • Langzeitstabilität aufgrund vereinfachter Vergasermechanik
    • vollautomatisches Startsystem
    • Drehzahlkonstanz im Leerlauf
    • volle Motorbremswirkung
    • kein Schieberuckeln
  • Service und Diagnose

Das System besitzt Notlaufeigenschaften.

Das ECOTRONIC-System ermöglicht neben der Lambda = 1-Regelung bei Sondenbetriebsbereitschaft eine genaue Steuerung des Kraftstoff-/Luftverhältnisses und der Füllung bei sich ändernden Betriebsparametern. Damit ergeben sich Einsparungen im Kraftstoffverbrauch, besonders im Kurzstreckenverkehr. Eine Optimierung der Anpassung nach Verbrauch, Abgas und Fahrverhalten wird erleichtert. Die Vereinfachung des Vergasers auf seine Grundsysteme bietet zusätzliche Betriebssicherheit unter Wahrung der Notlaufeigenschaften des Systems. Durch die elektronisch ansteuerbaren Stellglieder ergeben sich Vorteile in Service und Diagnose, da hierdurch der Vergaser elektrisch/elektronisch prüfbar ist. Ausbaumöglichkeiten mit weiteren elektronischen Funktionen zur Motorsteuerung sind gegeben.

 

System-Aufbau

Das ECOTRONIC-System (Bild 1) besteht aus den Hauptkomponenten:

  • Vergaser (komplett) (8), bestehend aus:
    • Vergasergehäuse
    • Vergaserdeckel
    • Vergaseranbaukomponenten
      • Drosselklappenpotentiometer (9)
      • Vordrosselsteller (10)
      • Drosselklappenansteller (11)
  • Elektronisches Steuergerät (2)
  • Temperaturfühler (4+5)
  • Lambda-Sonde (3)
 

System-Funktionen

Leerlaufdrehzahlregelung

Die Leerlaufdrehzahl wird unabhängig von verschiedenen Einflussgrößen wie z.B. Einlaufzustand des Motors (Reibmoment), Ansauglufttemperatur und Atmosphärendruck auf einen konstanten Wert geregelt.
Dazu wird die gemessene Motordrehzahl laufend mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen und bei Abweichung des Mittelwertes von 20 1/min die Position der Drosselklappe mit einem Stellglied dem Sollwert angepasst (Füllungsänderung).
Das Regelsystem ist so dimensioniert, dass die Leerlaufdrehzahl in allen vorkommenden Temperaturbereichen geregelt wird. Der Drehzahlsollwert wird dabei der Saugrohrtemperatur nachgeführt.
Durch die Leerlaufdrehzahlregelung ist es möglich, die Leerlaufdrehzahl im Mittel abzusenken, da der Einfluss von Einlaufzustand des Motors, Ansauglufttemperatur, Atmosphärendruck und das Zuschalten von Aggregaten kompensiert wird.
Die Leerlaufregelfunktion arbeitet nach dem PI-Regelprinzip mit Totzone. Die P- und l-Anteile können je nach Abweichung von der Solldrehzahl unterschiedlich angepasst werden.
 

Kennfeldsteuerung

Durch den Entfall von Vergaserzusatzsystemen wie z.B. unterdruckgesteuerte Anreicherung, wurde eine Korrektur der stationären, betriebswarmen Vergasergrundabstimmung erforderlich, die durch eine genau auf die entsprechenden stationären Betriebspunkte des Motors abgestimmte Ansteuerung der Vordrosselklappe zur Mischungsverhältnisanreicherung realisiert wurde.
 

Gemischanpassung bei Start und Warmlauf

Beim Start treten je nach Temperatur stark unterschiedliche Werte für Reibleistung und Kraftstoffwandniederschlag auf. Es sind daher bei Start und Warmlauf sowohl die Füllung wie auch der Lambda-Wert den jeweiligen Bedingungen anzupassen.
Beim Start ist zunächst der Drosselklappenansteller voll ausgefahren. Die Vordrossel wird während des Startvorgangs je nach Bedarf der Gemischzusammensetzung angesteuert. Sobald sich im Saugrohr ein ausreichender Unterdruck eingestellt hat, wird die Drosselklappe in einer temperaturabhängigen Stellung positioniert und nach Erreichen der Solldrehzahl die Ansteuerung des Drosselklappenanstellers für die Leerlaufdrehzahlregelung freigegeben.
Die Anreicherung bei Hochlauf und in der ersten Phase des Warmlaufs wird in ihrem zeitlichen Verlauf nach 2 unterschiedlichen Funktionen abgebaut. Nach Ablauf der temperaturabhängigen Zeitfunktionen wird die Gemischzusammensetzung nach den Werten des Stationärkennfeldes bestimmt.
 

Beschleunigungsanreicherung

Die Beschleunigungsanreicherung wird durch öffnende Bewegung der Drosselklappe ausgelöst. Der Anreicherungsgrad TVA wird als Funktion von Saugrohrtemperatur, Drehzahl, Drosselklappenwinkel und Öffnungsgeschwindigkeit durch entsprechendes, kurzzeitiges Anregen der Vordrossel in Richtung Schließen erreicht. Er wird über eine Exponentialfunktion wieder abgebaut.
 

Schubabschaltung

Während der Schubphase wird dem Motor keine Leistung abverlangt. Die Gemischzufuhr wird mit Hilfe der Schubabschaltung unterbrochen. Die Kraftstoffabschaltung im Schubbetrieb erfolgt durch Schließen der Drosselklappe oberhalb einer Schubdrehzahlschwelle von ca.1400 1/min. Im Schubfall wird die Drosselklappe zeitverzögert in die Schubposition zurückgeführt.
Bei Schub aus oberen Lastbereichen wird die Drosselklappe aus einer höheren Stellung abgefangen und verzögert in die Schubsteilung zurückgeführt. Durch Steuerung der Drosselklappe und der Vordrosselklappe wird bei Durchlaufen der Schubdrehzahlschwelle ein gesteuertes Wiedereinsetzen der Kraftstoffförderung und damit eine weitgehend ruckfreie Verbrennungsaufnahme erreicht. Bei Wiederbeschleunigung aus Schub heraus setzt die Kraftstoffförderung und damit die Verbrennung unmittelbar wieder ein.
 

Lambda = 1-Regelung

Zur Erfüllung der verschärften Abgasgrenzwerte in der Bundesrepublik Deutschland, Österreich und der Schweiz wird die ECOTRONIC in einem geschlossenen Regelkreis mit einer Lambda = 1 -Sonde eingesetzt. Sobald die Lambda-Sonde Betriebstemperatur erreicht hat, wird die oben beschriebene Gemischvorsteuerung im stationären und instationären Betrieb durch die Lambda = 1-Regelung überlagert. Mit Hilfe des Vordrosselstellers wird entsprechend der Ansteuerung durch die elektronische Regelung die magere Grundabstimmung des Vergasers in Richtung fett korrigiert. Durch die Vorsteuerung und Regelung wird im Mittel mit hoher Genauigkeit die stöchiometrische Zusammensetzung des Ansauggemisches aus Luft und Kraftstoff (Lambda = 1) erreicht und damit die Voraussetzung für hohe Konvertierungsraten im Katalysator erfüllt. Bei Ausfall des Sondensignals wird auf gesteuerten Betrieb nahe Lambda = 1 umgeschaltet.
 

Motorstop

Beim Abstellen des Motors wird wie bei Schubabschaltung durch Schließen der Drosselklappe die Kraftstoffförderung unterbrochen und ein Nachdieseln verhindert.
Nach Stillstand des Motors wird die Drosselklappe wieder auf Startposition angestellt.
 

Saugrohrbeheizungssteuerung

Die Steuerung der Beheizung des Saugrohres wird über das Steuergerät in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur vorgenommen.
 

Katalysatorschutz

Zum Schutz des Katalysators vor Übertemperaturen wird in kritischen Fahrbereichen und bei Zündungsausfall eine Katalysatorschutzfunktion durch Füllungssteuerung über den Drosselklappenansteller bzw. eine vordrosselstellerbetätigte Kraftstoffabschaltung im Vergaser aktiviert.
 

Aufbau

Vergaser und Anbaukomponenten (Bild 3-4)

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Der Vergaser 2 E-E ist ein Fallstrom-Registervergaser kompakten Aufbaus mit niedriger Bauhöhe und Mischkammerdurchmessern von 28 mm für die erste und 30 mm für die zweite Stufe. Der Vergaser entspricht in seinem Grundaufbau der Pierburg 2 E-Baureihe.
Er wurde auf seine Grundsysteme vereinfacht; die herkömmlichen Einrichtungen für Start, Warmlauf, Beschleunigung und Anreicherung entfallen. Die Steuerung und Regelung dieser Funktionen übernehmen zwei elektronisch beeinflusste Stellglieder. Das Grundsystem der Kraftstoffdosierung des Vergasers sichert bei Ausfall der Elektronik/ Elektrik für den betriebswarmen Motor Notlaufeigenschaften.
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Die kleine 1. Stufe des Vergasers garantiert im unteren Drehzahl- und Lastbereich gute Gemischaufbereitung und in Verbindung mit dem als Schlitz ausgelegten Leerlaufübergangssystem einen kontinuierlichen Mischungsverhältnisverlauf und eine gute Hauptsystemansprache. Die Anordnung der Schwimmerkammer macht den Vergaser gegen Brems- und Fliehkräfte unempfindlich und ermöglicht den Längs- und Quereinbau des Vergasers im Fahrzeug. Das Tauchdüsensystem sowie die Anordnung der kraftstoffführenden Kanäle vermeiden funktionsstörende Dampfblasenbildung bei Heißbetrieb. Mittels der beiden voneinander unabhängigen Tauchdüsensysteme und einer Vollastanreicherung in der 2. Stufe kann der Vergaser in unterschiedlichen Bereichen des Motorkennfeldes angepasst werden.
Damit erfüllt der Vergaser die Forderungen nach Anpassungsfähigkeit bezüglich der Gemischzusammensetzung im Kennfeld und zeitlicher Gleichförmigkeit der Gemischbildung, geringen Exemplarstreuungen und hoher Standfestigkeit. Er bietet damit gute Voraussetzungen für eine Systemauslegung im Hinblick auf Fahrkomfort, Wirtschaftlichkeit und Umweltfreundlichkeit.

Das Vergasergehäuse (Bild 5+6) vereinigt Schwimmer- und Mischkammer mit eingegossenen Lufttrichtern und beinhaltet weiter die Drosselklappenwellen mit Drosselklappen und Rückdrehfedern. Die Ausführungsform der Drosselklappenbetätigung 1. Stufe und Öffnungskinematik 2. Stufe ist aus Bild 7 ersichtlich.

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Die Drosselklappenwellen sind zweifach gelagert.
Die Leerlaufgemischregulierschraube ist für die Einstellung der Zusammensetzung des Leerlaufgemisches und die Justierung der Lambda = 1 -Regelung notwendig (31, Bild 5)
Für das Leerlaufgemisch, das Übergangsgemisch der 1. Stufe, das Übergangsgemisch der 2. Stufe und den Steuerdruck für die Membrandose 2. Stufe sind Kanäle gebohrt. Die Anschlüsse für den elektropneumatischen Drosselklappenansteller und die Membrandose 2. Stufe werden durch Schlauchleitungen mit den Aggregaten verbunden.
Die Membrandose, der Drosselklappenansteller (mittels Halter) und der Halter zur Aufnahme des Vordrosselstellers und des Drosselklappenpotentiometers sind mit dem Vergasergehäuse und dem Vergaserdeckel verschraubt.
 

Hauptteile des Vergaserdeckels (Bild 5+6) sind:

  • Der Kraftstoffanschluss (Zulauf mit Filter)
  • Die Vorzerstäuber der 1. und 2. Stufe
  • Schwimmersystem mit Schwimmernadelsystem und Schwimmer
  • Die exzentrisch gelagerte Vordrossel mit Hebel und Übertragungsstange für Anschluss an Vordrosselsteller.
  • Die Leerlaufluftdüse der 1. Stufe mit vordrosselpositionsabhängiger Nadelsteuerung der Leerlaufkorrekturluft
  • Die Leerlaufdüse mit Mischrohr
  • Die Hauptdüsen der 1. und 2. Stufe
  • Katalysatorschutz (Kraftstoffabschaltung)
  • Die Luftkorrekturdüsen mit Mischrohren der 1. und 2. Stufe
  • Das kalibrierte Steigrohr der Vollastanreicherung der 2. Stufe
  • Das Übergangssystem 2. Stufe
 
Das Drosselklappenpotentiometer (9) dient zur Erfassung der Stellung und des Bewegungsablaufes der Drosselklappe. Das Signal des Drosselklappenpotentiometers ist eine von verschiedenen Eingangsgrößen für das elektronische Steuergerät, mit dessen Hilfe die Ansteuerung des elektronisch beeinflussten Vergasers erfolgt. Bei dem Drosselklappenpotentiometer handelt es sich um ein Drehpotentiometer mit integrierter Rückdrehfeder. Mit Hilfe einer Kupplung ist das Potentiometer mit der Drosselklappenwelle 1. Stufe formschlüssig verbunden.
 
Der Vordrosselsteller (10) dient als Stellglied zur Steuerung des Mischungsverhältnisses bei Kaltstart, Warmlauf, Beschleunigung und im Kennfeld (Lambda = 1-Regelung), sowie als Stellglied für die Kraftstoffabschaltung (Katalysatorschutz). Die Anreicherung wird erzielt durch den sich beim Schließen einstellenden Druckabfall an der Vordrossel bzw. durch die vordrosselpositionsabhängige Nadelsteuerung (Verringerung des freien Querschnittes der Leerlaufkorrekturluftdüse).
Da die Änderung des Mischungsverhältnisses bei gegebenen Randbedingungen (Luftdurchsatz, Vordrosselgeometrie) im Wesentlichen eine Funktion des an der exzentrischen Vordrossel anstehenden Drehmomentes ist, arbeitet der Vordrosselsteller als Drehmomentmotor. Das abgegebene Drehmoment ist in erster Annäherung eine Funktion des Stroms.
Das Gegendrehmoment wird durch die an der exzentrisch gelagerten Vordrossel angreifenden Luftkräfte und durch die Druckfeder der gesteuerten Leerlaufkorrekturluft erzeugt. Im Hinblick auf die hohen Anforderungen bezüglich der Verstellgeschwindigkeit des Vordrosselstellers einschließlich Vordrossel wurde eine Auslegung als Glockenankermotor (geringes Trägheitsmoment) gewählt. Die Übertragung des Stellerdrehmomentes auf die Vordrosselwelle geschieht mit Hilfe eines Gestänges.
 
Bei dem Drosselklappenansteller (11) handelt es sich um einen elektropneumatischen Steller zur Füllungssteuerung. Der Stellerstößel kann mit Hilfe einer unterdruckbeaufschlagten Membran gegen die Kraft einer Rückstellfeder bewegt werden. Der notwendige Arbeitsdruck wird mittels zweier Elektromagnetventile, von denen das eine mit der Atmosphäre, das andere mit dem Saugrohrdruck verbunden ist, gesteuert. Durch ein in den Stellerintegriertes Potentiometer wird die Stellungsrückmeldung des Stößels ermöglicht. Der Stößel des Stellers betätigt über einen auf der Drosselklappenwelle des Vergasers befindlichen Hebel die Vergaserdrosselklappe.
Der elektronisch beeinflussbare Füllungseingriff dient zur Regelung der Leerlaufdrehzahl bei allen Betriebsbedingungen und zur Steuerung von Start, Hochlauf, Warmlauf, Schubabschaltung, Drosselklappenschließdämpfung, Motorstop und Katalysatorschutz. In den Drosselklappenansteller sind weiterhin ein Filter (atmosphärische Seite) und ein Rückschlagventil (saugrohrdruckbeaufschlagte Seite) integriert.
 

Steuergerät

Das elektronische Steuergerät (2) ist in Digitaltechnik aufgebaut und bietet damit gute Voraussetzungen für hohe Langzeitkonstanz. Es kann in Eingabe-, Verarbeitungs- und Ausgabeteil aufgeteilt werden und enthält einen Mikroprozessor, der mit einer Wortbreite von 8 Bit arbeitet. Eingabe- und Ausgabeteil definieren die Schnittstelle mit dem Ottomotor (Betriebsparameter) und dem Gemischbildner (Stellgliederansteuerung).
Im Eingabeteil werden die Versorgungsspannungswerte für die Sensoren (Drosselklappenwinkel, Temperatur, Position des Drosselklappenanstellers, Lambda-Sonde) bereitgestellt und die Signale dieser analog arbeitenden Sensoren digitalisiert.
Die Drehzahl wird aus dem zeitlichen Abstand zweier aufeinander folgender Zündimpulse bestimmt. Der Verarbeitungsteil besteht in konventioneller Art aus dem Rechner (CPU) einschließlich Betriebshardware und dem Hauptspeicher, der in einen Lesespeicher (ROM) mit 8 K-Byte-Speichertiefe und einen Schreib-Lese-Speicher (RAM) mit 256 Byte aufgeteilt werden kann. Im Verarbeitungsteil werden die Eingangsgrößen nach fest programmierten Funktionsabläufen bearbeitet und die Ausgabewerte berechnet.
Die Berechnung der Ausgabewerte zur Ansteuerung des Vordrosselstellers und des Drosselklappenanstellers erfolgt über eine lineare Interpolation zwischen Stützstellen von Kennlinien. Die Stützstellenwerte sind in dem Lesespeicher abgelegt. Die Zahl der Stützstellen liegt bei jeweils 6 für Drehzahl und Drosselklappenwinkel und jeweils 4 für Temperatur und Öffnungsgeschwindigkeit der Drosselklappe. Die berechneten Ausgabewerte des Verarbeitungsteils steuern nach Verstärkung in den Leistungsendstufen des Ausgabeteils die Steller zur Betätigung der Vordrosselklappe und der Drosselklappe an.
Da sich die Betriebsbedingungen wie Umgebungstemperatur und Bordspannung im Kraftfahrzeug in weiten Bereichen ändern, sind im Steuergerät Maßnahmen getroffen, die seine Funktionssicherheit unter allen in der Praxis vorkommenden Bedingungen sicherstellen.
 

Temperaturfühler

Die Temperaturfühler (NTC-Elemente) (4+5, Bild 1) dienen zur Erfassung der Kühlwasser- und Saugrohrwandtemperatur. Die gemessenen Temperaturwerte sind weitere Eingangsgrößen für das elektronische Steuergerät.
 

Kabelbaum

Verbindungsglied zwischen dem elektronischen Steuergerät, den Eingangssensoren und den anzusteuernden Stellgliedern ist der Kabelbaum (Bild 2). Dargestellt sind hier nur Leitungen, die Einfluss auf die elektronisch beeinflussten Vergaserfunktionen haben. Klemmenbelegung und Leitungszuordnung ist den Service-Anweisungen zu entnehmen.
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Vergaser-Funktionen

Kraftstoffzufuhr und Schwimmereinrichtung (Bild 6)

Der Vergaser besitzt eine Schwimmerkammer, die die 1. und 2. Stufe mit Kraftstoff versorgt.
Der von der Kraftstoffpumpe geförderte Kraftstoff gelangt über das Anschlussrohr mit Siebfilter und das geöffnete Schwimmernadelventil in die Schwimmerkammer. Das Schwimmersystem regelt den Kraftstoffzufluss mit Hilfe des Auftriebes des Schwimmers und der von dem Schwimmerhebel betätigten Schwimmernadel. Damit bleibt das Kraftstoffniveau in der Schwimmerkammer bei allen Betriebszuständen nahezu konstant. Der Druck in der Schwimmerkammer beeinflusst das Fahrverhalten und den Kraftstoffverbrauch. Deshalb besteht im Vergaserdeckel eine Verbindung zwischen der Schwimmerkammer und dem Vergasereinlass (Reinluftseite des Luftfilters).
Die als Innenbelüftung bezeichnete Ausführungsform der Schwimmerkammerbelüftung ermöglicht unabhängig vom Verschmutzungsgrad der Luftfilterpatrone annähernd konstante Mischungsverhältnisse von Luft- und Kraftstoff.
 

Vollautomatische, elektronisch gesteuerte Kaltstart- und Warmlaufeinrichtung (Bild 8-9)

Die vollautomatische Starteinrichtung lässt den Motor bei allen Temperaturen sicher anspringen und durchlaufen. Die erforderliche Anreicherung des vom Vergaser zu liefernden Gemisches bei Kaltstart und Warmlauf wird durch Schließen der Vordrossel und die erforderliche Gemischmenge durch Öffnen der Drosselklappe erreicht. Je nach Schließmoment der exzentrisch gelagerten Vordrossel werden im Bereich der Mischkammer des Vergasers Druckverhältnisse geschaffen, welche die Kraftstoffzumessung durch das Hauptdüsensystem unterschiedlich stark erhöhen.
Das elektronische Leerlaufdrehzahlregelungssystem gleicht Einflüsse der Ansaugluft- und Motortemperatur, des Atmosphärendrucks, des Motoreinlaufzustandes und der Belastung evtl. zusätzlicher Aggregate aus. Dabei wird die gewünschte Leerlaufdrehzahl in Abhängigkeit von der Temperatur des Motors stets eingehalten.
Der Regeleingriff zur Änderung der Füllung erfolgt über die Anstellung der Drosselklappe durch den Drosselklappenansteller. Der Anschlag für die Drosselklappe wird vom Start über den Hochlauf und Warmlauf bis zum Leerlauf bei Betriebstemperatur variiert.
Ausgangsposition der Kaltstarteinrichtung vor Einschaltung der Zündung:

  • Das elektronische Steuergerät und die Messwertaufnehmer sind stromlos.
  • Der Vordrosselsteller ist stromlos, die Vordrossel ist bedingt durch die Rückstellkraft der Druckfeder der Nadelsteuerung voll geöffnet.
  • Der Drosselklappenansteller hat die Drosselklappe der 1. Stufe voll angestellt (Startstellung).
 

Phase l: Start (Bild 8)

Beim Anlassen des Motors verarbeitet das Steuergerät die von den Messwertaufnehmern für Temperatur, Drosselklappenwinkel und Drehzahl erfassten Signale und steuert den Vordrosselsteller und den Drosselklappenansteller an. Die Vordrossel wird temperaturabhängig in Richtung Schließen angesteuert. Der Drosselklappenansteller bleibt zunächst in Ausgangsposition.
Beim Anlassen fällt unterhalb der geschlossenen Vordrossel der Druck ab. Bei Tieftemperaturen wird aus allen beaufschlagten Systemen der 1. Stufe Kraftstoffgemisch gefördert (Haupt- und Leerlaufsystem). Die Vordrossel ist exzentrisch gelagert, so dass bei steigendem Luftdurchsatz und dem damit verbundenen erhöhten Druckabfall die Vordrossel mehr oder weniger stark geöffnet wird (Schnüffeln). Damit wird bei gegebenem Schließmoment die Druckdifferenz an der Vordrossel annähernd konstant gehalten.
Bei Neustart schließt die Vordrossel entsprechend der aktuellen Motortemperatur und der Drosselklappenansteller geht wieder in seine Ausgangsposition (Startstellung) zurück. Der Startvorgang kann wiederholt werden.
Fehlfunktionen beim Start (Gemisch/Zündung) können zu einem überfetteten Startgemisch führen. Durch Betätigung des Gaspedals in Vollgasstellung der Drosselklappe ist eine Abmagerung des Gemisches möglich.

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Phase II: Hochlauf (Bild 9)

Unmittelbar nach dem Anspringen des Motors muss das bei tiefen Temperaturen benötigte fette Startgemisch abgemagert werden. Um dies zu erreichen, wird über das Steuergerät das Schließmoment des Vordrosselstellers verringert, wodurch sich die Vordrossel entsprechend öffnet. Zur Vermeidung zu hoher Drehzahlen nach dem Start wird die Drosselklappe über das elektronische Steuergerät und den Drosselklappenansteller temperaturabhängig in Schließrichtung geschwenkt.
Die Gemischzusammensetzung wird im Leerlauf und leerlaufnahen Bereich durch eine von der Vordrosselposition abhängige mechanische Steuerung des freien Querschnittes der Leerlaufluftkorrekturdüse (Nadelsteuerung) beeinflusst (Bild 4).
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Phase III: Warmlauf (Bild 9)

Mit fortschreitender Erwärmung des Motors werden die Füllung und das Mischungsverhältnis im Leerlauf in Abhängigkeit von den Eingangssignalen für Temperatur, Drehzahl und Drosselklappenwinkel fortlaufend angepasst. Nach Erreichen der Betriebstemperatur der Lambda-Sonde erfolgt eine zusätzliche Regelung über das Signal der Lambda-Sonde.
 

Leerlauf bei Betriebstemperatur (Bild 10)

Nach dem Warmlauf des Motors ist die Vordrossel weitgehend geöffnet und die Warmlaufanreicherung nicht mehr wirksam. Der Anschlag für die Stellung der Drosselklappe ist entsprechend der verringerten Reibung und der abgesenkten Solldrehzahl für betriebswarmen Motor zurückgenommen. Der Kraftstoff des Leerlaufs wird der Reserve entnommen und nach der Kalibrierung durch die Leerlaufdüse mit der Korrekturluft des Leerlaufsystems vermischt. Dieses Vorgemisch wird durch die vordrosselpositionsabhängige Nadelsteuerung (freier Querschnitt an der Leerlaufluftdüse) bestimmt.
Das Vorgemisch gelangt durch den Leerlaufgemischkanal in die Mischkammer der 1. Stufe und bildet dort mit der durch den Drosselklappenspalt einströmenden Luft das Leerlaufgemisch. Die Menge des Vorgemischs ist von der Stellung der Gemischregulierschraube abhängig.
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Übergangssystem 1. Stufe

Um das erforderliche Mischungsverhältnis im Teillastbereich (Bereich zwischen Leerlauf- und Hauptsystem) zu erhalten, ist im unteren Teil der Mischkammer ein Übergangsschlitz angeordnet. Mit Öffnung der Drosselklappe wird dieser Schlitz zunehmend freigegeben und somit durch Zugabe von Vorgemisch die Kraftstoffzuteilung dem erhöhten Luftdurchsatz angepasst.
 

Beschleunigung (Bild 11)

Erfolgt ein Beschleunigungsvorgang (Gasgeben), so muss eine Anpassung des Kraftstoffdurchsatzes an den zunehmenden Luftdurchsatz erfolgen und zusätzlich die Kraftstoffmenge ersetzt werden, die sich infolge des Druckanstiegs im Saugrohr als Wandfilm niederschlägt. Die Anpassung an den Luftdurchsatz erfolgt automatisch durch den Druckabfall am Hauptgemischaustritt. Gleichzeitig wird die Vordrossel in Abhängigkeit von Temperatur, Drehzahl, Drosselklappenstellung und Drosselklappen-Öffnungsgeschwindigkeit in Schließrichtung verstellt. Dadurch wird im Bereich der Mischkammer des Vergasers zusätzlich ein Druckabfall erzeugt, wodurch die Kraftstoffförderung des Hauptdüsensystems der 1. Stufe beschleunigt und verstärkt einsetzt. Der von der Hauptdüse dosierte Kraftstoff bildet im Mischrohr mit der über die Luftkorrekturdüse einströmenden Luft ein Vorgemisch, das über den Hauptgemischaustritt im Vorzerstäuber in die Mischkammer gelangt und dort mit der Ansaugluft vermischt wird.
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Teillast (Bild 12)

Bei Stationärbetrieb im Teillastbereich oberhalb des Leerlaufbereiches ist das Hauptdüsensystem der 1. Stufe in Funktion. In Teilbereichen des Kennfeldes wird über die Ansteuerung der Vordrossel eine Anpassung der Gemischzusammensetzung vorgenommen.
 

Übergang auf die 2. Stufe (Bild 7, 12)

Die Drosselklappe der 2. Stufe wird abhängig vom Öffnungswinkel der Drosselklappe in der 1. Stufe sowie vom Luftdurchsatz über die Membrandose der 2. Stufe zugeschaltet. Das Hebelsystem ist so ausgelegt, dass die 2. Stufe erst nach 2/3 geöffneter Drosselklappe der 1. Stufe progressiv öffnet. Aus Sicherheitsgründen wird sie beim Schließen der Drosselklappe 1. Stufe zwangsweise zurückgeführt. Im Bereich kleiner Öffnungswinkel der Drosselklappe 2. Stufe vor Einsatz des Hauptsystems tritt ein Übergangssystem in Funktion. Beim Gasgeben über 2/3 Öffnung der 1. Stufe hinaus erfolgt beim Übergang auf die 2. Stufe wie bei jedem Beschleunigungsvorgang über das Steuergerät und den Vordrosselsteller eine zeitlich begrenzte Ansteuerung der Vordrossel und damit eine Anreicherung zum ruckfreien Einsatz der 2. Stufe. Bei Volllast wird die 2. Stufe nur in Abhängigkeit vom Luftdurchsatz (Drehzahl) geöffnet. Die Öffnungsgeschwindigkeit wird durch den Querschnitt einer Dämpfungsdüse in der Steuerdruckleitung mit bestimmt.
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Volllastbetrieb (Bild 13)

Bei Volllast und ab mittleren Drehzahlen aufwärts sind die beiden Hauptsysteme und eine Volllastanreicherung in der 2. Stufe in Funktion. Die Mündung des Anreicherungsrohres liegt in höherem Druckbereich als die Gemischaustritte der Hauptsysteme und spricht damit erst bei hohen Luftdurchsätzen an.
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Schubbetrieb und Motorstop (Bild 14)

Beim Schubbetrieb schwenkt die vom Drosselklappenansteller gesteuerte Drosselklappe der 1. Stufe verzögert in Schubsteilung. Die Abschaltung des Kraftstoffes im Schubbetrieb erfolgt bei einer Drehzahl von größer ca. 1400/min. Dabei wird die Drosselklappe über die Leerlaufstellung hinaus geschlossen. Der Leerlaufgemischaustritt befindet sich im Bereich des atmosphärischen Druckes, die Kraftstoffförderung aus dem Leerlaufsystem reißt ab. Auch beim Abstellen des Motors wird auf diese Weise die Kraftstoffzuteilung unterbrochen und ein Nachdieseln verhindert.
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Schließdämpfung

Zur Verbesserung des Fahrbetriebes erfolgt in bestimmten Betriebsphasen eine Drosselklappenschließdämpfung: Im Schubbetrieb wird dabei die Drosselklappe gesteuert über den Stößel des Drosselklappenanstellers lastabhängig zurückgeführt. Die Steuerung der Drosselklappe ist so ausgelegt, dass keine unzulässige Beeinflussung der Motorbremswirkung auftritt.
 

Katalysatorschutz (Kraftstoffabschaltung) (Bild 6)

In kritischen Fahrbereichen wirkt das Drehmoment des Vordrosselstellers durch Umpolung im Steuergerät in Öffnungsrichtung der Vordrossel, so dass diese über ihre voll geöffnete Stellung hinaus schwenkt. Über Mitnehmerhebel und Gestänge wird dadurch eine Platte an den Düsenstock gezogen, die die weitere Kraftstoffzufuhr über alle kraftstoffführenden Systeme sperrt.