Motoren-Instandsetzung

Die Abgasmessung

Datum: 16.12.2011     Autor: Kay MacKenneth

Sehen Sie hier das exklusive Video über die Oldtimer Motoren Analyse mittels der Abgasuntersuchung.

Die Oldtimer Abgasuntersuchung basiert vorwiegend auf den Kohlenmonoxid-Werten (CO Wert). Der CO-Wert gibt Aufschluss über die Kraftstoffsättigung, denn ist die Verbrennung im Motor übersättigt, entsteht ein erhöhter CO-Wert. Neben dem CO Wert werden bei der technischen Abnahme noch die Stickstoffwerte (NOX) und die Kohlendioxidwerte geprüft. Diese Werte sind aber für die Einstellung des Fahrzeugs nicht relevant.
Kohlendioxid ist geruchs- und farblos. In den Abgasen gibt der CO Anteil einen sehr guten Anhaltspunkt über das Kraftstoff-Luft-Gemisch. Daher prüfen viele Werkstätten die Motoren-Funktion mit dieser gebräuchlichen Messmethode.
Jedes Fahrzeug hat einen spezifischen vorgegebenen CO Wert, der in der Regel zwischen 0,5% und 3,5% liegt. Der Wert darf natürlich auch die gesetzliche Grenze von ca. 3,5 % nicht überschreiten.
Im Vergleich zu den Anteilen der Gase im Abgas, nimmt CO nur einen sehr geringen Anteil an. Hinzu kommen Gase wie Wasserstoff (H2), Feuchtigkeit (H2O), Stickstoff (N2), Kohlendioxid (CO2) und Sauerstoff (O2). Ein zu hoher Sauerstoff Anteil kommt meistens dann zustande, wenn der Kraftstoff-Anteil im Gemisch zu gering ist. Alle Gase stehen in Abhängigkeit zu dem eingestellten Kraftstoff-Gemisch .
Aus diesem Schema lässt sich erkennen, dass die richtige Mischung in etwa bei 14,7:1 (Luft : Kraftstoff) liegt. In diesem Falle ist das Gemisch Luft zu Kraftstoff genau so, dass bei der Zündung im Zylinder der gesamte Kraftstoff-Anteil zur Verbrennung gebracht wird. Daraus resultiert ein sehr geringer Kohlenmonoxid Anteil (CO) und kaum ein Sauerstoff-Anteil (O) in den Abgasen der Verbrennung. Dieses ideale Ergebnis bezeichnet man als stöchiometrisches Verhältnis, bei dem das gewünschte chemische Reaktionsverhältnis optimal erreicht ist. Es entsteht eine chemisch konstante Proportion.

Ist das Mischungsverhältnis höher, als das sogenannte stöchiometrische Verhältnis, d.h. zum Beispiel ein zu hoher Kraftstoff und zu geringer Luft Anteil, führt dies zu einer nicht ausreichenden Verbrennung und der Kohlenstoff Anteil bleibt sehr hoch. Ein bestimmter Anteil verbleibt als Kohlenmonoxid. Je höher der Überschuss an nicht verbranntem Kraftstoff ist, desto höher ist auch der Anteil des Kohlenmonoxids in den Abgasen.
Vergaser-Einstellung zu fett. Ist die Einstellung zu fett, d. h., findet infolge Luftmangels eine rußende Verbrennung statt, besteht neben hohem Kraftstoffverbrauch auch die Gefahr des Aussetzens der Zündkerzen. Ebenso kann eine zu fette Leerlaufeinstellung bei plötzlichem Gaswegnehmen oder beim Bergabfahren Auspuffknallen hervorrufen. Eine Neuregulierung des Vergasers kann diese Störung beseitigen.
Umgedreht verhält es sich bei einer nicht ausreichenden Kraftstoffsättigung des Gemischs. Damit liegt das Ergebnis unter dem stöchiometrischen Verhältnis und ein sehr hoher Anteil an Sauerstoff wird mit den Abgasen ausgestoßen. Daraus resultiert wiederum ein geringer CO Anteil. Ein solches, zu schwaches Mischungsverhältnis, bringt allerdings den Motor nicht auf volle Leistung.
Wer nun denkt, dass ein Motor besser läuft und mehr Leistung bringt, wenn man die Sättigung des Kraftstoff Anteils hochsetzt, der irrt. Ein zu hoher Kraftstoffanteil führt ebenso zu einer sehr schlechten Motorleistung. Erstens rußen die Kerzen sehr schnell ein und zum Zweiten hat der Motor die Tendenz zum „Jagen“. Er läuft sehr hochtourig und unruhig.
Vergaser-Einstellung zu mager. Wenn das Kraftstoff-Luft-Gemisch zu mager ist, tritt neben Leistungsminderung die Gefahr ein, daß das Gasgemisch noch beim Öffnen des Einlaßventils brennt und die Flamme in den Vergaser zurückschlägt. Dieses "Vergaserpatschen" tritt oft auch beim Anlassen der kalten Maschine auf, wenn der Leerlauf zu knapp eingestellt ist und keine besonderen Überfettungsmaßnahmen (Starterklappe, Startvergaser) angewendet werden. Leichtes, nur gelegentliches Patschen des kalten Motors, das nach dem Warmlauf verschwindet, ist bei sparsamer Einstellung nicht zu vermeiden. Übermäßig magere Einstellung führt zum Verbrennen der Auslaßventile. Die Einlaßventile werden dabei nicht so sehr in Mitleidenschaft gezogen, da sie durch die einströmenden Frischgase gekühlt werden.

Die Messung des CO Wertes ist wärmeabhängig. Deshalb muss als erstes der Oldtimer warmlaufen. Was im Alltag nicht erlaubt ist, muss als Vorbereitung durchaus durchgeführt werden: der Oldtimer sollte so lange im Stand laufen, bis er auf Betriebstemperatur gebracht ist.
Die Abgasmessung kann man mit dem Abgastester der Firma Gunson (Kosten bei ca. 130 Euro) sehr gut durchführen. Wenn der Motor warmgelaufen ist, wird er erst einmal ausgestellt. Der Abgastester wird an eine 12 Volt Batterie angeschlossen (ist das Fahrzeug ein 6V Oldtimer, verwendet man einfach eine externe Batterie oder die Batterie eines normalen Alltagswagens) und angeschaltet. Diese erste Messung sollte nicht in den Abgasen des Fahrzeug erfolgen. Wichtig ist es, das die Messung mit ganz normaler Luft erfolgt. Man lässt das Gerät eine Zeit lang laufen und justiert die Skala auf 2%. Eine betriebsnotwendige Justierung, die in dem entsprechenden Werkstatthandbuch steht. Wenn der Wert konstant bleibt, wird das Ansaugrohr des Abgastesters etwa zu 3/4 in das Auspuffrohr gesetzt. Die beiden seitlichen Federn verhindern, das Feuchtigkeit in den Fühler eindringen kann, da diese darunter vorbeifließt. Der Motor wird gestartet. Die Messung muss bei einer Umdrehungszahl erfolgen, die dem normalen Motorenbetrieb entspricht.
Zwischendurch muss der Motor auch durchaus einmal für 15 Sekunden auf eine höhere Drehzahl gebracht werden.
Daher ist es gut wenn man bei der Messung zu zweit ist, da einer im Fahrzeug Gas geben muss. Halten Sie die Umdrehungszahl etwa bei 2000 bis 3000 U/min. Genaue Angaben zu der Messung findet man aber auch in jedem fahrzeugspezifischen Werkstatthandbuch.
Die gesamte Messung dauert in etwa 3 bis 4 Minuten. Danach hat mein einen aussagekräftigen Wert, mit dem sich das Mischungsverhältnis korrigieren lässt. Natürlich lässt sich auch während der Messung der Wert einstellen.
Das Kraftstoffgemisch lässt sich bei regulären Vergasern über die Leerlaufdüse einstellen. Diese befindet sich bei den meisten Vergasern unterhalb der Drosselklappe. Die Leerlaufdüse ist eine spitze Schraubdüse, die eine kleine Bohrung verschließt. Dreht man diese Düse ein, verringert sich die Kraftstoff-Zufuhr, öffnet man die Schraube, sättigt man die Kraftstoff-Zufuhr. Die Leerlaufeinrichtung besteht aus dem Leerlaufkanal, welcher hinter der bis auf einen kleinen Spalt geschlossene Drosselklappe mündet. An dieser Stelle sind die Luftgeschwindigkeit und der Unterdruck so groß, dass Kraftstoff leicht angesaugt werden kann. Die Leerlauf-Kraftstoffdüse bemisst die Menge an Leerlaufkraftstoff welcher für den Leerlauf im Standgasbetrieb notwendig ist.


Weiterführender Link: www.gunson.co.uk