Gleichdruckvergaser verstehen

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Willi
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Gleichdruckvergaser verstehen

#1

Beitrag von Willi » 06.06.2016, 21:20

Artikel erstellt: Willi
Datum: 8.6.2016
Off Topic
Den griechischen Buchstaben "Lambda" kann das Forum nicht darstellen. Deshalb wird "AFR" für "Air to Fuel Ratio" benutzt. Bitte beachten: AFR und Lambda sind nicht dasselbe (Erklärung weiter unten). Lambda wird ausgeschrieben, wenn es im folgenden Artikel benutzt wird.
Sinn des Artikels
In kaum einem anderen Bereich der TR- Technik begegnet man soviel Vorurteilen, Halbwissen und Stammtischparolen wie im Vergaserbereich. Manchen Vergasertypen werden beinahe mystische Eigenschaften angedichtet. Gleichdruckvergaser hingegen werden in der Regel als Einfachlösung verstanden. „Die haben ja noch nicht mal eine Beschleunigungspumpe..“ und ähnlichen Unsinn hört man auch von Leuten, die es eigentlich besser wissen müßten. Hier soll der Versuch unternommen werden, ein wenig Licht ins Dunkel zu bringen. Ausgehend von allgemeinen Eigenschaften des Luft- Kraftstoffgemisch, über das Funktionsprinzip des Vergasers wird die Art und Weise beschrieben, wie die Anforderungen des Fahrbetriebs von Gleichdruckvergasern umgesetzt werden. Im Anschluss daran werden noch Alternativen (Weber Vergaser) besprochen, und es wird kurz auf Mehrvergaseranlagen eingegangen. Meine Absicht ist es, TR- Fahrer auf der Suche nach mehr Leistung vor Fehlinvestitionen zu bewahren.

Gelesen und verstanden haben sollte man den Artikel "Leistungssteigerung bei Verbrennungsmotoren“ (TRiki „Motor“). Auch beim Vergaserthema werde ich mich soweit es geht auf allgemein verständliche physikalische Grundlagen beschränken. Wo es etwas komplizierter zugehen muß, wie z.B. beim Venturi Prinzip, wird ein Link zum Nachlesen angegeben.


Das Luft Kraftstoff Verhältnis

Der Motor benötigt ein Luft- Kraftstoffgemisch, das je nach Motorlast und Drehzahl in sehr engen Grenzen geregelt werden muß. Es hört sich vielleicht seltsam an, aber Benzin brennt nicht sehr gut. Zu fette (Benzinüberschuss) oder zu magere (Luftüberschuss) Gemische lassen sich gar nicht entzünden. Nur in einem relativ kleinem „Gemischfenster“ brennt Benzin überhaupt. Als Messgrösse der Gemischqualität wird das „Luft zu Kraftstoff Verhältnis“ (Air to Fuel Ratio oder AFR) benutzt. Ein „ideales“ Benzin/ Luftgemisch verbrennt vollständig. Das heisst, daß nach der Verbrennung weder unverbrannte Luft noch unverbrannter Kraftstoff zurückbleibt. Dieses „ideale Gemisch“ hat ein AFR von etwa 14,7. Das heisst: auf je 14,7 Kg Luft wird ein Kg Kraftstoff benötigt. Man spricht auch vom „stöchiometrischen Verhältnis“. Heute gängiger als das AFR ist die sogenannte „Luftzahl“ Lambda. Sie drückt aus, in wie weit das tatsächlich vorhandene Luft- Kraftstoffgemisch vom idealen stöchiometrischen Gemisch abweicht.

[align=center]Lambda= Zugeführte Luftmasse/ Luftbedarf für ideale Verbrennung[/align]
Beide Maßeinheiten sind dimensionslos, sagen im Prinzip dasselbe aus und können einfach mittels des Faktors 14,7 umgerechnet werden (Lambda=AFR/14,7; AFR=14,7 x Lambda). Demnach ist bei einem idealem Gemisch Lambda=1, bei Luftmangel ist Lambda< 1, und bei Luftüberschuss ist Lambda>1. Ein Gemisch mit Luftmangel wird als „fett“, ein Gemisch mit Luftüberschuss als „mager“ bezeichnet.


Leistung und Benzinverbrauch
Gefühlsmäßig ist man geneigt anzunehmen, daß ein ideales Gemisch optimal für Leistung und Kraftstoffverbrauch ist. Dem ist aber leider nicht so. Ihre max. Leistung erreichen Ottomotore je nach Bauart bei etwa 5%- 15% Luftmangel, also bei fettem Gemisch. Das entspräche etwa einem Lambda von 0,85- 0,95. Seinen geringsten Benzinverbrauch hat der gleiche Motor bei einem Luftüberschuss, also bei magerem Gemisch, von 10- 20%. Das entspricht einem Lambda von 1,05 bis 1,2.

Es gibt also kein Gemisch, bei dem Leistung und Benzinverbrauch den jeweils günstigsten Wert annehmen. In der Praxis haben sich Luftzahlen von Lambda= 0.85 bis 1.15 als zweckmäßig erwiesen. Jede Gemischaufbereitung, ob durch Vergaser gleich welchen Typs oder durch Einspritzung, muß das Gemisch je nach Last und Drehzahl des Motors zwischen diesen beiden Luftzahlen variieren können. Also zwischen einem AFR von etwa 12 (max. Leistung z.b. bei Bergauffahrt oder beim Überholen) und einem AFR von etwa 16 (min. Kraftstoffverbrauch z.B. beim Halten einer Geschwindigkeit in der Ebene).


Bild
Bild 1 (aus „Wikipedia“)

Bild 1 zeigt die Abhängigkeiten anhand eines fiktiven Beispielmotors. Der Motor hat seine max. Leistung bei einem AFR von 12,6. Interessant ist, daß bei noch fetterem Gemisch die Leistung wieder abnimmt, der Benzinverbrauch aber deutlich steigt. Das Gleiche gilt auch für ein zu mageres Gemisch. Abmagern über ein AFR von 15,4 hinaus führt wieder zu höherem Verbrauch bei gleichzeitiger Leistungsabnahme. Wird noch weiter abgemagert läuft der Motor mit Aussetzern, bis er bei einem AFR von etwa 20 gar nicht mehr zündet. Das Gleiche gilt sinngemäß auch für zu fette Gemische. Die Zündgrenze liegt hier bei einem AFR von etwa 10.


Auswirkungen der Gemischqualität
Ein zu mageres Gemisch brennt langsamer als ein ideales Gemisch. Wenn es viel zu mager ist kann es vorkommen, daß das Gemisch noch brennt während das Auslassventil schon öffnet. In dem Betriebszustand werden die Ventile stark belastet, weil sie mit der Flammenfront in Berührung kommen während sie offen sind. Sie können ihre Hitze also nicht an den Zylinderkopf ableiten. Das führt mindestens zu Knallen im Auspuff und in Extremfall zu Überhitzen bzw. Verbrennen der Ventile. Wenn es dazu kommt ist entweder das Gemisch zu mager oder der Zündzeitpunkt zu spät. Auf jeden Fall muß dieser Betriebszustand schnellstmöglich korrigiert werden. Ähnlich verhält es sich bei zu fettem Gemisch. Auch dieser Betriebszustand ist auf die Dauer schädlich. Es können sich an Zündkerzen und Kolben Ablagerungen bilden, die die Zündung beeinträchtigen. Die Lebensdauer des Motors wird durch Abwaschen des Ölfilms auch beeinträchtigt. Die Folgen sind aber nicht so dramatisch wie beim einem zu mageren Gemisch.


Gemischqualität und Zündung
Bei extrem fettem oder magerem Gemisch wird zunächst die Verbrennung sporadisch aussetzen, bis es zu dem Punkt kommt, an dem das Gemisch gar nicht mehr zündfähig ist. Weil das so ist wird von gut meinenden aber schlecht informierten TR- Fahrern häufig an der Zündung herumgebastelt, während das eigentliche Problem beim Gemisch liegt. Wenn man Probleme mit „Zündaussetzern“ hat (in der Regel nach einem „Vergaser Upgrade“) spendiert man dem Auto eine „Flamethrower“ oder andere „Hochleistungszündspule“; am Besten noch kombiniert mit einer elektronischen Zündung. Danach sind die Aussetzer weg und der Besitzer ist überzeugt, das Richtige getan zu haben. Wieder einmal ist der „Prince of Darkness“ überlistet worden, und man kann sich entspannt zurücklehnen. Jedem, der es hören will wird erzählt, wie man es geschafft hat, die „Zündaussetzer“ in den Griff zu kriegen.

Denn tatsächlich: man kann ein Gemisch an der Grenze der Zündfähigkeit mit einer Zündspule mit niedriger Induktivität noch zum Zünden bringen, wenn es die Serienspule nicht mehr schafft. Das ist aber nicht auf eine ungenügende Serienzündspule, sondern auf die Gemischqualität zurückzuführen. Danach ist das Symptom zwar weg, das darunterliegende Gemischproblem besteht natürlich weiter. Wenn ein TR-Fahrer aber glaubt, durch eine von ihm initiierte technische Maßnahme etwas verbessert zu haben, dann versucht man nach meiner Erfahrung besser erst gar nicht, ihm die tatsächlichen Zusammenhänge zu erklären. Eher macht man den Papst zum Pastafari, als einen TR- Fahrer von der Fragwürdigkeit einer von ihm initiierten technischen Änderung zu überzeugen.

Die serienmäßige TR- Zündanlage ist ohne weiteres in der Lage, bei korrektem Gemisch bis über 6000U/min hinaus sicher zu zünden. Und das mit der ganz normalen Zündspule und den im WHB empfohlenen Zündkerzen. Die Zündsicherheit hängt dabei wesentlich vom der Gemischqualität ab (auch die Verwirbelung des Gemischs und einige andere Faktoren spielen eine Rolle). Wenn der Wagen also „Zündaussetzer“ hat, und man hat die „üblichen Verdächtigen“ geprüft (Zündkerzen, Kontakt, Kondensator, u.s.w.) liegt das Problem bei der Gemischqualität. Vermutet wird aber in vielen Fällen, daß die Serien Zündanlage dem erhofften Leistungszuwachs durch Vergaserwechsel oder durch eine Dreivergaseranlage nicht gewachsen ist und natürlich auch „upgegradet“ werden muß.


Prinzipielle Funktion Gleichdruckvergaser

Alle Vergaser benutzen das gleiche Prinzip, um Luft und Benzin zu mischen: das sogenannte Venturi Rohr:

Bild
Bild 2 (aus „Wikipedia“)

Wenn man durch ein Rohr mit einer Engstelle einem Massestrom (Wasser oder Luft oder irgend etwas) fließen läßt, muß an der Engstelle das Medium schneller fließen. Das ist noch leicht einzusehen. Nicht so offensichtlich ist, daß auch der Druck auf die Seitenwände an der Engstelle abfällt. Mathematisch beschrieben wurde der Zusammenhang von Bernoulli. Wer es genau wissen will kann das hier nachlesen. Das Prinzip hat in der Technik unzählige Anwendungen. Beim Vergaser gleich welcher Bauart wird es dazu benutzt, Benzin aus einer Düse zu saugen.

Tatsächlich stellt das obige Bild schon einen Vergaser dar. Wir brauchen nur in der Engstelle eine Düse anzubringen, die aus einem Vorratsbehälter mit Benzin versorgt wird. Das Benzin im Vorratsbehälter steht unter atmosphärischem Druck. Der Unterdruck an der Engstelle sorgt dafür, daß bei einer Luftströmung Benzin an der Düse austritt. Wenn man das Ganze richtig dimensioniert kann es einen Motor bei einer bestimmten Drehzahl und einer bestimmten Last mit dem idealen Gemisch für diesen Bereich versorgen. Und das ganz ohne Drosselklappe!

So ein Vergaser ist natürlich höchstens für einen Stationärmotor mit konstanter Last und Drehzahl zu gebrauchen. Im Straßenverkehr liegen durch ständig wechselnde Drehzahl und Belastung andere Anforderungen vor. Man muß den Vergaser also komplizierter machen. Einmal kann man durch mehrere Düsen, Mischrohre, Kanäle, Register u.v.m. erreichen, daß der Vergaser über einen tolerierbar weiten Bereich des Volumenstroms ein den Anforderungen entsprechendes Gemisch bereitstellt. Ein solcher Vergaser wird als „Spritzdüsenvergaser“ bezeichnet. Beispiele sind Solex, Weber, Mikuni und paar Andere. Diese Vergaser waren bei fast allen europäischen Autoherstellern im Einsatz.

Man kann auch einen anderen Weg gehen. Nämlich durch einen variablen Innenquerschnitt des Venturi-Rohrs einen konstanten Unterdruck bei verschiedenen Luftvolumen erzeugen. Wenn man dann die Benzinzufuhr durch eine in der Größe veränderbare Düse regelt hat man eine elegante Methode, die Gemischanforderungen des Verbrennungsmotors stufenlos über einen weiten Volumenstrom zu erfüllen. Diese Vergaser werden als „Gleichdruckvergaser“ bezeichnet. Man findet sie häufig in älteren Daimler-Benz Modellen sowie in schwedischen und englischen PKW. Die bekanntesten Bauarten des Gleichdruckvergasers sind der Stromberg- SU- und Bing Vergaser (bei BMW Motorrädern).

Während „Spritzdüsenvergaser“, also Vergaser mit festem Lufttrichter und veränderlichem Druck, für jeden Betriebsbereich ein eigenes Düsensystem benötigen um die gewünschte Gemischqualität zu erreichen, kommen Gleichdruckvergaser mit einer Düse aus, deren Größe abhängig vom Unterdruck veränderlich ist. Das Funktionsprinzip: beim Gleichdruckvergaser ist der auf das Düsensystem wirkende Unterdruck im statischen Betrieb mit konstanter Drehzahl immer gleich. 
Erreicht wird das so:

Bild
Bild 3 (aus „Wikipedia“)

Vor der Drosselklappe hängt ein an einer Membrane befestigter (oder nur sehr genau gearbeiteter) Kolbenschieber im Luftstrom. Dieser Schieber hat eine oder mehrere Bohrungen, durch die Luft aus dem Raum über der Membrane gesaugt wird (Venturi Prinzip). Auf der anderen Seite der Membrane herrscht der normale Luftdruck. Der Druckunterschied ergibt eine Kraft, die den Kolbenschieber nach oben hebt. Mit dieser Aufwärtsbewegung wird eine in der Mitte des Kolbens angebrachte Düsennadel aus der Hauptdüse gezogen, die durch ihre konische Form den offenen Querschnitt der Hauptdüse vergrößert. Je höher der Schieber steigt, desto größer ist der freigegebene Querschnitt der Hauptdüse. Es kann also mehr Benzin aus der Düse gesaugt werden.

Der Gleichdruckvergaser steuert also die Benzinmenge abhängig von der vom Motor gerade benötigten Luftmenge, also unabhängig von der Stellung der Drosselklappe. Der Schieber begrenzt in keiner Weise die angesaugte Luftmenge. Das ist Aufgabe der Drosselklappe. Er regelt abhängig vom Luftbedarf des Motors den Unterdruck im Venturirohr und damit die Benzinmenge, die der Luft beigemischt wird.

Beispiel: Dahin-rollen in der Ebene bei 2000 U/min. Ein Unterdruck im Venturirohr ist eingestellt und ein entsprechender Querschnitt der Hauptdüse freigegeben. Nach Beschleunigen auf 3000 U/min ist der Luftbedarf des Motors höher und der Kolben ein Stück nach oben gestiegen. Der Unterdruck im Venturirohr ist aber genau so groß wie bei 2000 U/min. Das AFR ist gleich geblieben, nur wird jetzt durch den größeren freien Querschnitt der Hauptdüse mehr Benzin der Luftmenge zugemischt.

Durch den Trick, das AFR für jede benötigte Luftmenge konstant zu halten, kann der Vergaser für jeden Lastzustand auf optimale Werte getunt werden. Und das stufenlos. Der Vergaser liefert also abhängig von der Motorlast immer das richtige AFR.

Das Profil der Düsennadel muß allerdings genau auf den Motor abgestimmt sein. Erreicht wird das durch 13 Messpunkte entlang der Länge der Nadel (Stromberg Vergaser, federbelastete Nadel). Etwa alle 3-4 mm wird der Durchmesser der Nadel in unzähligen Prüfstandstunden genau an die Anforderungen des Motors angepasst. Einige Tausendstel Inch machen schon eine Menge aus. Es gibt deshalb eine verwirrende Vielzahl von Nadeln, aber nur wenige Düsen. Der Stromberg Vergaser kommt mit 2 Düsen für alle Fahrzeuge aus.


Forderungen an das AFR und die Umsetzung im Gleichdruckvergaser

Kaltstart
Beim Kaltstart wird ein ungewöhnlich fettes Gemisch gebraucht. Wir sprechen von einen AFR von etwa 7 oder noch fetter; abhängig von der Außentemperatur und anderen Variablen. Dieses Gemisch ist bei normaler Motortemperatur nicht zündfähig. Der Grund für diese notwendige Überfettung ist, daß das Gemisch bei kaltem Ansaugtrakt nicht genügend zerstäubt wird und außerdem an den Wänden des Ansaugkrümmers und im Zylinderkopf eine Kondensation stattfindet. Wenn bei normaler Motortemperatur ein derart fettes Gemisch angeboten wird stirbt der Motor ab. Wer es probieren will: einfach Choke ziehen bei laufender, betriebswarmer Maschine.

Zur Startanhebung gibt es bei Gleichdruckvergasern eine Reihe von Systemen. Häufig anzutreffen ist eine Mechanik, die die Düse absenkt und dadurch freien den Querschnitt zwischen Düse und Nadel vergrößert. Es gibt auch Systeme, bei denen der Kolbenschieber und damit die Nadel angehoben werden, was den gleichen Effekt hat. Es gibt auch völlig unabhängig arbeitende Anreicherungssysteme, die weder Düse noch Nadel beeinflussen (z.B. eine „Lochscheibe“ bei manchen Stromberg Typen).

Leerlauf
Beim Leerlauf benötigt der Motor nur einen Bruchteil der Gemischmenge, die er bei Vollast braucht. Der Leistungsbedarf ist gering (eigene Reibung, Lichtmaschine, Wasserpumpe), und da beim Ottomotor der Gemischbedarf etwa proportional der abgegebenen Leistung ist wird nur wenig frisches Gemisch benötigt. Diese geringe Menge frischen Gemischs vermischt sich im Zylinder mit Abgasen vom vorherigen Arbeitstakt. Bei höheren Drehzahlen (größeres Ansaugvolumen) macht diese Vermischung so gut wie nichts aus, aber im Leerlauf ist sie signifikant. Deshalb wird das Gemisch im Leerlauf durch die Nadelform angefettet.

Die Stabilität des Leerlaufs ist im Übrigen ein guter Indikator für den Zustand der Vergaser, speziell der Drosselklappenwellen. Fehler in der Drosselklappen- Lagerung machen sich nur im Leerlauf bemerkbar. Bei höheren Drehzahlen wird die kleine Falschluftmenge vernachlässigbar, die an der Drosselklappenwelle vorbei angesaugt wird. Das ist in so fern wichtig zu wissen, weil die AFR Grundeinstellung im Leerlauf erfolgt. Wenn der Vergaser, bedingt durch Nebenluft, hier nicht optimal funktioniert, stimmt das Gemisch über den ganzen Drehzahlbereich nicht. Es gibt allerdings auch Gleichdruckvergaser, bei denen das Leerlaufsystem völlig vom Rest des Vergasers getrennt ist.

Teil- und Volllast
Wenn bei betriebswarmen Motor auf ebener Strecke mit gleichbleibender Geschwindigkeit gefahren wird ist es sinnvoll, ein Gemisch um den min. Verbrauch herum einzustellen. Ideal wäre im obigen Beispiel also ein AFR von etwa 15,4 (entspricht Lambda = 1,05). Bei betriebswarmen Motor und voll geöffneter Drosselklappe (z.B. beim Befahren eines Berges) will der Fahrer offenbar die max. Leistung zur Verfügung haben. Das Gemisch muß unter diesen Umständen ein AFR von etwa 12,6 (Lambda = 0,86) haben. Noch fetter, und die Leistung fällt wieder ab. Hier sorgt das an den Motor angepasste Nadelprofil dafür, daß beide Forderungen erfüllt werden.

Beschleunigen
Beim schnellen Öffnen der Drosselklappe magert das AFR infolge eingeschränkter Verdampfungsneigung des Kraftstoffs kurzzeitig ab. Um ein „Beschleunigungsloch“ zu vermeiden muß das Gemisch angefettet werden. Beim Gleichdruckvergaser erfolgt die Anfettung durch den Dämpferkolben. Die Aufwärtsbewegung des Schiebers wird durch den Dämpferkolben verzögert. Dadurch herrscht im Venturirohr während der Beschleunigung ein höherer Unterdruck, und es wird entsprechend mehr Benzin aus der Düse gesaugt.

Der Dämpferkolben begrenzt nicht die Auslenkung des Schiebers. Er verzögert nur die Aufwärtsbewegung und macht dadurch während der Beschleunigung das Gemisch fetter. In Grenzen einstellbar ist diese Gemischanreicherung durch die Wahl des Dämpferöls.

Schiebebetrieb
Gemeint ist die Betriebsart, bei der das Auto bei geschlossener Drosselklappe den Motor antreibt, also beim Bremsen, bergab fahren u.s.w.. Es muss verhindert werden, daß das Gemisch durch den hohen Unterdruck im Saugrohr zu sehr abmagert. Das führte dann, wie wir bereits weiter oben erwähnt haben, zu „Fehlzündungen“. Es mag sich „sportlich“ anhören, wenn ein Wagen beim Anbremsen einer Kurve diese Fehlzündungen hat: es ist aber lediglich ein Zeichen für ein zu weit abgemagertes Gemisch. Beim plötzlichen Gaswegnehmen (Übergang in den Schiebebetrieb) wird die Drosselklappe schnell geschlossen. Um extreme Abmagerung zu vermeiden muß der Kolben den geänderten Druckverhältnissen möglichst schnell folgen. Erreicht wird das dadurch, daß der oben beschriebene Dämpfer in der Abwärtsbewegung des Schiebers keine Wirkung hat. Zum Anderen wird er durch eine Feder in der Abwärtsbewegung unterstützt.

Auch Gleichdruckvergaser kommen an ihre Grenzen, wenn bei hohen Drehzahlen plötzlich die Drosselklappe geschlossen wird. Das gilt besonders für die „Emission Control“ Typen, bei denen die Forderung nach sauberem Abgas im Vordergrund steht. Diese Vergaser können den beschriebenen Betriebszustand nicht mehr sauber ausregeln. Zur Abhilfe wird der max. Unterdruck limitiert. Das geschieht entweder durch federbelastete Ventile direkt in der Drosselklappe oder durch ein völlig separates Bypass System.


Umrüstung auf Weber Vergaser

Aus dem oben Gesagten sollte klar sein, daß das Präzisionsinstrument „Gleichdruckvergaser“ keines „Upgrades“ bedarf. Im Gegenteil: der Gleichdruckvergaser ist, richtig dimensioniert, die wohl technisch eleganteste Lösung für die Gemischaufbereitung beim TR. Wenn man mehr Leistung will ist der Wechsel auf einen anderen Vergasertyp der falsche Weg. Der Vergasertyp hat nichts mit der vom Motor erzeugten Leistung zu tun. Ob das Gemisch aus einem Weber oder SU Vergaser kommt ist dem Motor völlig egal. Hauptsache ist, daß das Gemisch den korrekten AFR Wert für den jeweiligen Betriebszustand hat. Wenn alles andere gleich bleibt ist der maximale Leistungsgewinn, den man durch einen Vergaserwechsel erzielen kann, genau Null KW.

Der Weber Vergaser hat keinen systembedingten Vorteil gegenüber dem Gleichdruckvergaser. Im Gegenteil, die richtige Bedüsung für jeden Lastbereich zu finden ist schwierig. Und wenn alles richtig eingestellt ist und tausende von Euros ausgegeben worden sind, erreicht man im besten Fall die gleiche Leistung wie vorher (richtig dimensionierte und sauber eingestellte Gleichdruckvergaser voraus gesetzt). In der Regel wird aber durch einen Umbau auf Weber Vergaser verschlimmbessert: im Vollastbereich wird oft zu stark angefettet, und im Schiebebetrieb häufig zu sehr abgemagert. In beiden Fällen ist die Folge Leistungsverlust und erhöhter Benzinverbrauch.

Von Weber Fans (das sind die, die schon viel Geld ausgegeben haben) wird oft vorgebracht, daß der Weber Vergaser aufgrund seiner Konstruktion einen „gradlinigeren“ Luftstrom erlaubt, dadurch die Füllung verbessert, und damit auch Leistung des Motors. Wäre das der Fall ließen sich tatsächlich ein paar KW finden. Ich finde dafür aber keinen Anhaltspunkt. Einmal hat auch der Weber mitten im Venturirohr die Hauptdüse. Das scheint aber nicht so schlimm zu sein wie der Schieber beim Gleichdruckvergaser, der nach Meinung der Weberfans den Luftstrom irgendwie begrenzt. Das ist aber, wie wir eben gesehen haben, nicht der Fall.

Als weiteres Argument wird vorgetragen, daß Weber Vergaser weniger Verschleißteile haben und dadurch wartungsärmer sind. Das stimmt insofern, als der bewegliche Kolben und die in die Düse eintauchende Nadel tatsächlich verschleißen. Sie verschleißen aber sehr langsam, weil nur geringe Kräfte auf sie einwirken. Viel eher verschleißt der Motor selbst. Wenn Ringe und Ventile verschleißen verliert der Motor Saugleistung. Hier kann man beim Gleichdruckvergaser das ideale Gemisch mit einer Drehung an einer Schraube wieder herstellen. Beim Weber Vergaser müßte man Düsen auswechseln. Die Drosselklappenwelle verschleißt bei beiden Typen gleich schnell.

Wenn man die Weber Vergaser einfach schön findet, weil sie so technisch aussehen, ist natürlich gegen eine Umrüstung nichts zu sagen. Jeder Passant wird andächtig vor der "zufällig" geöffneten Haube stehenbleiben und anerkennend „Weber“ murmeln. Wenn man sich von der Umrüstung allerdings mehr Leistung erwartet: tut mir leid. Da hat die Physik etwas dagegen. Wenn Euch eure Werkstatt also einreden will, zur getunten Maschine müssten jetzt Weber Vergaser eingebaut werden, um das volle Potential auszunutzen: wechselt die Werkstatt! Besonders, wenn beiläufig erwähnt wird, daß SU oder Stromberg Vergaser ja noch nicht einmal eine Beschleunigungspumpe haben. Entweder hat man dort das Prinzip der Gemischanreicherung beim Beschleunigen nicht verstanden, oder man will euch irreführen. In beiden Fällen ist es an der Zeit zu gehen.


Drei Vergaser- Anlagen

Die Ansaugwege sind bei 2 Vergasern und 6 Zylindern unterschiedlich lang. Daraus folgt eine unterschiedliche Gemischqualität in den Zylindern (hauptsächlich durch erhöhte Kondensation an den Wänden der Ansaugwege). Die außen liegenden Zylinder (bei einer 1 auf 3 Vergaser Konfiguration) laufen etwas zu mager, der innenliegende etwas zu fett. Nun hat der TR aber einen sehr guten Ansaugkrümmer serienmäßig, so daß dieses Phänomen kaum ins Gewicht fällt. Wie bei vielen anderen Fahrzeugen wird beim Sechszylinder TR der Ansaugkrümmer durch das Kühlwasser geheizt, um der Kondensation entgegen zu wirken. Trotzdem kann man durch 3 Vergaser und den entsprechenden Ansaugkrümmern theoretisch etwas verbessern, weil das Gemisch in allen Zylindern homogener wird. Inwieweit der 1 auf 2 Krümmer ohne Heizung dem geheizten 1 auf 3 Originalkrümmer überlegen ist kann, wenn überhaupt, nur spekuliert werden. Einen spürbaren Leistungsgewinn hat man durch den 3. Vergaser nicht. Wenn ein Motor nach so einem Umbau mehr Leistung hätte würde das bedeuten, daß er vorher nicht genügend Gemisch ansaugen konnte. Das ist aber nur bei „gedrosselten“ Motoren der Fall (Mopeds, Behindertenfahrzeuge u.s.w.). Beim TR sicher nicht.

Weil sich durch den Einbau des 3. Vergasers die vom Motor angesaugte Luftmenge nicht ändert wird oft übersehen, daß man mit einem dritten Vergaser des gleichen Typs mehr Kapazität schafft, als der Motor je brauchen wird. Nach dem Motto: „Viel hilft viel“ wird ein Dritter 175er Stromberg oder 1 3/4“ SU dazugekauft. Das wirkt sich beim Gleichdruckvergaser so aus, dass die Schieber nicht mehr vollständig öffnen (der Vergaser wird ja nur noch von 2/3 der Luft durchflossen). Damit verzichtet man auf die mögliche Genauigkeit der Benzinzumessung, und jeder noch so kleine Vorteil wird wieder zunichte gemacht. Beim Weber Vergaser wird das Problem ähnlich liegen.

Wenn man schon aus irgendwelchen Gründen auf eine 3 Vergaser Anlage umrüsten will muss man natürlich auch geeignete Vergaser nehmen. Also Vergaser, die für den Luftdurchsatz des Motors die richtige Größe haben. Bei Umrüstung auf 3 Vergaser wären rein numerisch 3x 150er Stromberg immer noch zu groß, 3x 125er Stromberg ein Wenig zu klein (bezogen auf die "Choke Area"; den Durchmesser des Venturi Rohrs von 2 175er Stromberg oder 2x 1 3/4 SU). Ich vermute (ohne es belegen zu können), daß 3x 125er der bessere Ansatz ist. Das sollen die Bastler ausprobieren. Der Aufwand ist auf jeden Fall hoch, und wenn man mehr Leistung erwartet wird man enttäuscht sein.


Fazit

Motortuning ist nur durch Maßnahmen möglich, die die Füllung und/ oder die Drehzahl erhöhen. Siehe auch "Leistungssteigerung bei Verbrennungsmotoren“ im TRiki „Motor“. Durch andere Vergaser läßt sich kein vom Hersteller „liegengelassenes“ PS oder KW finden.

Wenn man seinem Auto bei einer Motorüberholung ein paar PS mehr gönnen will (gerade den letzten US 6ern fehlte Leistung) sollte man das wissen. Man kann für den Preis einer Weber Anlage eine andere Nockenwelle einsetzen, die Kompression erhöhen, und hat dann noch Geld übrig. Falls sich nach diesen Maßnahmen die serienmäßige Nadel als ungeeignet erweist kann man im 2ten Schritt durch Studium der verfügbaren Literatur eine für den Motor geeignete Nadel finden. Besonders für SU Vergaser ist eine Menge guter Literatur auf dem Markt, und auch Nadeln zu bekommen scheint kein Problem zu sein.

In dem Rahmen, in dem ein Tuning für einen Straßenwagen sinnvoll ist, wird der Wechsel der Nadel eher nicht nötig sein. Kas Kastner, der „Triumph Competition Manager“ von BL in den USA war, schreibt 1968 in seinem „Competition Preparation Manual“ (TR250/ TR6), daß die serienmäßige Vergaserbestückung incl. Nadel völlig ausreichend sei für die von seiner Abteilung entwickelte „S2“ Nockenwelle (282 Grad Überschneidung), einem Verdichtungsverhältnis (CR) von 10:1, bearbeiteten Ventilen und einigen Tricks mehr. Der so überarbeitete Motor hatte fast 150 PS (mehr als ein früher PI); brauchte aber weder Änderungen am Vergaser noch an der Nadel. Kas Kastner belegt das durch mehrere Leistungsdiagramme.

Also: Bei der Suche nach mehr Leistung das Budget besser in Maßnahmen stecken, die auch wirklich mehr Leistung bringen. Und sich nicht von Experten beschwatzen lassen, die zufällig noch 2 oder 3 Weber Vergaser herumliegen haben.


Quellen:
Wikipedia
„SU Carburettors, Tuning Tips and Techniques“ (ISBN: 1-855-20255-7)
Haynes Manual „Stromberg CD Carburettors“ (ISBN: 0 85696 300 3)
Bosch Technische Unterrichtung: “Mono Jetronic“
„Triumph Competition Preparation Manual“ (ISBN: 9781 17831 180011)
„Tuning Stromberg Carburettors“ (ISBN 0-85113-006-2)


Willi
If the only tool you have is a hammer, every problem tends to look like a nail.

Nichts ist idiotensicher, weil Idioten so erfinderisch sind.

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