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Home Nach oben Umbau Stufe 2 (Jan. 2008)

Stand: 28.10.2015

Überblick über diese Seite

Datum dieser Aktion und dieser Doku: im Januar 2006. Zwei Jahre später bin ich da nochmals rangegangen. Warum, wird dort dann deutlich.


Eckdaten

  • 1000 cm³ Zylinder und Kolben original BMW, Verdichtung ca. 8,5 : 1 (evtl. etwas mehr)
  • 800er Zylinderkopf der Bohrung angepasst
  • Umrüstung auf 40er Vergaser
  • Kraftübertragung:
    • langer 5. Gang, 
    • der Achsantrieb (Übersetzung) der 800er blieb drin 
    • 1000er Kupplungsfeder.
  • 1 Jahr bzw. ca. 10.000 km später wurde nochmal einiges am Motor gemacht - zu dieser "Stufe 2" siehe hier

Motivation

  • Ziel war v.a. mehr Drehmoment, vor allem untenrum, das ganze bei sehr ruhigem, "kultivierten" Motorlauf.
  • warum nicht den "Siebenrock-Kit"?
    • die Verdichtung sollte maximal 9:1 betragen, die Zündanlage sollte Serie bleiben (keine Doppelzündung)
    • Ziel war eine Motorauslegung, die ohne Probleme mit Eurosuper läuft (Normal ist gut, wenn's geht, muß aber nicht sein - in Ecken der Welt, wo es nur Klingelwasser gibt, geht's auf absehbare Zeit nicht). 
    • Ich wollte auf keinen Fall auf "Super plus" angewiesen sein, also genügend Sicherheit / Abstand von den Eckdaten her gegen Klingeln haben. Bezüglich der (ohne Doppelzündung!) zu tankenden Spritsorte reichen die Erfahrungen in den Foren von "Normal" (selten) bis "Super Plus" (öfter) - die Mehrheit sagt "Eurosuper". Hier streuen die Motoren offenbar.
    • nicht ausschlaggebend, aber gern gesehen: die hier vorgestellte Lösung ist 300 Euro billiger.
  • 40er Vergaser: anfangs wurde das Projekt mit 32ern geplant, erst nach Ausräumung der TÜV-Bedenken aufgrund der überwiegend positiven Erfahrungen Anderer aus den div. Foren die 40er ins Auge gefasst
  • ans Getriebe wäre ich nicht rangegangen, wenn dort nicht sowieso was angestanden hätte.

Aufwand und Nutzen

  • das ganze sollte sich vom finanziellen Aufwand her "vernünftig" darstellen. Vernunft und das Hobby Mopped sind zwar nur schwer vereinbar, aber ich persönlich habe am meisten Spaß, wenn das "Minimax-Prinzip" eingehalten werden kann: Minimierung Aufwand - Maximierung Ergebnis.
    • Dabei geht es nicht so sehr um die betragsmäßige Höhe des Aufwands, sondern um seine "Proportion". Eine simple Rechnung:

von 50 auf 60 PS und entsprechend Drehmoment hat mit Teilen und Arbeit unter 1000€ gekostet (siehe hier)

ð 100 € pro Mehr-PS (es ginge auch noch deutlich billiger, aber hier habe ich nicht mehr rein ökonomisch entschieden...)

von 50 auf klar über 70 PS und entsprechend Drehmoment kostet ca. 3500€

ð 175 € pro Mehr-PS, wobei für die zweiten 10 PS je 250€ anfallen, diese also mehr als doppelt so teuer kommen wie die ersten 10 ("low hanging fruits")


Teile besorgen und aufbereiten

Zylinder & Kolben

  • für 290€ gebraucht gekauft (was eher teuer ist!)
  • Laufleistung: aussagegemäß 36.000 km in einer auf 34 PS gedrosselten Mystic
  • Stößelrohre:
    • die alten gingen sehr leicht raus - da hat es aber auch zuvor "rausgeschwitzt"
    • die neuen trotz Backofen und Eisfach aber ziemlich schwer rein
    • es wurde Dichtmasse verwendet, und zwar Curil blau "dauerelastisch" / bis 250°C
  • die Zylinder wurden gestrahlt und mit WD40 behandelt (Ergebnis siehe Bild)
  • Zylinder und Kolben wurden vermessen.


 

Meßergebnisse:

  1. Laufspiel von Zylinder und Kolben sowie Ovalität: nicht Neumaß, aber bedenkenlos weiterverwendbar
  Meßebene Fahrtrichtung Hoch max. Neu
Zylinder & Kolben Nr. 1 oben 0,06 0,055 0,08 0,04
Mitte 0,06 0,06
Unten 0,05 0,06
Zylinder & Kolben Nr. 2 oben 0,06+ 0,055
Mitte 0,06 0,06-
Unten 0,06- 0,06
  • Fazit:
    • Laufspiel knapp 50% zwischen Neuzustand und Verschleißgrenze
    • Ovalität: Grenzwerte liegen zwischen 0,005 mm (oben) und 0,01 mm (unten) - wurde in keinem Fall erreicht - also diesbezüglich absolut ok.
    • daher schienen die Zylinder & Kolben bedenkenlos weiterverwendbar
  1. Kolbenringe: erneuerungsbedürftig!
  Flankenspiel max. Stoßspiel max.
1. Minutenring (oben) 0,08 0,050 - 0,082 0,7 0,30 - 0,50
2. Minutenring (Mitte) 0,04 0,040 - 0,072 0,7 0,30 - 0,50
Ölabstreifring (unten) 0,04 0,030 - 0,062 0,5 0,25 - 0,40
  • erstaunlich ist, daß beim Flankenspiel offenbar eher die Ringe den Verschleiß zeigen, obwohl sie aus härterem Material sind als der Kolben. Denn nach Austausch der Ringe lagen alle Maße auf Minimum.
  • es wurden also neue Kolbenringe montiert
  • der optische Vergleich mit den 800er Kolben (29.000 km gelaufen) zeigte, daß dort die Minutenringe noch nicht einmal voll tragen. Ebenso ergab eine Vergleichsmessung des Flankenspiels der 800er Kolben, daß alle Werte weit unter der Verschleißgrenze lagen.
  • Fazit zum Thema "Gebrauchtkauf":
    • entweder es waren doch mehr als 36.000 km oder aber die 36.000 km haben aus unbekannten Gründen an den Kolbenringen zu erheblich höherem Verschleiß geführt als "meine" 29.000 km 
    • die "teuren" Bauteile (Zylinder & Kolben) waren noch gut, zu erneuern waren nur die relativ billigen Kolbenringe.

Gewichtsvergleich 800er ó 1000er Kolben:

  800 cm³ 1000 cm³ Differenz
Kolben inkl. Ringen 458 g (1) 576 g + 124 g
Kolbenbolzen 142 g (2) 108 g (3) - 34 g
gesamt 600 g 684 g + 84 g

(1) inkl. deftig Ölkohle
(2) Original
(3) erleichtert

(Zum Thema "Gewichtsunterschied" s.u., zum Thema "Laufruhe" hier.)

Vergaser (40er)

  • für 150€ gebraucht gekauft
  • guter Zustand: Schieber nicht ausgeschlagen, Membranen mußten nicht erneuert werden
  • Düsen: 
    • Startvergaserdüsen: waren viel zu groß (wurden diese aufgerieben?) - das verstehe, wer will ...
    • daher habe ich auch alle anderen Düsen getauscht

diese Startvergaserdüsen waren montiert und sahen höchst verdächtig aus (außerdem "vergniedelt")

dies hier sind 66er aus der 800er, die 80er aus den 40er Vergasern sehen aber fast genauso aus

  • Reinigung:
    • komplett zerlegt,
    • in Benzinbad mit Spritze gereinigt, 
    • dann gestrahlt (sehr aufwendig abgeklebt!) 
    • nochmal "gebadet"
    • und mit WD40 behandelt.
    • Aussehen: super!
  • ð zum Setup des Vergasers

"Kleinteile"


Was außer Haus erledigt wurde

Kolben gewichtsmäßig angleichen: 

  • gemessen wurden volle 6 Gramm Unterschied! (siehe auch hier zu Kolbengewicht allgemein)
  • hier das Ergebnis. Wenn dies nicht von einem der renommierten Tuner der Szene gemacht worden wäre, hätte ich echte Bedenken gehabt ...

Warum allerdings die 6 Gramm nicht vom Kolbenbolzen abgenommen wurden (bzw. von dem anderen 6 Gramm weniger), konnte nicht richtig befriedigend beantwortet werden. 

 

 

ï hier zum Vergleich der "normale" Kolben

Pleuel gewichtsmäßig angleichen: 

  • 2 Gramm Gewichtsdifferenz wurden gemessen


dies konnte wesentlich einfacher ausgeglichen werden, 
hier das erleichterte Pleuel

Kolbenbolzen erleichtern: 

  • von 142 auf 108 g
  • konisch ausgeschliffen
  • das hier sieht durchaus vertrauenerweckend aus - anders als die Kolben
  • hier zum Vergleich die normalen Kolbenbolzen
  • wie gesagt: hier hätte man m.E. die 6 Gramm Differenz vom Kolben besser ausgleichen können!

Zylinderköpfe:

  • 800er Zylinderköpfe wurden der größeren Bohrung angepaßt
  • Schaubstutzen für 40er Vergaser
  • Ventile und Ventilführungen "vorsichtshalber" ersetzt:
    • dabei Einlaßventil auf 44 mm vergrößert (Aufpreis 10€)
    • der Kolben (Serie 1000er, 8,5) muß übrigens laut meinem Tuner nicht nachbearbeitet werden, die "Tasche" ist groß genug für das 44er EV
    • die Ventilführungen waren möglicherweise die Quelle für die Ölkohleablagerungen
    • das Bild rechts zeigt den rechten Zylinderkopf

  • hier zum Vergleich ein (linker!) Zylinderkopf original 1000 cm³, mit Doppelzündung, und "normalem" 42er Einlaßventil
  • man sieht, daß hier der Ventilsitz des Auslaßventils einen breiteren Rand um das Ventil aufweist und es wirkt kleiner auf dem Bild oben. Leider kann ich nicht mehr nachmessen ... 
  • übrigens sagte mir mein Tuner, daß die Verdichtung bei der Verwendung "ehemaliger 800er" Köpfe trotz der Materialabnahme etwas höher sei (ca. 8,7-8,8) als bei serienmäßigen 1000ern: die Brennraumkalotte sei bei den 800ern etwas kleiner. Dies ist mir sehr recht! (siehe Ergebnis)

Getriebe

  • Anlaß: undichter Simmerring, sonst hätte ich gar nichts unternommen
  • ich selbst habe es nicht von innen gesehen, sondern einem bekannten Experten übergeben
  • Maßnahmen:
    • langer 5. Gang (von Siebenrock)
    • Nachrüstung Kickstarter (ich mag's halt mit ...)
    • das vordere Lager der Abtriebswelle wurde zur Sicherheit gewechselt, es zeigte minimalen Verschleiß
    • der Schaltautomat wurde überarbeitet: 
      • Kugellager statt Kunststoffrolle, Kurvenscheiben bearbeitet ("wer findet den Unterschied...?")
      • Effekte:
        • Schaltbarkeit zwischen allen Gängen 1a!
        • lediglich der Leerlauf ist sowohl vom 1. als auch vom 2. Gang aus etwas schwer zu finden. Daher würde ich zukünftig empfehlen, die Kurvenscheiben nur ganz wenig zu bearbeiten und die "Spitze" zu belassen. Nur die Grate entfernen!

vorher

nachher

links ein weiterer Schaltautomat (nicht meiner), ebenfalls im Originalzustand. Hier zum Vergleich die originale Kunststoffrolle und das erwähnte kleine Kugellager, was die Schaltbarkeit verbessert.
  • der Rest war laut Aussage des Getriebe-Experten ok
    • hier die Ablaßschaube - ohne verdächtige Späne
  • Schließlich habe ich noch auf die Kupplungs-Ausrückfeder (Tellerfeder) aus der 1000er umgerüstet, um Durchrutschen zu verhindern. 
    • Betätigungskraft ist etwas höher, aber immer noch sehr gering (im Vergleich)

 

  • der Achsantrieb (Übersetzung) der 800er blieb drin (siehe dazu auch "TÜV") 


Auffälligkeiten und Bemerkenswertes

Bei der Demontage

  • obwohl meine Q keinen Rost aufwies / nie im Winterbetrieb gelaufen war, gab es große Schwierigkeiten beim Ausziehen des linken Krümmers aus dem Vorschalldämpfer: 
    • ca. 1 Stunde heftige Arbeit
    • nur ca. 100 kräftigste Hammerschläge von innen gegen den Krümmer in Fahrtrichtung haben geholfen, als Polster wurden 3 Schweißerhandschuhe übereinander um den Krümmer gelegt
    • ansonsten ist es sowohl für Demontage und Montage eine gute Idee, sich des Hebelgesetzes zu bedienen und z.B. den Stiel eines Hammers am Querrohr einerseits und am Motor anderseits abzustützen, und dann mit der Masse des Hammerkopfes zu arbeiten
    • die Ursache war eine "Verschweißung" der Alu-Zwischenhülse und des Krümmers (rechts zu sehen). Dieser "Knubbel" ließ sich auch nicht abschlagen - nur wegfeilen!
    • Tip: Caramba zur Demontage, wobei das gegen sowas auch nicht hilft
    • bei der Montage Trennmittel verwenden (wie bei Kronenmutter - keine Kupferpaste oder Kupferspray!)
  • viel später erst kam mir eine glänzende Idee, wie man sich das Leben bei der Krümmer-Demontage viel einfacher machen kann: man setze auf Hebelkräfte...

  • einen Hammer oben abstützen und "pendelnde Schläge" auf das Verbindungsrohr zum Eintreiben

... bei der Demontage é

... und bei der Montage é

  • zur Demontage des Getriebes habe ich übrigens den Batteriekasten nicht entfernt, das ging prima auch so raus. Zu Vermeidung von Kratzern am Rahmen: dicke Kartonstücke zur Hand haben
  • in beiden Zylinderköpfen und Kolben habe ich starke Ölkohleablagerungen gefunden - obwohl ich nur normalen Ölverbrauch messen konnte (0,2 - 0,4 l auf 1000 km je nach Einsatzbedingungen). Verwendet habe ich immer 20W-50 speziell für Motorräder.
  • Ob diese starken Ablagerungen auch Ursache für ein mysteriöses Geräusch waren ...?
  • ab Sommer 2007 gab es dann wieder Probleme mit Klingeln, die (vermutlich zumindestens teilweise) auf erneute kräftige Ölkohle-Ablagerungen zurückzuführen sein dürften (genaueres siehe hier)
  • Nockenwelle und Stößel sahen einwandfrei aus, ebenso waren alle Pleuellager maßhaltig
  • ich hatte mich entschlossen, die Nockenwelle nicht auszutauschen gegen eine der oft erwähnten Tuning-Nockenwellen

(im darauf folgenden Sommer kam allerdings das hier...)

  • irgendwie ein trauriger Anblick ...

 

 

  • Aber nach ca. 2 Wochen trafen sukzessive mehrere verdächtig (O-Ton beste Ehefrau von allen: "was *treibst* Du da eigentlich?" "Och - ööh, nur so'n bißchen schrauben") große Pakete ein und es konnte an den Zusammenbau gehen!

Bei der Montage

  • Die Arbeitsschritte bei der Montage aller Teile sind schon oft beschrieben worden - siehe Links (speziell Jörg) und die Datei "Tips & Tricks"
  • daher im folgenden nur ein paar Auffälligkeiten.

Danke

  • vielen Dank hier an Chris, dessen professioneller Background (u.a. gelernter Zweiradmechaniker) und Mitwirkung hilfreich und bisweilen beruhigend war, ebenso wie die Möglichkeit zur Benutzung gewisser "Anlagegüter" ...

Getriebe

  • die Montage des Getriebes erwies sich als fummelig, weil die "Nasen" am Getriebegehäuse nur schwer ins Motorgehäuse einrasten wollten. Keine Gewalt anwenden (z.B. Schraube einfach festziehen), halt ruckeln und zuckeln. Ich habe zuerst oben eine Schraube leicht reingedreht, dann kippt es nicht weg.

Auspuff

  • Trennmittel Auspuffdichtungen: um derlei beim nächsten Mal (hoffentlich noch lange hin) zu vermeiden, habe ich dieselbe Montagepaste wie für die Auspuffmuttern beidseitig (innen und außen) an den Alu-Hülsendichtungen aufgetragen

Vergaser

  • zum Wechsel der Gaszüge auf die ca. 5 mm längeren der 1000er muß man den Gasgriff oben zerlegen - auf die Markierung achten!
  • ich habe wie oft empfohlen an den 40er Vergasern die Hebelchen der 32er verwendet (weniger Betätigungsweg)

Zylinderfuß

  • bei der Demontage zeigte sich, daß der im Dichtsatz enthaltene Dichtring nicht montiert war. Ob dieser nun nötig, überflüssig, oder gar gefährlich sei, darüber streiten sich die Geister. 
  • "Gefährlich" sagen einige, weil dadurch "der Zylinderfuß zusammengedrückt" werden könne, so daß das Kolbenlaufspiel dort verringert werden könnte. Das wiederum scheint mir Humbug zu sein. Im Zylinder befindet sich eine Nut, und im Motorgehäuse "gegenüber" eine Fase, deren Volumen bzw. Querschnitt nach Schätzung recht gut dem O-Ring-Querschnitt entspricht. Somit kann dieser sich dorthinein verformen und seinen Job tun.
  • Ich habe also die Dichtringe mit montiert, die Lücke zwischen Zylinder und Motorgehäuse hat sich beim Anziehen der Zuganker dann auch "gut und glatt" geschlossen. Dichtmasse habe ich auf die Füße zusätzlich dünn aufgetragen. 

(rechts die Nut am 1000er Zylinder, leider habe ich vergessen, vom O-Ring ein Foto zu machen - wie immer, wenn man voll konzentriert und am Nachdenken ist...)

Dichtreste am 800er Zylinder (das meiste hatte ich jedoch schon entfernt)

Pleuelschrauben

  • Drehmomentangabe Pleuelschrauben: 
    • im offiziellen BMW-Reparatur-Handbuch steht dazu: 20 Nm und dann noch um 40° (+/- 5°) weiter anziehen
    • im "orange book" steht 50 Nm
    • ich habe es ausprobiert: es kommt aufs gleiche hinaus. In jedem Fall ist ein genauer Drehmomentschlüssel erforderlich!
    • nach Aussage eines Profis (s.o.) ist wohl der erstere Weg der "sauberere": man gibt erst ein Basis-Drehmoment und dann eine wohldefinierte Längung - die Pleuelschrauben sind sog. "Dehnschrauben". Allerdings sind die 40° (und dann noch die geringe Toleranz von +/- 5°) schwieriger zu messen als 50 Nm.

Zeitaufwand und Kosten

Kosten

  • Zylinderkopf kpl. überholen, aufdrehen, Schraubstutzen für 40er Vergaser, Kolbenbolzen erleichtern, Kolben & Pleuel angleichen

600€
davon Teile: ca. 285€

  • Kaufpreis Kolben & Zylinder + neue Kolbenringe + Dichtsatz

330€

  • Kleinteile v.a. für Vergaser (Züge, Düsen, ...)

80€

  • Zahnrad langer 5. Gang + Einbau (anteilig gerechnet)

139€ + 100€ Einbau

  • Heizkosten Garage Ende Jan./Anfang Feb. 2006: ca. 16 Std. x 3 Heizlüfter je 2 kW ð

astronomisch

Zeitaufwand

  • grob geschätzt ca. 16 - 20 Stunden - aber gemütlich, inklusive Strahlen und Abkleben der Teile, quatschen, ...
  • Laufzeit der externen Arbeiten je 1 Woche (vorher erkundigen!), beide kamen termintreu

TÜV

  • Ich habe mein Vorhaben mit mehreren TÜV-Stellen vorab besprochen. Ergebnis und Verlauf waren -sagen wir mal- sehr unterschiedlich. Man kann das Ergebnis einer solchen Anfrage mit ein bißchen Lebenserfahrung schon nach wenigen Minuten absehen. Es ist wie überall im Leben: es gibt solche und solche.  
  • An einer TÜV-Dienststelle fand ich interessierte und aufgeschlossene Ansprechpartner. Dort wurde mir nach einem sehr sachlichen Gespräch und Vorlage von einigen Unterlagen der Eintrag zugesagt.
  • Die Argumentation war kurzgefaßt "ich baue eine 1000er nach".
  • Unterlagen:
    • über "'motorrad@bmw.de" und  'Motorrad@partner.bmw.de' angefordert
    • beschreibt einen unbedenklichen "Komplettumbau" von R80GS auf R100GS - mit 40er Vergasern, Achsantrieb etc. 
    • aber den Achsantrieb wollte ich möglichst vermeiden!
    • aus dem Internet von BMW
    • zeigt als wesentlichen, evtl. abgasrelevanten  Unterschied die Endübersetzung auf
    • das ist die Schlüssel-Argumentation: wir haben uns darauf geeinigt, daß die Abgaswerte sich demnach ca. um 3,53% des vorherigen Wertes verändern können - und dies liegt innerhalb einer vernünftigen Meßtoleranz und Serienstreuung.
    • daß es darüberhinaus noch den "langen 5. Gang" gibt, der folglich den Ausstoß in diesem Fall sogar um 1,5% (5% - 3,5%) senken könnte, dieser Argumentation bedurfte es schon nicht mehr
    • Anschreiben
    • welches diese Punkte nochmals zusammenfaßte
  • Bezüglich der Abgas-Problematik ist es übrigens durchaus möglich, daß dies ein Vorteil der seit April 2006 eingeführten AU für Motorräder ist. Denn hier wird gemessen, anstatt starr auf dem mehr oder weniger hypothetischen Originalzustand und irgendwelche Dokumente beharrt.
    • die AU läßt für unsere 2V-BMW's bis zu 4,5% CO zu
    • BMW selbst setzt hingegen 1% als Zielwert (hier lokale Kopie)
    • bei meiner Basic wurden unter 0,6% gemessen - und die Q läuft astrein, nimmt gut Gas an etc.!
    • (ein SLS gibt es auch nicht mehr - wurde nicht bemängelt.)
  • Im Mai 2006 fand also die große Prüfung statt - und hier ist der ersehnte Schein (ich habe vom Amt gleich noch den neuen EU-Brief und Schein bekommen)

    • 60 PS bei 6500 U/min (wie Serie 100 GS)
    • 175 km/h (etwas weniger als bei der 100 GS, hier wurde die kürzere Übersetzung berücksichtigt)
    • daher blieb es bezüglich der Reifen bei S
    • die Vergaser wurden auch eingetragen
  • Fazit: 
    • Vorbereitung von Unterlagen für ein Gespräch lohnt sich! (Wer gebaut hat, kennt das vom Thema "Gemeinderat" her.)
    • es lohnt sich, nicht gleich aufzugeben, sondern mehrere Dienststellen zu fragen. Durchaus nicht alle sind bürokratische Sturköpfe!
    • es ist sehr zu empfehlen, vorab ein Gespräch zu führen. Die Umbauerei ist dann irgendwie entspannter.


Ergebnis

  • sehr runder Lauf, weniger Vibrationen in allen Drehzahlbereichen
  • ein vorher aufgetretenes mysteriöses "Klappern" ist jetzt weg. Beschreibung dieses Geräuschs:
    • Auftreten: nicht sofort nach dem Start, sondern beim Losfahren vom Hof etwa nach 30 m, und dann etwa die ersten 300 m, danach verschwand es innerhalb weniger m Fahrstrecke und trat für den Rest des Tages nicht mehr auf.
      • Es trat nicht bei jedem Start auf! Irgendwelche Abhängigkeiten, wann und wann nicht, sind mir nicht aufgefallen oder klar geworden.
    • ein helles, recht lautes Klappern, vermutlich von rechts
    • erstmals dürfte das Geräusch mit ca. 15-20.000 km Fahrleistung aufgetreten sein, der Umbau erfolgte bei 30.000 km. Weitere Schäden: keine.
    • Hypothese: hat dort ein Ventil gegen die Ölkohleablagerungen auf dem Kolben geschlagen? Die Ablagerungen waren in den Ventiltaschen stellenweise ca. 2 mm dick. Vielleicht fand diese Berührung nur während einer gewissen Phase der unterschiedlich schnellen Wärmeausdehnung der verschiedenen Teile (Ventil, Kolben, Pleuel, Zylinder, etc.) statt...?

Fahreindrücke nach dem 1.3.2006


Setup der 40er Vergaser

Eigentlich ist dieses Thema nicht unbedingt mit dem 1000cm³-Umbau assoziiert, aber ich lasse es jetzt hier mal stehen. Die meisten hier beschriebenen Einstellungen wurden erst nach dem 2. Motorumbau vollzogen.

Weitere Informationen zu Vergasern:


Einstellung der 40er Bing-Vergaser

  • Typ: 94/40/123A und 124A
  • Ausgangspunkt: Serien-Einstellung
    • ND 2,66
    • Düsennadel 3. Raste von oben
    • HD 150
    • ein kleiner, ein großer Schnorchel
    • Leerlaufdüsen beide Serie 45
  • getankt Euro-Super
  • zunächst keinerlei Probleme mit Klingeln

Übersicht der Maßnahmen zur Vergasereinstellung ("Logbuch")

Nr. Datum Hauptdüse Nadeldüse Düsennadel-Stellung Düsennadel LLD Verbrauch Sonstiges
0 03/2006 150 2,66 3. von oben Standard 45 6,3 1 kleiner Schnorchel
1,2 04/2006 160 2,66 2. von oben Standard 45 6,0 1 kleiner Schnorchel
3 07/2006 160 2,66 2. von oben Standard 45 5,3-5,5 2 große Schnorchel
4 08/2006 160 2,66 3. von oben Standard 45 gleich 2 große Schnorchel
5 08/2006 160 2,66 rechts 3., links 2. v.o. Standard 45 gleich 2 große Schnorchel
6 09/2006 re. 160, li. 155 2,66 rechts 3., links 2. v.o. Standard 45 5,2 - 5,7 2 große Schnorchel
7 07/2007 re. 160, li. 155 2,64 2. von oben Spezial 45 5,57 2 große Schnorchel
8 09/2007 re. 160, li. 155 2,64 3. von oben Spezial 45 5,38
DZ->5,05
2 große Schnorchel
ab hier Doppelzündung
9 05/2008 re. 160, li. 155 2,66 3. von oben Standard 45 5,19 2 große Schnorchel
davor Motorüberholung
10 07/2008 re. 160, li. 155 2,66 3. von oben links Spezial,
rechts Standard
45 5,1 2 große Schnorchel
11 04/2009 re. 160, li. 155 2,66 3. / 4. von oben Standard 42 5,4 2 große Schnorchel, Schwimmerniveau links etwas erhöht
12 04/2010 re. 160, li. 155 2,66 4. ð 3. von oben Standard 42 5,3 2 große Schnorchel, Schwimmerniveau links etwas erhöht

Federn gestreckt:
117 ð 125 mm

13 10/2015 re. 160, li. 155 2,66
(vorher)
3. von oben Standard 42 5,6 (vorher) links magerer - oder rechts fetter?
  • zu den Verbrauchsangaben ist zu sagen, daß ich fast nie unter 30 km Strecke fahre, wenig Stadt, nie Autobahn, und folglich zu 90% Landstraße, gradeaus selten über 120. Ich bilde mir ein, kein Bummelant zu sein.

Schritt 1

  • zunächst Leerlauf auf ca. 1000 -1100 eingestellt, und gut synchronisiert
  • sehr gutes Ansprechen "untenrum", will sagen von 1500 an ist volles Aufziehen möglich - und bringt tüchtig Drehmoment
  • weiter habe ich zunächst nur bis 4000 gedreht, dabei folgende Beobachtungen
    • Vollgas bringt nicht die maximale Leistung bzw. Drehmoment, sondern etwa 3/4 Gas (beim Gaswegnehmen kommt also Mehrleistung) - das legt nahe, daß im Volllastbereich etwas nicht optimal ist (jedoch nicht unbedingt bei vollem Durchsatz!, denn hohe Drehzahlen wurden noch nicht abgefordert)
    • auch dann (bei 3/4 Gas) blieb jedoch der Eindruck einer leichten Zähigkeit ab ca. 3500 (offenbar das bekannte "Loch", was ich bei 800 cm³ übrigens nie hatte)
  • Maßnahmen:
    • die Düsennadel habe ich eine Raste magerer gehängt (2. von oben),
      • ohne spürbare Verschlechterung, daher so belassen.
      • Es wird ohnehin oft gesagt, daß der Teillastbereich serienmäßig eher fett ist (siehe auch hier, Achtung: 3 MB!, Kapitel "Vergaser" und "Bedüsung", sowie MO-Sonderheft "BMW-Motorräder" #19, Okt. 2006, S. 82, und #22, Juli 2007).
      • Es wird ferner geschrieben, daß das Tieferhängen der Düsennadel erheblich mehr Wirkung zeigt wie eine kleinere Nadeldüse (vgl. Schritt 7).
    • Hauptdüse auf 160: das hat's gebracht! Jetzt ist die Zähigkeit bei 3500 weg, wobei ich bisher (nach ca. 250 km) noch nicht über 5000 gedreht habe
    • inwieweit diese beiden Dinge zur Theorie passen, möge jeder für sich beurteilen. Ich finde es schon überraschend, daß die Hauptdüse, die die schiere Durchflußmenge begrenzt, schon bei mittleren Drehzahlen (sprich mittlerem Gesamtdurchsatz) so deutlich wirkt.

Konfiguration und Auswirkung

  • Zustand jetzt:
    • ND 2,66
    • Düsennadel 2. Raste von oben (magerer als Serie)
    • HD 160 (fetter als Serie)
    • ein kleiner, ein großer Schnorchel
  • Effekt: läuft recht gut, aber der Verbrauch ist gegenüber 800 cm³ mit 140er HD von 5 auf 6,3 l gestiegen , trotz recht milder Fahrweise (Einfahren)

Geplant sind nacheinander folgende Maßnahmen

  • Erneuerung der Düsennadel und Nadeldüse ü
  • Einbau eines 2. großen Schnorchels ü
  • Wechsel auf 155er Hauptdüse ü

é zur Übersicht


Schritt 2

  • Erneuerung der Düsennadel und Nadeldüse (2,66, also Serie): dies bewirkte, wenn überhaupt, nur eine sehr geringe Änderung. Düsennadel nach wie vor in der zweitmagersten Stellung (1 magerer als Serie, wie in Schritt 1 dargestellt).
  • Der Verbrauch änderte sich nur unwesentlich (ca. 6 l), allerdings war es nur eine Tankfüllung, ein gewisser Meßfehler ist denkbar.

é zur Übersicht


Schritt 3

  • Einbau eines 2. großen Schnorchels am Luftfilterdeckel

Konfiguration und Auswirkung

  • Zustand jetzt:
    • ND 2,66
    • Düsennadel 2. Raste von oben (magerer als Serie)
    • HD 160 (fetter als Serie)
    • zwei große Schnorchel (vermutlich magerer als Serie)
  • der Haupteffekt war eine deutliche Verbrauchsreduktion auf 5,3 - 5,5 l (nach wie vor schonende Fahrweise)
  • unverändertes Ansprechverhalten - was ich als Erfolg sehe, denn ich habe eine Verringerung im unteren Drehzahlbereich befürchtet
  • vermutlich infolge der Gemisch-Abmagerung besteht im noch nicht voll heißen Betriebszustand nun ein sehr leichtes "Pulsieren" bei sehr wenig Gas (Dahinrollen) unterhalb 3500 Umdrehungen. Dies "Konstantfahrruckeln" zu nennen, wäre für mich übertrieben, es ist nicht wirklich lästig, und es verschwindet bei heißem Motor. Wenn das der Preis für nicht vorhandene Überfettung ist, dann bin ich bereit, ihn zu bezahlen.
  • Ich bilde mir ein, gelegentlich beim Beschleunigen unter starker Last und bei niedrigen Drehzahlen ein kurzes Klingeln zu hören. Aber das schreckt mich nicht. Ich sehe es lediglich als Zeichen dafür, daß ich am Limit bezüglich Wirkungsgrad angekommen bin.
    • Update Juli 2006 - Alpentour bei teilweise großer Hitze: das Klingeln ist regelmäßig zu reproduzieren, und zwar beim Beschleunigen, v.a. bergauf. Es tritt verstärkt bei sehr hohen Motortemperaturen (Öltemperatur ca. 140° - ich habe keinen Ölkühler montiert) auf. 
  • Kerzenbild: unauffällig
  • ein letztes Experiment wird sein, die Nadel wieder "eins fetter" zu hängen, denn sie hängt jetzt eins magerer als Serie, also 2. Raste von oben

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Schritt 4

  • August 2006: habe die Düsennadel innerhalb einer Tour "eins fetter" gehängt, also auf die 3. Raste von oben (= Serieneinstellung).

Konfiguration und Auswirkung

  • Zustand jetzt:
    • ND 2,66
    • Düsennadel 3. Raste von oben (Serie)
    • HD 160 (fetter als Serie)
    • zwei große Schnorchel (vermutlich magerer als Serie)
  • Effekte:
    • keinerlei Leistungssteigerung, eher sogar im Gegenteil
    • die Klingelneigung ist jedoch vollständig weg
    • die Andeutung von "Konstantfahrruckeln" ist weg
    • Öltemperatur scheint um 5° geringer zu sein
  • Schlussfolgerung:
  • nächster Schritt: wieder magerer, und dafür mal 98 Oktan-Super tanken. Wundern täte mich das aber schon, schließlich habe ich einen an sich serienmäßigen 1000 cm³-Motor, der mit "Normalbenzin" angegeben ist.

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Schritt 5

  • Ende August 2006: ich habe die Kerzen gewechselt und fand dieses leicht asymmetrische Kerzenbild: links dunkler als rechts. Das heißt, daß links das Gemisch etwas fetter ist als rechts. Da ich nun generell und auch in letzter Zeit wenig Vollgas gefahren bin, zeigt also das Kerzenbild die Verhältnisse bei Teillast an.
    • (Rechts ist übrigens die Seite, wo offenbar die meisten Ventilabrisse passieren, und für diese ist Überhitzung zumindestens eine der Ursachen. Die Gaswege sind nun mal links & rechts verschieden, weiß der , was das im Einzelnen für Auswirkungen hat.)
    • Auch in einer Diskussion im HPN-Forum wird eine Asymmetrie angesprochen. Hier wurden re/li verschiedene Lambda-Werte gemessen - Ursache blieb unklar.
  • ferner kam das Klingeln hauptsächlich von rechts - soweit man das zuordnen kann
  • Schlußfolgerung: ich habe die linke Düsennadel wieder eins magerer gestellt, und die rechte so belassen

Konfiguration und Auswirkung

linke und rechte Kerze (Bosch W6 DTC)

  • Auswirkung: bei einer ersten Probefahrt, allerdings bei kühlem Wetter, konnte ich kein Klingeln feststellen. Ich bilde mir ferner ein, daß der Motor im Teillastbereich um die 3000 U/min weniger "pulst", und die Spiegel weniger vibrieren
  • Zustand jetzt:
    • ND 2,66
    • Düsennadel rechts 3. Raste von oben (Serie), links 2. Raste von oben (magerer)
    • HD 160 (fetter als Serie)
    • zwei große Schnorchel (vermutlich magerer als Serie)
 

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Schritt 6

  • Hauptdüse auch asymmetrisch: links auf 158 gewechselt, rechts nach wie vor 160. Anlaß: die Leistungsmessung und ihre Interpretation.
  • Später dann auf HD 155 links, ohne negative Auswirkungen

Konfiguration und Auswirkung

  • Zustand jetzt:
    • ND 2,66
    • Düsennadel rechts 3. Raste von oben (Serie), links 2. Raste von oben (magerer)
    • HD rechts 160 (fetter als Serie), links 155 (Serie ist 150)
    • zwei große Schnorchel (vermutlich magerer als Serie)
  • Verbrauch bei meiner Fahrweise jetzt 5,2 - 5,7 l/100 km (Landstraße, wenig Stadt, selten jenseits 110 km/h)
  • Update Oktober 2006: die Neigung zum Klingeln kam übrigens von einer deutlich nach "früh" verstellten Zündung (etwa 3 Zähne des Anlasserzahnkranzes).
    • Habe diese etwas zurückgenommen (jetzt noch 1 Zahl vor der Markierung, also immer noch etwas früher als vorgesehen). Jetzt ist das verschwunden.
    • Allerdings ist die Gasannahme mit etwas "noch früherer" Frühzündung als vorgesehen nach meiner Erfahrung ganz hervorragend! Daher taste ich mich (auch schon bei der XT) immer gerne an die Klingelgrenze heran - sowohl vergaser- als auch zündungsseitig.

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Schritt 7

  • Durch den Artikel im MO-Sonderheft "BMW Motorräder" #22 (Juli-Sept. 2007) neugierig geworden, habe ich das dort beschriebene einmal ausprobiert. Die Ausgangshypothese des Artikels lautet:
    • der niedrige Teillastbereich (= zylindrischer Teil der Nadel taucht noch in die Nadeldüse ein) ist in der Serienabstimmung geringfügig zu fett
    • der mittlere Teillastbereich (= kegelförmiger Teil der Nadel taucht in die Nadeldüse ein, der zylindrische Teil ist schon herausgehoben) ist in der Serienabstimmung deutlicher zu fett
    • Empfehlungen daher:
      • Nadeldüse 2,66 durch 2,64 ersetzen = 2/100 mm kleiner
      • Durchmesser der Düsennadel im zylindrischen Teil um 1-1,5 Hundertstel reduzieren (abschleifen, dann polieren), der kegelförmige Teil bleibt unberührt.
      • Somit wird im zylindrischen Teil die Verringerung durch die kleinere Nadeldüse teilweise wieder kompensiert, somit wird der niedrige Teillastbereich nur wenig magerer.
      • Im kegelförmigen hingegen wirkt die kleinere Nadeldüse voll, der mittlere Teillastbereich wird stärker abgemagert.
      • schließlich die Düsennadel eins tiefer als Serie, auf 2. von oben (dies sei laut Artikel der deutlichste Eingriff)
    • zum Artikel gehört auch eine Excel-Tabelle, in der man den Erwartungswert der Verbrauchsreduktion über den %ualen Unterschied der Durchgangsquerschnitte berechnet bekommt
  • genau das habe ich in obiger Kombination probiert. Effekt: eindeutig zu mager.
    • stärkeres Beschleunigungsklingeln (könnte in der Rückschau allerdings auch durch die schon wieder beginnenden Ölkohle-Ablagerungen gefördert worden sein)
    • zähere Gasannahme, sowohl im niedrigen als auch höheren Teillastbereich - das war ausschlaggebend.
    • Also wieder zurück auf Originalzustand: ND 2,66, originale Düsennadeln, 3. Raste von oben
    • Effekt: perfekte Gasannahme, jetzt keinerlei Andeutung von "Konstantfahrruckeln" (es ist jetzt etwas fetter als vor dem Experiment)
    • jetzt wird erstmal wieder der Verbrauch bestimmt, und nur wenn dieser mir zu hoch erscheint (also deutlich mehr als 5,5 - 6 l/100km bei meiner Fahrweise), werde ich nochmal experimentieren. Dann aber werde ich beginnen mit folgender Konfiguration:
      • Nadeldüse 2,64
      • die speziellen Düsennadeln verwenden,
      • aber auf 3. Raste von oben = Serien-Position.
  • mein Fazit: wenn der Verbrauch nicht zu hoch ist (~5,5 - 6l überland, ohne Autobahn), dann dürfte die Abstimmung schon recht optimal sein. Verbräuche von 4,5 l gehören für mich ins Reich der Fabel oder sind Indiz für sehr ruhigen Fahrstil.
  • in jedem Fall werde ich genau diese Teile zukünftig im Hochgebirge verwenden, ich vermute, dort paßt's genau.
  • Nachtrag: Verbrauch 5,57 l/100 km (gemessen über 750 km)

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Schritt 8

  • Um die Hypothese vom letzten Mal zu überprüfen (daß nämlich "beides zusammen" zuviel war), habe ich folgendes konfiguriert:
    • Nadeldüse 2,64
    • die speziellen Düsennadeln (im zylindrischen Teil 1,5 Hundertstel mm = 0,015 mm dünner),
    • aber auf 3. Raste von oben = Serien-Position.
  • Effekt: einwandfrei fahrbar (Gasannahme, Leistung, kein Ruckeln)
  • Verbrauch:
  • um das mal festzuhalten: offenbar hat die Motor-Überholung (leichte Verdichtungserhöhung und Doppelzündung) zu einer Verbrauchsreduktion um 0,3 l/100 km geführt!

Nächster Schritt

Lambda-Test

  • April 2008: eine Lambda-Messung mit einer Sprungsonde (diese ist leider nicht allzu genau) ergab, daß die Bedüsung in etwa stimmt. Der Teillastbereich war sogar eher mager. (Nachtrag April 2009: das war wohl die "3500er-Delle")

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Schritt 9

  • Mai 2008, also nach der Überholung des Motors zwecks Entfernung reichlich vorhandener Ölkohle - hier wurde eine Doppelzündung eingebaut !
  • Da sich der Durchschnittverbrauch auf 5,05 l/100 km (über 1500 km gemessen) eingependelt hat, was sehr wenig ist...
  • ... aber wieder eine Neigung zum Beschleunigungsklingeln zu verzeichnen war, und zwar umso deutlicher, je wärmer es wurde, ...
  • ... wurde das Teillastsystem erneut kpl. auf Serie zurückgerüstet:
    • Nadeldüse 2,66
    • Düsennadel Serie, 3. Raste von oben = Serien-Position.
  • Ergebnis:
    • Verbrauch 5,19 l/100 km
    • bilde mir ein, daß die Leistungsentfaltung etwas besser geworden ist
    • zunächst keinerlei Klingeln mehr, auch kein Beschleunigungsklingeln (Frühjahr 2008 brachte allerdings eher kühle Witterung)

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Schritt 10

  • Juli 2008
  • Anlaß: im linken Zylinder Neigung zum Beschleunigungsklingeln bei Außentemperaturen >30°C
  • Maßnahme:
    • linke Düsennadel ersetzt durch eine der speziellen (im zylindrischen Teil 1,5 Hundertstel mm = 0,015 mm dünner), somit unterer Teillastbereich etwas fetter
    • rechnerisch sollte dies den freien Querschnitt um ca. 5% vergrößern. Eine Vergrößerung der Nadeldüse auf 2,68 vergrößert den freien Querschnitt um ca. 10%.
  • Ergebnis: Leistung gut, Verbrauch 5,1 l.

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Schritt 11: mit Lambda-Sonde

Einleitung und Methodisches

  • April/Mai 2009
  • im Winter 2008/09 habe ich mir ein Lambdameßgerät besorgt: eine Breitbandsonde mit Heizung, Anzeigeinstrument, Halterung, Elektronik, Stromversorgung
    • Lieferant: www.lm-1.de, "LC-1 Standalone kit" für 239,00
    • über die ganze Theorie betr. Lambda (λ) will ich hier gar nicht anfangen viel zu schreiben - hier ein paar allgemeine Worte dazu.
    • wichtig: nur mit einer Breitbandsonde kann man vernünftig messen. Sprungsonden sind zu "engbandig", sie zappeln mit Vollausschlag zwischen λ=0,95 und 1,1
  • nur je ein Anschluß pro Krümmer erlaubt die genaue Messung eines Vergasers - denn im Prinzip, so könnte man sagen, besteht ein Boxer aus 2 getrennten Motoren
  • Aufzeichnung der Meßwerte ist m.M. überflüssig, es genügt eine Teststrecke, wo man alle Lastzustände lang genug anlegen kann. Praktisch für Lastmessungen ist eine lange, grade Steigung.
  • die Messungen rechts & links unbedingt am gleichen Tag, möglichst kurz hintereinander durchführen: meine Erfahrungen zeigen, daß die Meßwerte recht deutlich vom Luftdruck und der Temperatur abhängen. Da sind locker Unterschiede von λ 0,05 bis 0,1 drin. Insofern könnte man hier jeden Tag neu ans Werk gehen ... und man beginnt irgendwann über den Charme einer Regelung über Einspritzung nachzudenken ...
  • Zur Anzeige der Meßwerte:
    • "nächstesmal" würde ich keine Digitalanzeige mehr nehmen, sondern eine mit Zeiger, da fällt das Ablesen leichter. Bei der Digitalanzeige ändert sich die 2. Nachkommastelle andauernd, und so muß man gedanklich immer "mitteln". Weil eine Zeigeranzeige träger ist, ist das angenehmer. Digital ist einfach zu genau.
    • Noch besser wäre wohl eine doppelte Balken-Anzeige mit farbigen LED's - dann aber müßte man auch 2 Lambdasonden haben und die Elektronik beide darstellen können etc.
  • Grundsätzliches zu Messungen der verschiedenen Teilsysteme im Vergaser:
    Meß-Methode Welches Teilsystem?
    Leerlauf / Standgas Leerlaufsystem: Kraftstoff-Leerlaufdüse, Leerlaufgemischschraube (Drosselklappe fast geschlossen)
    Übergang Leerlauf ð Hauptvergaser: "Gas nur angezupft" - 50 km/h im Dritten in der Ebene Leerlaufsystem und die kleinen Übergangsbohrungen an der Drosselklappe, System Nadeldüse/Düsennadel wirkt nur geringfügig
    untere bis mittlere Teillast: 70-100 km/h in der Ebene, 5. Gang, konstante Geschwindigkeit halten der Ausgleichskolben (Gleichdruckkolben) im Gleichdruckvergaser ist teilweise geöffnet, es steuert jetzt das System Nadeldüse/Düsennadel im zylindrischen Teil, bei mehr Last im konischen Teil.
    Volllast: am besten eine lange, grade Steigung, 4, oder besser 5. Gang (dann hat man mehr Zeit zum Hinschauen). Gas auf bei 2500/min bis über 7000. Hierbei hebt sich der Ausgleichskolben im Gleichdruckvergaser, somit ist zuerst das System Nadeldüse/Düsennadel im konischen Teil von Bedeutung und danach die Hauptdüse. Ab ca. 3-4000/min ist bei Vollgas (und unter Last!) der Ausgleichskolben weitgehend oben.
    Motorbremse Leerlaufsystem

So sieht's aus

  • ein paar Bilder des Equipments: das ganze wird für die Dauer der Messungen montiert und kommt danach wieder ab.
    Hey, was haben wir eigentlich vor der Erfindung von Kabelbindern gemacht ...?
    é die Elektronik: hier könnte man auch noch einen Laptop (Tankrucksack) über seriellen Adapter anschließen (eine der 2 Buchsen links)
    é Lambdasonde im rechten Krümmer
    é Anzeigeinstrument in einen "Becher" von BMW für die Zusatzinstrumente montiert, im Becher ist genügend Platz für die ganzen Kabel. Rote Kontroll-LED und Kalibrierungstaster ins Gehäuse eingebaut. Klemmung am Lenker mit 2 alten Lenkerklemmungen und Alu-Winkel
    é Stromversorgung aus der Steckdose (oder von der Batterie über Polschuhe). Zusätzlich habe ich in diesem Kabel noch einen "Power"-Schalter eingebaut, um das ganze schnell ein/ausschalten zu können. Die Sonde soll nämlich nicht ohne Strom (Heizung!) gefahren werden.
     

Erste Meßergebnisse in Stichworten

  • aktuelle Einstellung (Nr. 10) als Ausgangsbasis:
    Bereich / Meßmethode links rechts
    Leerlauf λ=0,85 1/8 Öffnung der Leerlaufgemischschraube bewirkt λ=0,9ð0,8, was deutlich überfettet ist - auf 0,85 eingestellt
    Minimallast: 50 km/h im Dritten in der Ebene λ=0,75-0,8 λ=0,8-0,85
    untere bis obere Teillast und Volllast λ=0,9 bis 0,95 - mit einer interessanten Ausnahme...! überall λ=0,85 bis 0,9 - mit einer interessanten Ausnahme...!
    Volllast "Gas auf" bei 2500/min und dann stehen lassen bis über 7000 bei ca. 3500-4000/min erfolgt eine Abmagerung auf λ=1,05-1,10 bei ca. 3500-4000/min erfolgt eine Abmagerung auf λ=1,0-1,05
    "Motorbremse" λ=1,25 λ=1,3
  • in Worten bzw. interpretiert:

    Motorbremse: mager, was Sinn macht ("Schubabschaltung")

    OK

    Minimallast zu fett, besonders links

    Nicht OK

    untere Teillast: OK

    OK

    obere Teillast:

     

        "Abmagerungs-Delle" bei 3500/min,

    Nicht OK

        links insgesamt etwas magerer.

    Nicht OK

    Volllast höhere Drehzahlen OK

    OK

    Rechts und links etwas unterschiedlich: links ist insgesamt "unausgewogener", weiter weg von der Ideallinie, mal zu fett ("Schleichfahrt"), mal zu mager (Teillast).

    Nicht OK

Maßnahmen

Experimente gegen die "Delle" bei 3500/min (unter Last, nicht im Stand!):

  • erste Beobachtung war übrigens eine seit der letzten Einstellung defekt gewordene Düsennadel: das ist innerhalb von ca. 2-3000 km passiert !
  • Hypothese: dieser Bereich sollte bei teilweise bis voll geöffnetem Ausgleichskolben anstehen und überwiegend durch den konischen Teil der Düsennadel kontrolliert werden. Vergrößert man nun aber die Nadeldüse, wird auch der untere Teillastbereich angefettet - was hier nicht erwünscht ist! Daher muß wohl die Nadel höher gehängt werden, denn das vergrößert den freien Querschnitt selektiv im oberen Teillastbereich.
  • Düsennadel rechts von Stellung 3 auf 2 (1 magerer): λ=0,85 steigt auf 0,95 bis 1 - also tendenziell zu mager - dies allerdings überall, und die Abmagerung bei 3500/min verstärkt sich auf ca. 1,1. Kurz: "Nadel eins magerer ð Lambda plus 0,05 bis 0,1".
  • Düsennadel rechts von Stellung 3 auf 4 (1 fetter): λ=0,85 fällt auf 0,8 bis 0,75 - also zu fett, und zwar über den gesamten Bereich, die Abmagerung bei 3500-4000/min bleibt bestehen, ist jetzt halt "nur noch" 0,95. Eine Leistungssteigerung ist nicht zu spüren! Der Verbrauch dürfte jedoch ansteigen. Kurz: "Nadel eins fetter ð Lambda-Wert minus 0,05 bis 0,1".
    • entdeckt April 2010: offenbar habe ich dann vergessen, dies wieder rückgängig zu machen ...!

starker Verschleiß am Ring

  • Fazit:
    • die "Delle" bei Volllast und 3500/min ist offenbar nicht (zumindest nicht allein) vergaserseitig zu beseitigen.
    • Wenn dem so ist, liegt der Schluß nahe, daß auch die Ursache für die Abmagerung bei 3500/min gar nicht im Vergaser selbst liegt. Denn aller Wahrscheinlichkeit nach ist hier sowohl der Ausgleichskolben bereits weitgehend geöffnet, somit ...
      • hat der freie Querschnitt der Nadeldüse/Düsennadel einen bestimmten, konstanten Wert
      • und die Menge der Luft, die hier durchgesaugt wird, unterscheidet sich nicht so stark wie die gemessenen Lambda-Werte. Der Luftdurchsatz steigt linear mit der Drehzahl: 4000/min ð 2000x Ansaugen von je 0,5 l ð 1000 l Luft/min oder 16 l/sec (allerdings sicher mit einem Luftdruck deutlich kleiner als Atmosphäre!)
    • Also wird die Abmagerung (im Abgas gemessen!) wohl die Folge einer frequenzabhängigen Gasschwingung sein.
    • Dies kann nun ansaug- als auch auspuffseitig verursacht werden.
  • also: Düsennadeln wieder auf 3. Raste (siehe oben: vermutlich vergessen, stand im April 2010 auf Pos. 4)
  • To Do: Luftfilterdeckel ohne Schnorchel und ähnliche Experimente in die Richtung. Oder aber anderen Auspuff... aber das werde ich bleiben lassen.

Maßnahmen gegen die Asymmetrie ("links Teillast etwas magerer"):

  • Düsennadel umhängen: links auf Stellung 4 (= eins fetter) gehängt ð λ=0,9 und somit etwa 0,05 fetter als zuvor.
  • Subjektiv keine Änderung der Leistung. Fürs erste so belassen, jedoch nach einigen weiteren Meßfahrten wieder auf 3. Raste gesetzt, weil an anderen Tagen nun wiederum links um 0,05 fetter als rechts war. Das ganze wird wie gesagt deutlich von Luftdruck und Temperatur beeinflußt.
  • Links war wie dargestellt zunächst die Minimallast noch fetter als rechts. Eine mögliche Erklärung:
    • links war die Düsennadel "spezial" drin (zylindrischer Bereich dünner: d=2,455) somit dort größerer Ringspalt und fetter
    • diese habe ich dann getauscht gegen eine neue Standard-Düsennadel (d=2,465)
    • danach war zumindest auf beiden Seiten dieser Minimallast-Bereich im gleichen Ausmaß zu fett.
  • Zwischenfazit: Düsennadel umhängen bringt hier wenig, bzw. hat unerwünschte Nebenwirkungen.
  • Was bleibt übrig ...?
Nadeldüse
  • wenn man die Nadeldüse vergrößert (2,66 auf 2,68), dann würde der untere Teillastbereich noch fetter, und der ist eh schon fetter als rechts. Also nicht so vielversprechend.
Hauptdüse
  • wäre möglich, da links immer noch die 155er und rechts eine 160er drin ist. Aber: je näher es an "Vollgas/Vollast" ging, umso kleiner wurde der Unterschied zwischen rechts und links. Dort wurden beidseitig ca. 0,9-0,95 gemessen, links nur wenig magerer. Und genau das sollte eigentlich durch die Hauptdüse gesteuert werden - und weniger der Teillastbereich, in dem ich die stärkste Asymmetrie festgestellt hatte.
Schwimmerstand
  • Hmm: das wäre auch noch eine Möglichkeit. Sollte eigentlich über alle Bereiche wirken, weil in allen Düsensystemen der zu überwindende Hub, um den das Benzin angehoben (angesaugt) werden muß, verringert wird. Kann sein, daß es dann im Volllastbereich zu fett wird, aber dagegen könnte man dann wiederum selektiv mit einer kleineren Hauptdüse angehen (die ja eh schon asymmetrisch war/ist).
  • also habe ich den Schwimmerstand links etwas "angehoben", will sagen, die Lasche am Schwimmer so gebogen, daß der Schwimmer erst bei einem um etwa 2 mm höheren Pegel schließt. Er schließt jetzt, wenn die Oberkante des Schwimmers ca. 1 mm hinter der Unterkante des Vergasergehäuses verschwunden ist (Achtung: genau waagrecht peilen). Rechts schließt er, wenn die beiden Kanten fast fluchten.
  • Effekt: Treffer!
    • über den gesamten Bereich hinweg leichte Anfettung um ca. 0,05.
    • also auch im Minimallastbereich: dort aber kann man mit der Leerlaufschraube die Feineinstellung vornehmen.
    • Teil- und Vollastbereich sind jetzt etwa 0,9, in etwa gleich wie rechts
    • die befürchtete "Anfettung auch bei Volllast" (wo es ja zuvor schon in etwa symmetrisch war) tritt offenbar nicht auf.

Maßnahmen gegen die Überfettung des Minimallast-Bereichs: die oft unterschätzte Leerlaufdüse

  • Hypothese: für die deutliche Überfettung des Minimallast-Bereiches halte ich die Leerlaufdüse für den Schuldigen.
  • Dort ist die Drosselklappe nur ganz minimal geöffnet, und ich vermute, der Ausgleichskolben ist weitgehend geschlossen.
  • Wenn überhaupt, greift hier vom System Nadeldüse/Düsennadel der zylindrische Teil.
  • Man könnte nun die Nadeldüse verkleinern - dann aber wird der gesamte Teillastbereich abgemagert und mit ihm die ohnehin schon magere Delle bei 3500-4000 ð nicht gut. Daher: Leerlaufdüse.
Einbau einer 40er Leerlaufdüse (vorher 45):
  • großes Aha-Erlebnis !
  • (alle Messungen links vorgenommen, weil das die "schwierigere" Seite ist, s.o.)
  • Minimallast jetzt 0,9 (also um 0,15 runter!), "Konstantfahrruckeln" ð zu mager
  • Übergang zu Teillast subjektiv etwas zäher
  • Teillast außerhalb der "Delle" bei 3500/min ca. 0,9-0,95 (also keine Änderung) ð paßt zur Theorie: Eingriffe im Leerlaufsystem wirken hier offenkundig nur noch wenig.
  • Leerlauf: Messung ca. 1,05, ich mußte die Schraube ca. 1/2 Umdrehung öffnen, um einen stabilen Leerlauf hinzubekommen. So etwa auf 0,85 eingestellt.
    • Resultat davon wiederum: "Motorbremse" ist jetzt deutlich "fetter", ca. 1,05 bis 1,1 ð unerwünscht, weil das Gegenteil von "Schubabschaltung"
    • 2., erwünschtes Resultat: Minimallast-Bereich jetzt ca. 0,85 und wieder ruckelfrei. Aber immer noch ist der Übergang zu Teillast subjektiv etwas zäher
  • ð daher Schlußfolgerung: eine 40er LLD ist zu mager. Aber "die Richtung" stimmt schon mal.
Nächstes Experiment: Einbau einer 42er Leerlaufdüse
  • was sogleich auffiel: die Düse, die mein Vergaserteilehändler vorrätig hatte, hat eine etwas andere Bauform als die 45er und die zuvor verwendet 40er.
    Vergleich der 42er mit der 45er. Die zuvor verwendete 40er entsprach von der Bauform genau der 45er.

    Die deutlich unterschiedliche Bauform (Länge) ist funktional irrelevant: die 42er kommt lediglich etwas tiefer in der Aufnahme im Vergaser zu sitzen. Wichtig ist die Lage der Luftzutrittsbohrungen: die müssen in der Höhe dort sein, wo die Luftzuführung durch das Vergasergehäuse auftrifft.

    Durch diese Bohrungen wird Luft zugeleitet, um eine "Vor-Mischung" (Emulsion) aufzubereiten, bevor das solcherart "aufgeschäumte" Gemisch durch die kleinen Bohrungen in der Nähe der Drosselklappe austritt.

    Mein Vergaserexperte berichtete übrigens von einer Serie, wo BMW in den 80ern die Anzahl der Zuluftöffnungen auf 1 reduziert hatte. Das hat ihnen eine Menge Ärger gebracht, sonst nix ...

    Bei der 42er ist die Austrittsöffnung oben deutlich größer, und das macht offenbar einen ganz erheblichen Unterschied !

    Bei beiden LLD erfolgt die Kalibrierung auf 0,45 bzw. 0,42 übrigens nicht hier oben, sondern "im inneren" an einer Stelle unterhalb der seitlichen Zuluftöffnungen. Das Benzin wird von ganz unten aus der Schwimmerkammer angesaugt, die Düsen "tauchen ein".

       
  • Ich habe diese 42er trotzdem probiert. Das Ergebnis war nur teilweise überraschend:
  • alle Meßwerte fast so wie bei der 45er ! Minimallast wieder 0,75, also zu fett.
  • Leerlauf: zunächst zu fett (0,8), die Leerlaufschraube konnte ich wieder etwa 1/3 reindrehen, auf dann 0,85-0,9
  • Erklärung: die Öffnung oben hat offenkundig einen deutlichen Einfluß! Diese Düse paßt nicht für die Anforderungen an einer BMW - vielleicht im gleichen Vergaser bei einem anderen Motor, aber nicht hier. Und dies, obwohl der Bing-Katalog genau diese für den Vergaser 94/4/123(124) vorsieht.
  • Nächster Schritt war also die Bestellung einer "passenden" 42er Leerlaufdüse.
"passende" 42er Leerlaufdüse:
  • kurz gesagt: paßt. Mit dieser Düse läßt sich der "Minimallastbereich" auf Lambda 0,85-0,9 einstellen, kein Konstantfahrruckeln.
  • die Leerlaufeinstellung, ausgehend von der Einstellung unter der Regie der vorherigen 45er, muß nur geringfügig verändert werden.

Schlußexperiment: offene Vergaser - überraschendes Ergebnis

  • um die Hebung der Gleichdruckkolben zu beobachten, habe ich einmal die Ansaugrohre zum Luftfilter entfernt, und bin dann meine Teststrecke abgefahren. (Die Kolben bei der Arbeit zu beobachten, ist mir bei der Fahrt jedoch nicht gelungen.)
  • überraschendes Resultat: sehr starke Anfettung auf 0,75 bis 0,6 ! Damit habe ich nun wirklich nicht gerechnet. Man meint doch, daß der Luftfilter, die engen Schnorchel etc. einen Strömungswiderstand darstellen, somit der Unterdruck steigt, somit das Gemisch fetter ist. Man liest immerzu "K&N-Luftfilter hat weniger Widerstand und benötigt daher fettere Bedüsung, damit es wieder paßt" usw.
  • zu beobachten war ein deutlicher Leistungsverlust außer bei Volllast jenseits 5000/min, zähes Beschleunigen !
  • nur im Leerlauf ist der Effekt geringer, und auch Hochdrehen im Stand zeigt das ganze noch nicht so auf - aber Hochdrehen im Stand kann man eh für solche Messungen vergessen.

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Schritt 12

  • bei der Leistungsmessung April 2010 fiel erneut unangenehm die deftige Abmagerungsdelle ins Auge, die ich schon zuvor nicht wegbekommen habe. Es entstand die Idee, daß hier, in diesem Bereich, vielleicht ...
    • (1) der Gleichdruckkolben zu weit oben ist,
    • (2) oder aber zu schnell nach oben schnellt.
    • Ist der Kolben in dieser Lastsituation zu weit oben, sinkt der Unterdruck und somit fällt die beabsichtigte Anfettung weniger ausgeprägt aus. Also

Theorie dazu

  • (1) Das erstere könnte man durch mehr Druck der Federn des Gleichdruckkolbens versuchen zu bekämpfen (in der Hoffnung, daß dann nicht wieder anderes aus dem Ruder läuft).
    • Dies würde ich als den eher "statischen" Aspekt bezeichnen.
      • Federhärte und -vorspannung bilden die Gegenkraft zum Druckunterschied, der "zwischen innen und außen" herrscht. Also zwischen "hinter dem Vergaser" (vor dem Einlaßventil) und "Atmosphäre". (Wobei "hinter dem Vergaser" je nach Drosselklappenstellung noch zu trennen ist in "hinter dem Schieberkolben" und "hinter der Drosselklappe".)
      • Diese Gegenkraft kann man durch Federhärte oder auch durch das Gewicht des Schiebers beeinflussen. Damit variiert man, bei welchem "stationär" anliegenden Druckunterschied der Schieberkolben wie weit oben steht.
    • Dann gibt es noch den "dynamischen Aspekt" der Sache.
      • Hierbei wird der Schieber während seiner Aufwärtsbewegung betrachtet, also bei Änderungen der og. Druckdifferenz. Der Schieber folgt diesen Änderungen ja nicht in Nullzeit, sondern verzögert.
      • Wenn man die Bohrungen im Schieber und im Dom (zur "Außenwelt") verkleinert, wird das ganze stärker gedämpft, und der Schieber erreicht beim Gasaufreißen seine durch Federkraft oder Gewicht bestimmte Endposition einen kleinen Moment später. (Umgekehrt, beim Gaswegnehmen, wird der Vorgang natürlich genauso verzögert, was unerwünscht sein könnte.)
  • (2) Das zweitere könnte man durch verkleinerte Bohrungen im Gleichdruckkolben unten bekämpfen. Diese Stelle habe ich jedoch gedanklich ausgeschlossen, weil die Bohrungen nur zur Dämpfung dienen, und der Schieber im Test-Szenario nun wiederum nicht derart schnell gehoben werden dürfte, als daß er durch ein "Luftpolster" gewissermaßen eine "Progession", ähnlich wie eine luftunterstützte Gabel, erfahren muß.

Maßnahme

  • Also die Federn: eine Messung ergab, daß diese beidseitig ca. 115 mm Länge aufwiesen - was 5 mm zu wenig ist. Um zunächst mal einen deftigen Schuß zu setzen, habe ich sie auf 125 mm gestreckt.
  • Bei dieser Gelegenheit mußte ich feststellen, daß die Düsennadeln auf Stellung 4 (die fetteste) war - das hatte ich offenbar im letzten Experiment vergessen, wieder auf 3 zu setzen. Also auf 3 gesetzt.
  • In der Fahrpraxis übrigens habe ich von dieser 4000er Delle absolut nichts gemerkt ! Möglichweise sind hier die Bedingungen doch deutlich anders als auf dem Prüfstand (Vergaser "digital" auf Vollgas, Drehzahlbereich wird recht schnell durchschritten, usw.)

Wirkung

  • kurz gesagt: 0. Ich war zwar nicht noch mal auf dem Prüfstand (kostet ja jedes Mal), aber ich konnte weder verbrauchsmäßig noch fahrleistungsmäßig irgendeinen Unterschied feststellen.
  • Daher habe ich die solcherart gestreckten Federn einfach so belassen, und werde sie bei der nächsten Maßnahme gegen die originalen austauschen.

Erklärung der Delle

  • Diese Delle (siehe unten rote Kurve), das ist mir mittlerweile klar, ist eine Auswirkung des Auspuffs, und vergaserseitig nicht wegzubekommen. Bei ~4000 reduziert ganz offenbar der Serienauspuff die Füllung. Also die Gesamtmenge des Gemischs, was zur Verbrennung bereitsteht - nicht dessen Zusammensetzung, denn die wäre aller Wahrscheinlichkeit nach in Ordnung. Diese verringerte Füllung verbrennt dann aber offenbar recht vollständig, und so sinkt der Lambdawert, und suggeriert eine zu magere Füllung - die aber nicht zu mager, sondern einfach zu wenig ist.
  • das Popometer sagt an dieser Stelle übrigens was ganz anderes: subjektiv wirkt genau dieser Berech sehr bullig. Möglicherweise liegt der Lastfall in der Praxis auch anders (s.o.) Inwieweit sich das auswirkt und in welche Richtung, darüber könnte man nun trefflich diskutieren...
    • im übrigen tritt dieses "Lambda-Loch" bei meinen eigenen Messungen mit der Lambdasonde nicht so akzentuiert auf.
    • Vielleicht mildert sich der "Dellen-Effekt" durch "dosiertes statt digitalem" Aufziehen? Und noch stärker dadurch, daß die Drehzahl in der Praxis in den oberen Gängen weit langsamer ansteigt als auf dem Prüfstand?
    • eine sehr ähnliche Delle weist auch ein anderer Motor eines Freundes auf: eine Mystic mit SR-Replacement-Kit (9,5:1), 320er Nocke und Serien-Auspuff (unten in blau).
  • Ich bin davon überzeugt, mit einem SR wäre diese Delle schlagartig weg, ursächlich im Lambda als auch deswegen im Drehmoment und der Leistung.
    • siehe dazu die beiden grünen Kurven im Diagramm - so sehen "SR-Kurven" typischerweise aus.
    • Aber der SR ist mir einfach zu laut. Punkt. Und um die 3000 herum zieht mein Motor sogar besser als eine 1043er mit SR aus dem Freundeskreis .

Schritt 13

  • Oktober 2015: die erste Änderung an der HPN. Auf diese hatte ich das "Top End" der Basic, wie es zuvor war, übernommen. Es gab nur 2 Änderungen:
    • eine "asymmetrische" Nockenwelle
    • den Auspuff der R100R Mystic
    • und - vermutlich hier aber ohne Belang - die Umrüstung auf Ignitech-Zündung
  • die Leistungsentfaltung ist subjektiv sehr gut - bullig untenrum (wie ich es mag), und gut am Gas hängend. Der Motor "pulsiert" jedoch unter Last immer noch recht kräftig, obwohl ich die Verdichtung schon angeglichen habe. Auch obenraus kommt kräftig Dampf, ich würde jedoch vermuten, daß die "Delle" immer noch da ist, gefühlt allerdings jetzt ca. 500 /min höher liegt.
  • eigenartig finde ich jedoch, daß der Verbrauch gegenüber der letzten Konfiguation an der Basic um 0,3l angestiegen ist. Oder ist das der HPN-Effekt: das bessere Fahrwerk verleitet zum zackigeren Fahren...? Will ich nicht ausschließen. Dennoch!
  • eine erneute Lambda-Messung links/rechts zeigte zweierlei:
    • das LM-1 hat leider "einen Schlag weg". Es stürzt oft ab, ließ sich dann einige Stunden lang noch meistens durch Aus/An wieder überreden. Die angezeigten Werte scheinen mir jedoch einigermaßen plausibel - aber natürlich weiß ich nicht sicher, ob er Mist mißt. Allerdings gehe ich davon aus, daß die Unterschiede rechts/links so erfaßbar sind, auch wenn die Absolutwerte evtl. nicht "100%" genau sind.
    • es zeigte sich, daß der Motor rechts etwas fetter läuft:
      Lastbereich links rechts
      geringe Teillast 0,9 0,82
      mittlere Teillast 0,92 0,85
      Volllast 0,87 0,85
    • als erstes habe ich rechts mal deutlich abgemagert, um zu sehen, was passiert:
      Düse links rechts Beobachtung Fazit
      Nadeldüse 2,66 2,66 ð 2,64 Ruckeln v.a. im unteren Teillastbereich, gefühlt zäheres "am-Gas-Hängen", dies auch bis in die höhere Teillast hinein. Rechts jetzt zu mager ð so also nicht ð zurück zum Zustand davor
      Hauptdüse 155 160 ð 155
      • ich vermute, es ist v.a. die 2,64er Nadeldüse, die zu knapp ist. Im unteren Teillastbereich dürfte die Nadel noch im zylindrischen Teil wirken, der konische Bereich kommt "später".
      • Die Hauptdüse hingegen habe ich für den Teillastbereich nicht im Verdacht. Daher könnte die 155er auch passen. Ich setze jedoch genau die 160er wieder ein, die zuvor drin war, um nicht zuviel auf einmal zu verändern.
    • das Zwischenfazit lautet also: nicht rechts zu fett, sondern links zu mager. Dann dürfte der Verbrauch zwar noch weiter ansteigen, aber schauen wir erst mal. Richtig tragen wird diese Konfiguation wohl erst 2016.
      Düse links rechts Beobachtung
      Nadeldüse 2,66 ð 2,68 2,66  
      Hauptdüse 155 160  

LM 1: guter Service bei www.lm-1.de, Gerät leider dennoch offenbar defekt

  • Wie bereits erwähnt, hat das Gerät leider "gezickt" und ist jetzt (Nov. 2015) offenbar defekt. Lobend erwähnen möchte ich dennoch den Service bei www.lm-1.de. Dorthin habe ich das Gerät vor einigen Wochen geschickt, mit folgender Symptomatik:
    • Zuerst, am Beginn der Meßfahrt, noch Anzeige plausibler schwankender Werte von 0,8 bis 1,2 (letzteres im Schiebebetrieb). Nach ca. 10 min dann jedoch Einfrieren der  Anzeige auf "1,02". Die LED war glaube ich korrekt dauerhaft an, und die Anzeige im Instrument hat nicht geblinkt. Jedoch keine Reaktion mehr. "Absturz".
    • Nach dem Aus- und Einschalten steigt die Anzeige bei der Fahrt innerhalb ~30 sec auf diesen Wert und bleibt dann dort. Einige Versuche danach dann: die Anzeige im Instrument ist immer "0,5", und zwar dauerblinkend. Die rote LED blinkt anfangs, bleibt dann aber aus. Die Sonde wird aufgeheizt, daran liegt es also nicht.
  • Nach ein paar Tagen bekam ich das Gerät wieder mit der Mitteilung "Firmware Reset durchgeführt". Kosten: keine. Das ist nicht selbstverständlich bei einem Gerät, welches über 6 Jahre alt ist.
  • In diesem Zustand habe ich og. Messung durchgeführt - jetzt aber ist leider der Zustand "Dauerblinkende Anzeige von 0,5" wieder erreicht. Ich werde nochmal nachfragen, aber da kann man wohl leider nix mehr machen. Vielleicht läßt sich ja noch ermitteln, welches der 3 Teile defekt ist: Anzeigemodul, "CPU", oder die Lambdasonde.

Aktueller Stand


Varianten der 40er Bing-Vergaser

  • selbst innerhalb der "letzten" Baureihe 94/40/123A (links) und 124A (rechts) gibt es noch mehrere unterschiedliche Varianten.
  • es gibt noch weitere 40er Vergaser von Bing

é Typ 123: älteste Variante

é Typ 123A: "mittlere" Variante
hinzugekommen ist ein zusätzlicher Kanal
(welchem Zweck der dient, müßte man mal nachsehen)

é nochmal der Typ 123A ("mittlere" Variante)
die Schwimmerkammer-Entüftung ist hinter der linken unteren Niete,
die das Bing-BMW-Logo fixiert

é Typ 123A: die letzte, jüngste Variante
die Schwimmerkammer-Entüftung wurde hier nach oben verlegt,
hinter den runden Deckel oben

 

 

---inhaltsverzeichnis ok 16.11.2014---