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Eine Einführung “Vergaserbauarten”

Nach der Strömungsrichtung des Luft-Kraftstoffgemisches unterscheidet man drei (vier) klassische Grundtypen von Vergasern. Die Anordnung der Mischkammer und des Ansaugstutzens am Zylinder, prägen die Namensgebung für diese Vergaser. Die folgenden Prinzipskizzen sollen der Verdeutlichung der Unterschiede dienen. Das ein Schwimmer der in seiner Schwimmerkammer nicht exakt vertikal ausgerichtet ist, wohl kaum seine Aufgabe wahrnehmen kann, ist mir auch bewußt. 

Schrägstromvergaser

Die Ansaugluft strömt schräg nach unten durch den Vergaser. Die Ansaugwege sind sehr kurz. Diese Vergaser werden bei niederer Einbauhöhe des Pkw-Motors und bei Motorrädern verwendet. Wie beim Fallstromvergaser soll bei dieser Anordnung die Bewegungsenergie (kinetische Energie; E = 1/2 x m x v2) der durch den Vergaser strömenden Luftsäule genutzt werden. Auf diese Weise, soll der Zylinderraum rascher und besser gefüllt werden.

 

 

Fallstromvergaser

Die Ansaugluft strömt von oben nach unten. Die Schwerkraft des Kraftstoffes wirkt in derselben Richtung wie die Luft strömt. Der Fallstromvergaser ist oberhalb der Ventile angebaut. Dadurch ergibt sich eine größere Bauhöhe des Motors. Viele Pkw-Vergaser-Motoren besitzen Fallstromvergaser. Da die Höhenunterschiede zwischen Zylindereintritt und Mischkammer nicht besonders groß sind, bleibt zu bezweifeln ob es zu einer quantitativ oder qualitativ besseren Zylinderfüllung kommt.

 

 

Flachstromvergaser

Die Ansaugluft strömt waagerecht durch den Vergaser. Die Ansaugwege sind sehr kurz. Flachstromvergaser werden meißt bei niederer Einbauhöhe des Pkw-Motors und bei Motorrädern verwendet.

 

 

Steigstromvergaser

Die Ansaugluft strömt von unten nach oben. Die Schwerkraft des Kraftstoffs wirkt der Luftströmung entgegen. Dadurch kann sich das Luft-Kraftstoff-Gemisch leicht entmischen. Der Steigstromvergaser wird in Einbau- und Stationärmotoren noch verwendet.

Nach dem mechanischen Aufbau des Vergasers unterscheidet man weiter in folgende Typen. 1. Schiebervergaser; 2. Drosselklappenvergaser; 3. Gleichdruckvergaser und 4. Elektronisch geregelte Vergaser.

Schiebervergaser

Beim Schiebervergaser übernimmt, wie der Name schon sagt, ein Schieber die Regulierung des Gemischströmungsquerschnittes in der Mischkammer.Zusammen mit dem Nadeldüsensystem, übernimmt der Schieber die Gemischbildung. Einfache Schiebervergaser haben keine besondere Leerlauf-, Übergangs- und Beschleunigungseinrichtung. Der kolbenartige Gasschieber regelt die vom Motor angesaugte Gemischmenge. Er wird vom Gasdrehgriff über einen Seilzug (Bowdenzug) gegen die Kraft der Druckfeder angehoben. Die einströmende Luft erzeugt im Lufttrichter einen Unterdruck. Dieser saugt den Kraftstoff aus der Schwimmerkammer durch das Düsensystem an. Der Kraftstoff strömt aus der Hauptdüse, Düsenstock und Nadeldüse und wird beim Austritt aus der Nadeldüse mit Luft gemischt.

Drosselklappenvergaser

Das Funktionsprinzip des Drosselklappenvergasers erläutere ich ausführlich in der folgenden Funktionsbeschreibung des Bendix-Vergasers.

(Bild vergrößern durch anklicken)

Gleichdruckvergaser

Gleichdruckvergaser werden auch als Gleichgeschwindigkeitsvergaser oder Stromberg-Vergaser bezeichnet. Ein klassicher Vertreter dieser Vergaserbauart in Harley-Kreisen, ist der SU-Vergaser. Im Gegensatz zu fast allen anderen Vergasertypen (Drosselklappen- oder Schiebervergaser), ist der Lufttrichterquerschnitt veränderlich. Dieser Vergaser benötigt zur Dosierung des Kraftstoffes, nur eine Düse und eine kegelige Düsennadel. Aufgabe dieses Vergasers ist es:

1 .

Eine konstante Luftgeschwindigkeit von ca. 40 bis 50m/s in der Mischkammer zu erzeugen.

2 .

Einen konstanten Unterdruck in der Mischkammer zu halten

3 .

Den Lufttrichterquerschnitt entsprechend der Motordrehzahl und der Motorbelastung zu verändern.

4 .

Den Kraftstoffdüsenquerschnitt entsprechend der benötigten Kraftstoffmenge zu verändern.

(Bild vergrößern durch anklicken)

Elektronischer Vergaser

Was man als elektronische Vergaser bezeichnet, ist eigentlich ein elektronisches Gemischaufbereitungssystem für Otto-Motoren. Mit Hilfe einer Vielzahl von Sensoren wie zum Beispiel:

1.

Lamda-Sonde (Messung des Sauerstoffanteils im Abgasstrom)

2.

Temperaturfühlern für Kühlflüssigkeit und Saugrohr

3.

Drehzahlerfassung des Motors

4.

Drosselklappenstellung (Stellungsrückmeldung)

 

 

werden mehrere Stellglieder (Drosselklappen) elektronisch beeinflußt also verstellt. Mit Hilfe der zugehörigen elektronischen Regeleinrichtung (Steuergerät), werden alle möglichen Betriebszustände (Kaltstart, Teillast, Vollast) realisiert.

1. Aufbau des Bendix-Vergasers

Bendix_VergaserDer Bendix-Vergaser ist kein Buch mit sieben Siegeln. Im Gegenteil, hat man ihn erst einmal näher kennen gelernt, so wird man feststellen, dass er zu den einfachsten und zuverlässigsten Vergasern gehört, die Harley-Davidson verbaut hat.

Der Bendix-Vergaser gehört zu einer ganzen Reihe von Vergasern, mit den Harley-Davidson “herumex-perimentiert” hat.  In der Zeit von ca. 1971 bis ca. 1976 wurde dieser Vergaser verwendet. Sieht man einmal von den ganz frühen Linkert-Vergasern ab, so findet man heute so ziemlich alles an Vergasern, was gut und teuer ist. Ob S&S-, SU-, Keihin-, Mikuni-, Edelbrock-, Holley- oder Dell`Orto-Vergaser, der gute alte Bendix ist für mich immer noch der beste Vergaser :-).

Die Tabelle gibt eine Übersicht über die wesentlichen Teile des Bendix-Vergasers:

 

Nr.

Bezeichnung

Erläuterung

1

Idle Adjusting Screw Leerlaufregulierschraube

Mit dieser Schraube, kann der Leerlauf bzw. die Leerlaufdrehzahl eingestellt werden. Um den Motor mit genügend Öl zu versorgen, sollte die Leerlaufdrehzahl nicht zu niedrig eingestellt werden.

2

Throttle Stop Screw  Drosselklappenanschlags- schraube

Diese Schraube dient dazu, den unteren Anschlag der Drosselklappe einzu-stellen. Über diese Einstellmöglichkeit, kann die “ZU”-Endlage der Drosselklappe beeinflusst werden.

3

Throttle Shaft and Lever   Drosseklappenwelle und -Hebel

Der Hebel ist mit einem Schraubnippel versehen. In diesen Schraubnippel, wird der Gaszug eingefädelt und mittels Schraube befestigt. Wird nun am Gasgriff gedreht, dreht sich die Drosselklappenwelle ebenfalls. Auf der Welle sitzt die Drosselklappe, die den freien Strömungsquerschnitt im Vergaser reguliert. D.h. mehr oder weniger “Gas”.

4

Choke Shaft and Lever  Kaltstartklappenwelle und -Hebel

Der Bendix-Vergaser ist mit einer Choke-Klappe ausgerüstet. Die Klappe befindet sich auf der Klappenwelle und dient der Beeinflussung der Kaltstart-eigenschaften des Motors. Mittels an dem Hebel befestigten Gestänge, kann die Klappe geöffnet bzw. geschlossen werden.

5

Accelerator Pump   Beschleunigerpumpe

Das Herzstück dieses Vergasers, ist die so genannte Beschleunigerpumpe. Ein kleiner Kolben aus Leder dessen Aufgabe es ist, Benzin zusätzlich bei höherer Lastanforderung (Beschleunigung), in den Strömungskanal des Vergasers einzuspritzen.

6

Inlett Fitting               Benzinschlauchanschluß

Ohne Sprit geht auch hier nix. An diesen Schlauchanschluß, wird der Benzinschlauch vom Benzinhahn kommend angeschlossen.

7

Bowl Drain Plug        Schwimmerkammerent- leerungsschraube

Wie Namen schon sagt, besteht über diese Ablaßschraube die Möglichkeit, das Benzin aus der Schwimmerkammer abzulassen. Anmerkung: Habe ich noch nie benötigt.

8

Serial Number.               Seriennummer

Auf dieser kleinen planen Fläche, auf der Oberseite des Vergasers, ist die Seriennummer eingeprägt.

9

Idle Jet                     Leerlaufdüse

Läuft der Motor im Leerlauf, wird er über diese Düse mit ausreichend Benzin-Luftgemisch versorgt (siehe folgende Funktionsbeschreibung des Vergasers).

10

Main Jet                   Hauptdüse

Über die Hauptdüse erhält der Motor im Normalbetrieb sein Benzin-Luftgemisch (siehe folgende Funktionsbeschreibung des Vergasers).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Wie funktioniert der Bendix-Vergaser?

In den folgenden Zeilen habe ich den Versuch unternommen, die Funktion des Bendix-Vergasers zu erklären. Ich hoffe es ist mir gelungen.

2.1  Der Kaltstart                                                                                                                                               Der Kaltstart ist ein Thema für sich. Jede Harley verlangt von ihrem Besitzer ein unterschiedliches Startritual. Dieses Ritual wird wesentlich, durch das Motorbauteil bestimmt, welches für die Beatmung des Motors zuständig ist, nämlich dem Vergaser. Meine FXE 1200 (Baujahr 1975) verlangt folgendes Vorgehen für die Kaltstartphase von mir. 1. Benzinhahn öffnen und Zündung ausgeschaltet lassen.  2. Drei mal “Vollgas” geben.  3. Drei mal den Kickstarter betätigen und gleichzeitig mit jedem Kick, etwas Gas geben. Die Zündung ist immer noch aus. 4. Zündung einschalten und mit viel Schwung, den Kickstarter nach unten katapultieren. Gleichzeitig zur Mutter Gottes von der gesegneten Beschleunigung beten, daß der Motor anspringt, was er zum Glück in den meisten Fällen auch tut. Feinsinnige Beobachter werden bemerkt haben, daß ich die so genannte “Choke Plate”, also die Kaltstartklappe völlig unbeachtet gelassen habe. Dies ist richtig. Ihre Funktion, nämlich den Strömungsquerschnitt für die Kaltstartphase zu verengen, um so ein etwas fetteres Gemisch (weniger Luft, mehr Benzin) in die Zylinder strömen zu lassen, hat sich bei meinem rituellen Startprozedere nicht bewährt! Aber bei anderen Harleys, mag sie durchaus Sinn machen.

 

2.2  Der Leerlaufbetrieb

Bendix_Vergaser_im_LeerlaufWenn der Motor gestartet worden ist, und schon einige Zeit warmgelaufen ist, wird er schön im Leerlauf vor sich hin takten. Dies wird er nun dann schön sauber tun, wenn die Chokeklappe voll geöffnet ist. Unter diesen Voraussetzungen, reicht der von den Zylindern, während des Ansaugtaktes erzeugte Unterdruck im Ansaugkanal völlig aus, das zu diesem Zeitpunkt vom Bendix über die Leerlaufgemischdüse zur Verfügung gestellte und genügende Benzin, von der nachströmenden Frischluft mitreißen zu lassen, damit die Leerlaufpercussion fortgeführt werden kann. Anders formuliert. Bei geöffnetem Benzinhahn, fließt Benzin aus dem Tank über den Fuel Inlet in die Schwimmerkammer des Vergasers. Dies erfolgt so lange, bis der Float (Schwimmer) durch das in der Kammer ansteigende Benzin aufschwimmt und das Schimmernadelventil (Fuel Valve Needle) in seinen Sitz (Fuel Valve Seat) drückt. Das Benzin kann nun nicht mehr in die Kammer nachströmen. Wird Benzin aus der Kammer entnommen, sinkt der Benzinspiegel in der Kammer wieder ab und Benzin kann wieder in die Kammer nachströmen. Somit wird der Benzinhaushalt im Vergaser reguliert. Im Leerlaufbetrieb wird nun, durch die Sogwirkung der angesaugten Luft, das Benzin über das Leerlaufdüsenrohr (Idle Tube), aus der Schimmerkammer angesaugt und über die Öffnung unterhalb der Leerlaufregulierschraube (Idle Adjusting Needle), besser gesagt es handelt sich hier um ein Nadelventil, an den Strömungskanal abgegeben. Die Drosselklappe (Throttle Plate) ist während des Leerlaufs geschlossen. Nur so kann das richtige Gas-Luftverhältnis für den Leerlauf gewährleistet werden. Mit Hilfe des Nadelventils, also der Leerlaufregulierschraube, kann die angesaugte Benzinmenge und damit das Leerlaufverhalten noch reguliert bzw. in gewissen Grenzen variiert werden. Die Idle Discharge Holes, in der den Zylindern zugewandten Seite des Vergaserströmungskanals, sorgen dafür das genügend Luft zur Verwirbelung bereitgestellt wird.

 

2.3  Der Teillastbetrieb

Bendix_Vergaser_Kraftstoffzufuhr_Beschlpumpe

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4  Der Einsatz der Beschleunigerpumpe

Bendix_Vergaser_im_Vollgasbetrieb

 

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Matthias Trier, Diplom-Ingenieur der Allgemeinen Elektrotechnik, Technischer Betriebswirt und Privat dozent an der Rheinischen Fachhochschule Köln (RFH)