Subject: 2E-E Pierburg Wirkungsweise
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Date: Mon, 20 Oct 2008 19:53:59 +0200

Pierburg ECOTRONIC®
Vergaser 2E-E - Aufbau und Wirkungsweise

Anleitung:

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Einleitung

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

Leerlaufdrehzahlregelung

Steuerung der Gemischanreicherung bei Start, Warmlauf und
Beschleunigung

Kennfeldsteuerung

Steuerung der Füllung bei Start, Hochlauf und Schub

Schubabschaltung

Lambda = 1-Regelung

Motorstop

Saugrohrbeheizungssteuerung

Katalysatorschutz

Es zeichnet sich durch eine Reihe positiver Eigenschaften aus:

niedriger Kraftstoffverbrauch

geringe Abgasemission

ausgezeichnetes Betriebsverhalten durch

Langzeitstabilität aufgrund vereinfachter Vergasermechanik

vollautomatisches Startsystem

Drehzahlkonstanz im Leerlauf

volle Motorbremswirkung

kein Schieberuckeln

Service und Diagnose

Das System besitzt Notlaufeigenschaften.

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

System-Aufbau

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

Vergaser (komplett) (8), bestehend aus:

Vergasergehäuse

Vergaserdeckel

Vergaseranbaukomponenten

Drosselklappenpotentiometer (9)

Vordrosselsteller (10)

Drosselklappenansteller (11)

Elektronisches Steuergerät (2)

Temperaturfühler (4+5)

Lambda-Sonde (3)

System-Funktionen

Leerlaufdrehzahlregelung

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

Kennfeldsteuerung

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

Gemischanpassung bei Start und Warmlauf

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

Beschleunigungsanreicherung

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

Schubabschaltung

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

Lambda = 1-Regelung

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

Motorstop

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

Saugrohrbeheizungssteuerung

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

Katalysatorschutz

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

Aufbau

Vergaser und Anbaukomponenten (Bild 3-4)

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Der Vergaser 2 E-E ist ein Fallstrom-Registervergaser
kompakten Aufbaus mit niedriger Bauhöhe und Mischkammerdurchmessern von 28
mm für die erste und 30 mm für die zweite Stufe. Der Vergaser entspricht
in seinem Grundaufbau der Pierburg 2 E-Baureihe.
Er wurde auf seine
Grundsysteme vereinfacht; die herkömmlichen Einrichtungen für Start,
Warmlauf, Beschleunigung und Anreicherung entfallen. Die Steuerung und
Regelung dieser Funktionen übernehmen zwei elektronisch beeinflusste
Stellglieder. Das Grundsystem der Kraftstoffdosierung des Vergasers
sichert bei Ausfall der Elektronik/ Elektrik für den betriebswarmen Motor
Notlaufeigenschaften.

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Die kleine 1. Stufe des Vergasers garantiert im unteren Drehzahl- und
Lastbereich gute Gemischaufbereitung und in Verbindung mit dem als Schlitz
ausgelegten Leerlaufübergangssystem einen kontinuierlichen
Mischungsverhältnisverlauf und eine gute Hauptsystemansprache. Die
Anordnung der Schwimmerkammer macht den Vergaser gegen Brems- und
Fliehkräfte unempfindlich und ermöglicht den Längs- und Quereinbau des
Vergasers im Fahrzeug. Das Tauchdüsensystem sowie die Anordnung der
kraftstoffführenden Kanäle vermeiden funktionsstörende Dampfblasenbildung
bei Heißbetrieb. Mittels der beiden voneinander unabhängigen
Tauchdüsensysteme und einer Vollastanreicherung in der 2. Stufe kann der
Vergaser in unterschiedlichen Bereichen des Motorkennfeldes angepasst
werden.
Damit erfüllt der Vergaser die Forderungen nach
Anpassungsfähigkeit bezüglich der Gemischzusammensetzung im Kennfeld und
zeitlicher Gleichförmigkeit der Gemischbildung, geringen
Exemplarstreuungen und hoher Standfestigkeit. Er bietet damit gute
Voraussetzungen für eine Systemauslegung im Hinblick auf Fahrkomfort,
Wirtschaftlichkeit und Umweltfreundlichkeit.

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

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

Hauptteile des Vergaserdeckels (Bild 5+6) sind:

Der Kraftstoffanschluss (Zulauf mit Filter)

Die Vorzerstäuber der 1. und 2. Stufe

Schwimmersystem mit Schwimmernadelsystem und Schwimmer

Die exzentrisch gelagerte Vordrossel mit Hebel und
Übertragungsstange für Anschluss an Vordrosselsteller.

Die Leerlaufluftdüse der 1. Stufe mit vordrosselpositionsabhängiger
Nadelsteuerung der Leerlaufkorrekturluft

Die Leerlaufdüse mit Mischrohr

Die Hauptdüsen der 1. und 2. Stufe

Katalysatorschutz (Kraftstoffabschaltung)

Die Luftkorrekturdüsen mit Mischrohren der 1. und 2. Stufe

Das kalibrierte Steigrohr der Vollastanreicherung der 2. Stufe

Das Übergangssystem 2. Stufe

Das Drosselklappenpotentiometer (9) dient zur Erfassung der Stellung und
des Bewegungsablaufes der Drosselklappe. Das Signal des
Drosselklappenpotentiometers ist eine von verschiedenen Eingangsgrößen für
das elektronische Steuergerät, mit dessen Hilfe die Ansteuerung des
elektronisch beeinflussten Vergasers erfolgt. Bei dem
Drosselklappenpotentiometer handelt es sich um ein Drehpotentiometer mit
integrierter Rückdrehfeder. Mit Hilfe einer Kupplung ist das Potentiometer
mit der Drosselklappenwelle 1. Stufe formschlüssig verbunden.

Der Vordrosselsteller (10) dient als Stellglied zur Steuerung
des Mischungsverhältnisses bei Kaltstart, Warmlauf, Beschleunigung und im
Kennfeld (Lambda = 1-Regelung), sowie als Stellglied für die
Kraftstoffabschaltung (Katalysatorschutz). Die Anreicherung wird erzielt
durch den sich beim Schließen einstellenden Druckabfall an der Vordrossel
bzw. durch die vordrosselpositionsabhängige Nadelsteuerung (Verringerung
des freien Querschnittes der Leerlaufkorrekturluftdüse).
Da die
Änderung des Mischungsverhältnisses bei gegebenen Randbedingungen
(Luftdurchsatz, Vordrosselgeometrie) im Wesentlichen eine Funktion des an
der exzentrischen Vordrossel anstehenden Drehmomentes ist, arbeitet der
Vordrosselsteller als Drehmomentmotor. Das abgegebene Drehmoment ist in
erster Annäherung eine Funktion des Stroms.
Das Gegendrehmoment wird
durch die an der exzentrisch gelagerten Vordrossel angreifenden Luftkräfte
und durch die Druckfeder der gesteuerten Leerlaufkorrekturluft erzeugt. Im
Hinblick auf die hohen Anforderungen bezüglich der Verstellgeschwindigkeit
des Vordrosselstellers einschließlich Vordrossel wurde eine Auslegung als
Glockenankermotor (geringes Trägheitsmoment) gewählt. Die Übertragung des
Stellerdrehmomentes auf die Vordrosselwelle geschieht mit Hilfe eines
Gestänges.

Bei dem Drosselklappenansteller (11) handelt es sich um einen
elektropneumatischen Steller zur Füllungssteuerung. Der Stellerstößel kann
mit Hilfe einer unterdruckbeaufschlagten Membran gegen die Kraft einer
Rückstellfeder bewegt werden. Der notwendige Arbeitsdruck wird mittels
zweier Elektromagnetventile, von denen das eine mit der Atmosphäre, das
andere mit dem Saugrohrdruck verbunden ist, gesteuert. Durch ein in den
Stellerintegriertes Potentiometer wird die Stellungsrückmeldung des
Stößels ermöglicht. Der Stößel des Stellers betätigt über einen auf der
Drosselklappenwelle des Vergasers befindlichen Hebel die
Vergaserdrosselklappe.
Der elektronisch beeinflussbare Füllungseingriff
dient zur Regelung der Leerlaufdrehzahl bei allen Betriebsbedingungen und
zur Steuerung von Start, Hochlauf, Warmlauf, Schubabschaltung,
Drosselklappenschließdämpfung, Motorstop und Katalysatorschutz. In den
Drosselklappenansteller sind weiterhin ein Filter (atmosphärische Seite)
und ein Rückschlagventil (saugrohrdruckbeaufschlagte Seite)
integriert.

Steuergerät

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

Temperaturfühler

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

Kabelbaum

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

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Vergaser-Funktionen

Kraftstoffzufuhr und Schwimmereinrichtung (Bild 6)

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

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

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

Das elektronische Steuergerät und die Messwertaufnehmer sind
stromlos.

Der Vordrosselsteller ist stromlos, die Vordrossel ist bedingt durch
die Rückstellkraft der Druckfeder der Nadelsteuerung voll geöffnet.

Der Drosselklappenansteller hat die Drosselklappe der 1. Stufe voll
angestellt (Startstellung).

Phase l: Start (Bild 8)

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

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Phase II: Hochlauf (Bild 9)

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

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Phase III: Warmlauf (Bild 9)

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

Leerlauf bei Betriebstemperatur (Bild 10)

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

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Übergangssystem 1. Stufe

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

Beschleunigung (Bild 11)

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

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Teillast (Bild 12)

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

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

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

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Volllastbetrieb (Bild 13)

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

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Schubbetrieb und Motorstop (Bild 14)

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

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Schließdämpfung

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

Katalysatorschutz (Kraftstoffabschaltung) (Bild 6)

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