TBI mit Venturi: Unvollständige Verbrennung im Gasbetrieb

Moin zusammen,

ich hab da ein Problem und hege die leise Hoffnung, dass hier jemand eine Idee dazu haben könnte.

Die Kurzfassung: ich habe in meinen dicken (Chevrolet G20, Bj. 1994, 350ci TBI) eine Venturi-Gasanlage eingebaut. Leider will sie nicht so, wie sie soll, das Gas-Luftgemisch scheint unvollständig zu verbrennen.

Noch interessiert? Okay, dann hier die ausführliche Fassung:

Verbaute Komponenten:

-Verdampfer OMVL R90/E

-Mischer Impco CA300 50&70

-Regelung KME Bingo S4

-3 Unterflurtanks mit MV AT02 und Prins Tankkuppungsblock

Alles Neuteile bis auf den CA300.

Abgastester sowie Schnittstelle und Diagnosesoftware für die Bingo sind vorhanden.

Da die Anlage mit dem Impco-Mischer ja auch ungeregelt laufen sollte, habe ich für die Grundeinstellung den Steppermotor der Bingo erst mal auf volle Öffnung programmiert. Anleitungen für die Grundeinstellung des Mischers habe ich im Netz gefunden, allerdings kann ich CO nicht vor dem Kat messen, nur am Endrohr.Im Benzinbetrieb sind die Abgaswerte einwandfrei. Die Signalspannung der Lambdasonde pendelt zwischen 0,2 und 0,85 V.

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Im Leerlauf bekomme ich über die Leerlaufschraube am Mischer Lambda 1 eingestellt, wobei die Werte für CO (0,35%) und O2 (0,44%) nicht ganz zu Lambda 1 passen. Der Motor dreht dann etwa 50 1/min weniger als im Benzinbetrieb. Die Signalspannung der Lambdasonde pendelt mit hoher Frequenz zwischen 0,3 und 0,8 V, insgesamt eher auf der fetten Seite. Wenn ich die Leerlaufschraube am Mischer so einstelle, dass das Signal gleichmäßig pendelt (geht dann bis 0,25 V runter), zeigt der Abgastester einen höheren Lambdawert an.

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Bei einem Gasstoß dreht der Motor deutlich träger hoch als auf Benzin und es klingt, als würde er rauher bzw. etwas unrund laufen. Bei erhöhter Leerlaufdrehzahl (3000 1/min) fällt der Lambdawert unter 0,7 , HC geht auf über 9000 ppm hoch. Gleichzeitig liegt O2 aber bei 0,6 % und die Lambdasonde meldet entsprechend ein mageres Gemisch. Diese Zeichen habe ich anfangs nicht richtig gedeutet und versucht, das vermeintlich zu fette Gemisch über das Schließen des Steppers einzufangen. Mit fast ganz geschlossenem Stepper hatte ich dann irgendwann etwa Lambda 1, aber auch einen beinahe glühenden Auspuff. Der Hohlraumschutz aus dem Längsträger tropfte wie Wasser aus den Löchern, die Wellrohre der Kabelbäume in Auspuffnähe haben sich deformiert. Die Abgassonde hat sich in Wohlgefallen aufgelöst. So wie es aussieht, hat sich das unverbrannte Gemisch im Kat entzündet.

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Da ich zunächst von einem zu fetten Gemisch ausging, habe ich versucht, die Gaszufuhr so gut es geht zu drosseln (Powervalve am Mischer komplett zu, Einstellschrauben am Verdampfer ganz reingedreht), und habe nur noch für ein paar Sekunden hohe Drehzahl gehalten. Geändert hat sich am Verhalten nichts. Von daher muss ich wohl davon ausgehen, dass das Gas-Luftgemisch unvollständig verbrannt wird.

Nun stellt sich die Frage, was für eine dermaßen schlechte Verbrennung verantwortlich sein kann. Im Benzinbetrieb läuft der Motor klaglos, auch mit dem Impco-Mischer drauf. Allerdings hat der Motor von Anfang an einen recht hohen Verbrauch, ich liege im Schnitt bei 20 Liter, bei längeren Autobahnetappen begnügt er sich auch mal mit weniger als 17. Ich habe jetzt schon von einigen gehört, dass das zu viel ist, andere bestätigen einen Verbrauch in dieser Höhe.

Das komplette Zündgeschirr (Kerzen NGK Iridium), Kabel, Verteilerkappe und –läufer) habe ich letztes Jahr vorsorglich ersetzt, gestern hat er noch eine neue Zündspule (AC Delco) bekommen.

Außerdem habe ich heute noch mal Kompression und Druckverlust der Zylinder geprüft. Letzteres zuerst, weil ich mit dem Kompressionsdruckprüfer nicht an die Kerzenlöcher gekommen bin. Ich habe nur einen vollständigen Durchgang gemessen, der Druckverlust lag zwischen 12 und 25%. Druckverlust nur zum Kurbelgehäuse hin (vor allem zum Entlüftungsschlauch am Ventildeckel hin, zum Ölpeilstab kaum), in Einlass und Auspuff war nichts zu hören. Den Zylinder mit dem höchsten Druckverlust habe ich im Anschluss noch mal gemessen, diesmal kamen nur 13% raus. Das deckt sich aber mit meinen Erfahrungen aus dem Werkstattalltag, häufig kommen beim zweiten oder dritten Messdurchgang geringere Werte heraus.

Letztendlich habe ich es doch noch geschafft, mir einen Adapter für die Kompressionsdruckprüfung zu basteln. Das Ergebnis (durchgehend 11 Bar, einmal knapp 11,5) wird nicht exakt sein, da ich mit Schläuchen verlängern musste, die sich unter Druck etwas dehnen. Gemessen übrigens bei inzwischen fast kaltem Motor und geschlosssener Drosselklappe. Ich weiß nicht, wieviel Druck bei diesen Motoren in der Praxis normal ist. Das Werkstatthandbuch nennt 6,9 Bar als mindestwert, da bin ich auf jeden Fall auf der sonnigen Seite. Allerdings geht es da ja auch nicht um den Betrieb mit Gas.

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Das ist Stand der Dinge. Falls jemand eine Idee hat, in welcher Richtung die Ursache liegen könnte, würde ich mich sehr über eine Meldung freuen. Mir sind die Ideen vorerst ausgegangen.

Gruß aus dem verregneten Norden

Holli

Moin wikinger, hoher Lambdawert heißt zu mager. In meinem Fall ist er zu niedrig.
Abgassystem ist dicht. Mein Problem muss in der Gemischaufbereitung oder in der Verbrennung liegen. Das Gas-Luftgemisch wird definitiv nicht richtig verbrannt.

Richtig erkannt, der Lambdawert sagt "fett", der HC-Wert ebenso und zum gleichen Zeitpunkt sagt die Lambdasonde "mager". Der Stepper ist komplett offen und somit außen vor.
Der Sauerstoffanteil im Abgas liegt bei 0,6%, das dürfte der Grund sein, warum die Lambdasonde ein mageres Gemisch erkennt. Sie reagiert ja nur auf einen Mangel an Sauerstoff und solange welcher im Abgas ist, liefert sie keine Spannung ab.

Im theoretischen Idealfall wird das Gas-Luftgemisch restlos verbrannt und es bleiben nach Kat weder HC noch O2 im Abgas übrig. Habe ich ein fettes Gemisch, ist nicht genug Sauerstoff vorhanden, dementsprechend sollte HC übrig sein, aber kein O2. Bei magerem Gemisch hat man so gut wie kein HC im Abgas, dafür aber O2. Hier habe ich beides (wobei der HC-Anteil deutlich überwiegt), daher meine Annahme, dass das Gemisch nicht vernünftig verbrennt.

Dazu kommt der heiße Auspuff bei Drehzahl. Unverbranntes Gas dürfte sich im Kat eigentich nur entzünden können, wenn ein zündfähiges Gemisch vorhanden ist, das sollte aber eigentlich nicht vorliegen, wenn nicht noch genug Sauerstoff im Abgas ist.

Ich hatte den Gasschlauch mal vom Verdampferauslass entfernt und die Magnetventile überbrückt, da entweicht kein Gas. Von daher gehe ich erst mal davon aus, dass der Verdampfer intern dicht ist.
Viellleicht sollte ich mal probehalber den Gasschlauch zwischen Verdampfer und Mischer verengen, um den Gasfluss weiter einzuschränken und schauen, was die Abgaswerte dabei machen.

Andererseits läuft der Motor ja schon im Leerlauf nicht wirklich sauber. Wenn ich die Leerlaufschraube am Mischer weiter zudrehe, dann geht die Leerlaufdrehzahl in die Knie, er magert also ab. Ob richtung fett oder mager, ich bekomme ihn über die Leerlaufeinstellung nicht auf die gleiche Leerlaufdrehzahl wie auf Benzin.

Lambdasonde habe ich letztes Jahr erneuert. Da die Abgaswerte auf Benzin einwandfrei sind, kann ich davon ausgehen, dass sie korrekt arbeitet.

Zitat von Wikinger

Was ich nicht ganz nachvollziehen kann, warum bastelst Du ein recht modernes Steuergerät einer KME an einen ungeregelten Verdamfer einer Impco?
Ich glaube nicht, daß beide Komponenten miteinander funzen.

Der Mischer ist Impco, der Verdampfer ist ein OMVL. Der Impco-Mischer gilt nun mal als der beste und regelt die Gemischbildung ja weitestgehend selbst. Trotzdem soll die Anlage Lambdageregelt sein, wofür es nun mal die Elektronik braucht. Solange aber der Stepper permanent geöffnet ist, findet ja ohnehin kein Eingriff statt.

Den Mischer hatte ich ursprünglich auch im Sinn...bis mir dann der Impco über den Weg lief

Zitat von StepsideK1500

Nimm einen Impco Verdampfer (einen mit E Nr. hätte ich sogar noch übrig) besorg Dir ein Superfix und fahr das Ding ungeregelt.
Das funktioniert zusammen, bekommt man gut abgestimmt und es geht fast nix wieder kaputt.
Den Mischer würde ich vorher nochmal checken (Membran und genaue Bestückung) und dann einfach fahren.

Das Paket, welches ich gebraucht erstanden habe, beinhaltete neben dem Mischer auch einen Impco Verdampfer Model E und einen Superfix.
Der Verdampfer sieht von außen recht gammelig aus, wobei es ja eher auf die inneren Werte ankommt und ein Reparatursatz auch nicht die Welt kostet. Das Hauptproblem ist für mich aber die fehlende R6701-Kennzeichnung. Ich weiß, dass der zertifiziert ist, kann es aber nicht dokumentieren. Hat Dein Verdampfer die R6701-Kennzeichnung?

Beim Superfix habe ich keine Ahnung, wie der angeschlossen wird. Ich konnte im Netz auch keine Infos darüber finden.

Den Mischer habe ich schon zerlegt und gereinigt. Die Membran ist wohl nnicht die frischeste, aber unbeschädigt und nicht ausgehärtet. Sollte die nicht in Ordnung sein, dann sollte sich das schon im Benzinbetrieb bemerkbar machen, weil sie dann die Luftzufuhr beschränkt.

Zitat von wikinger

Warum soll die Anlage Lambdageregelt sein?? Die Euronorm verbesserst Du damit sowieso nicht.
Und wenn die Impco supergut eingestellt ist, dann gibt es damit nie wieder Probleme.
Jetzt hast Du Dir eine große Fehlerquelle eingebaut.
Wenn Du eine geregelte Anlage willst, dann bau Dir eine geregelte ein, und fummel eine ungeregelte nicht zu einer " Vielleicht geregelten" um.
Die Werte zeigen ja, daß es nicht wirklich funktioniert.

Ich wollte wohl das beste aus zwei Welten miteinenader verbinden ...was natürlich nicht immer funktionieren muss.
Das haben übrigens schon Leute vor mir gemacht. Es gibt sogar einen passenden Stepper für die zöllige Gasleitung der Impco.

Falls ich eine Fehlerquelle eingbaut haben sollte, dann kann das höchstens die Kombination Impco-Mischer und OMVL-Verdampfer. Mir ist bisher kein Grund eingefallen, warum es nicht gehen sollte. Sowie mir jemand nachvollziehbar erklären kann, warum das nicht funktioniert, fliegt einer von den beiden aus der Konfiguration raus.

Was die KME angeht, nochmals: solange der Stepper maximal geöffnet ist, findet da keine Regelung statt. Das einzige, was die KME zur Zeit tut, ist das Öffnen der Magnetventile und das Abschalten der Injektoren.
Natürlich stellt der Stepper eine (statische) Querschnittsverengung dar, aber die hat auch der Mischer in Form des Flussmengenbegrenzers. Und bei dem hohen HC-Wert kann ich mir nicht wirklich vorstellen, dass der Motor nicht genug Gas bekommt.

Zitat von Tom95

bei meinem TBI wurde dieser Mischer verbaut:
estore-sslserver.eu/my-eshop.i…b2c15741/Products/300-502

Kannst Du Dich erinnern, ob der Einlass in irgendeiner Form zusätzlich verengt wurde, oder ob dass mit dem Mischer nicht notwendig ist?
Wenn ich das richtig sehe, wird der zwischen Drosselklappe und Düsenhaltern Montiert (Einspritzdüsen -> Mischerplatte -> Drosselklappe)?

Hallo Leute, ich kann endlich Vollzug melden: die Gasanlage läuft (wo ist das Emoji für grenzenlose Erleichterung?).
Der Weg dahin war allerdings voller Steine und der Selbsterkenntnis, dass man zuallererst die eigene Arbeit in Frage stellen sollte

Nachdem ich zunächst geplant hatte, den R90E gegen einen Impco zu tauschen, damit sichergestellt ist, dass Verdampfer und Mischer miteinander harmonieren, bin ich letztendlich (meinem peniblen Prüfer sei Dank) den entgegengesetzten Weg gegangen und habe den Impco-Mischer durch eine Mischerplatte ersetzt, die zwischen Drosselklappe und Einspritzdüsen gesetzt wird. Der Aufwand dafür war nicht ohne, ich musste Teile der Drosselklappe zersäbeln und eine neue Halterung für den Luftfilterkasten konstruieren. Das Ergebnis war ernüchternd, weil identisch mit der Ausgangslage.

Um es kurz zu machen: ich habe beim Durchschleifen der Signalleitungen zu den Einspritzdüsen eine falsche Leitung erwischt. So spritzte eine Düse auch im Gasbetrieb weiterhin ein und sorgte für ein viel zu fettes Gemisch...was ich auch erst richtig sichtbar machen konnte, nachdem ich eine Gewindehülse vor dem Kat in das Vorderrohr geschweißt hatte, um mit einem Adapter die Abgase direkt in den Abgastester zu leiten. Nachdem ich mal probehalber im Gasbetrieb die Sicherung für die Kraftstoffpumpe gezogen habe, lief er auf einmal anstandslos auf Gas und die Abgaswerte lagen im normalen Bereich.

Inzwischen habe ich meinen Pfusch korrigiert. Die grobe Einstellung des Verdampfers steht, die nächsten Tage geht es an die Feinheiten mittels der KME-Software.
Ich bedanke mich schon mal bei allen, die sich für mich einen Kopf gemacht haben.

Gruß
Holli