Autor Thema: Weakener  (Gelesen 1363 mal)

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Offline Woolfi

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Weakener
« am: Mo.10.Mai 2021/ 17:12:48 »
Bei meinem Silver Shadow II, Bj. 1980 ist die Einstellschraube des Weakeners mit einem Deckel abgedeckt. Läßt sich dieser Deckel entfernen, um justieren zu können oder ist das ein "Verschluss", der nur schwer entfernbar sein soll ?
Mit freundlichen Grüßen Wolfgang Gatza

Offline cferbrecht

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Re: Weakener
« Antwort #1 am: Di.11.Mai 2021/ 08:22:23 »
Die Antwort lautet "ja" - man kann den Weakener-Unterdruck dort einstellen, aber man soll es nicht...

Wie hoch ist den Unterdruck? Falls er zu niedrig ist, überprüfen Sie zuerst alle Schläuche und Verbindungen.

Grüße aus dem Norden
Claus F. Erbrecht
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Offline Woolfi

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Re: Weakener
« Antwort #2 am: Di.11.Mai 2021/ 09:11:25 »
Danke für die Antwort.
Die Farbe einer Kerze war nach einer ca. 40 km langen Ausfahrt im Bereich von 80 - 100 km grau bis hellgrau, also passend. Von daher vermute ich, dass die Funktion des Weakeners 'stimmt'.
Mich würde interessieren, wie hoch das Lambda im Bereich des Cruisens zwischen 60 und ca. 130 km/h ungefähr ist. Hat das zufälligerweise jemand mal gemessen ?
Mit freundlichen Grüßen Wolfgang Gatza

Offline damichi

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Re: Weakener
« Antwort #3 am: Do.20.Mai 2021/ 16:09:57 »
Ich habe die meiste Zeit eine Breitband Lambdasonde mitlaufen.
Man kann sich das Lambda mit den Vergasern ganz gut aussuchen. Meine Vergaser laufen im cruising Bereich mit 0,98-1,00. Das ist für einen Vergaser echt gut stabil. Im Leerlauf ist es (bei mir) etwas magerer, wenn man beschleunigt geht es auch mal auf 0,85. Insofern bin ich ganz zufrieden.
Leider ist es echt schwierig das Gemisch der zwei Vergaser zu synchronisieren, da ja beide Vergaser beide Abgasstränge füttern.

Der Weakener verstellt das Gemisch etwa um 0,04-0,08 Richtung fett, wenn deaktiviert.

Viele Grüße,
Michael
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Offline Woolfi

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Re: Weakener
« Antwort #4 am: Do.20.Mai 2021/ 18:15:26 »
Ich habe in einem alten "Vergaserlehrbuch" einer DDR-Ingeniuerschule (!) Informationen zu sinnvoller Gemischzusammensetzung eines Otto-Vergasermotors in den verschiedenen Lastbereichen gefunden.
1. Für den Standgasbereich soll das Gemisch leicht fett sein, weil man damit die geringste Aussetzerquote und damit Abgasbelastung (HC) erreicht. Ein mageres Gemisch verbrennt zwar sauberer, aber die häufigeren Aussetzer verursachen insgesamt einen höheren HC-Ausstoß als bei einer leicht fetten Einstellung.
2. Im Teillastbereich kann der Motor mager mit Lambda 1,1 oder AFR 15:1 laufen, weil dadurch der Teillastverbrauch am geringsten ist.
Die ersten Fahrzeuge, die in den siebziger und achziger Jahren mit Lambda 1,0 liefen und Kat betrieben wurden, verbauchten mehr als die älteren Fahrzeuge, die noch mager im Teillastbereich eingestellt waren.
Die im vorherigen Post genannten Werte des RR erscheinen mir nicht optimal. Wenn der Motor aussetzerarm im Standgasbereich mit Lambda um die 1 läuft, ist das gut.
Im Teillastbereich sollte der Motor eigentlich magerer bis Lambda 1,1 laufen können, ohne daß das Nachteile hat.
3. Bei Volllast sollte ein Otto-Motor mit Lambda 0,85 - 0,9 laufen, weil man damit die höchste Leistung erzielt und das leicht fette Gemisch für eine Innenkühlung des Brennraums und Zylinderkopfes sorgt.
Die oben genannte Gemischveränderung des Weakeners kommt mir "unpassend" vor. Der Weakener sollte eigentlich das Gemisch im Teillastbereich deutlicher abmagern. Hitzeschäden an Kolben oder Ventilen sind aufgrund der geringen Last nicht zu befürchten. Die oben genannte sehr geringe Gemischveränderung hat fast keine positiven Auswirkungen auf den Verbrauch oder das Laufverhalten.
Mein EV12 läuft seit vielen Jahren vollkommen unproblematisch (und rel sparsam) auch mit Lambda 1,15 oder AFR 17: 1 im Terillastbereich bis auf 180 km/h.
Kolbenmotoren von Kleinflugzeugen werden im Reiseflug manuell so weit abgemagert, bis der Pilot rauheren (schwankenen Zündverzug jenseits von Lambda 1,15) Motorlauf spürt und dann wieder soweit angefettet, bis die Abgastemperatur um ca. 30 Grad niedriger ist. Damit läuft der Motor am verbrauchsgünstigsten und sicher. Rehbraun sind die Kerzen damit sicher nicht, sondern eher hellgrau.
Mit freundlichen Grüßen Wolfgang Gatza

Offline damichi

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Re: Weakener
« Antwort #5 am: Fr.21.Mai 2021/ 13:28:58 »
Hallo Wolfgang,

an sich hast du Recht, dass ein Vergasermotor im Teillastbereich mit Lambda irgendwas um die 1,15 laufen soll, da hier normalerweise der geringste Verbrauch zu erwarten wäre.
Das ganze gilt aber nur für einen Einzylindermotor, bei dem Lambda über 1,15 zuverlässig vermieden werden kann. Hier ist schon ein Haufen Zündenergie notwendig, damit noch alles sauber zündet. Die Zyklenschwankungen sind trotzdem hier schon beträchtlich.

Es gibt mehrere Gründe, warum das nur sehr wenige Fahrzeuge umgesetzt haben.
Der stärkste Grund ist vermutlich der Stickoxidausstoß der ab Lambda 1 ordentlich zunimmt und der ab 1977 begrenzt worden ist. Einhergehend kam in etwa die niedrigere Verdichtung der Shadow II Serie zur Vermeidung selbiger.

Das Zweite ist die Zylinder-zu-Zylinder Unterscheidung des Lambda, die sich in verschiedenen Betriebspunkten ändern kann. Mit einer einzelnen Lambdasonde kann man das nicht gut erfassen. Nehmen wir mal an ein Zylinder läuft an seiner Aussetzergrenze bei Lambda 1,2 und ein anderer Zylinder bei Lambda 1,05, dann zeigt die Lambasonde einen Wert dazwischen an, da an der katalytischen Oberfläche die Kohlenwasserstoffe weiter regieren. Weil die Sonde aber nur Restsauerstoff misst, wird der mager laufende Zylinder bevorzugt.
Wenn also die Lambdasonde 1,1 anzeigt, laufen einzelne Zylinder sehr nah an der Aussetzergrenze und haben schon große Zyklenschwankungen.

Rolls Royce gibt als einstellwert für den Vergaser etwa 2% CO an, meiner hatte beim TÜV etwa 1,1%. 2% CO ist etwa Lambda 0,935. 1,1% CO ist etwa Lambda 0,967. Da auch das ein allgemeiner Wert für alle Zylinder ist, bei dem aber der fetteste Zylinder favorisiert wird liegt die Wahrheit irgendwo zwischen Lambdasonde und CO-Messgerät. Das zeigt aber schon die Spreizung des Labdawerts unter den Zylindern.

Der letzte Punkt ist aber, dass man nicht so viel holen kann hier.
Theoretisch spritzt man bei Lambda 1,1 im Vergleich zu Lambda 1 10% weniger Kraftstoff ein. Das heißt der Minderverbrauch kann das schon mal nicht unterschreiten. Dazu kommt die langsamere Flammfront und damit schlechtere Wirkungsgrad die das auf etwa 7% Ersparnis reduziert. Damit man das nutzen kann muss der Zündzeitpunkt ganz ordentlich nach vorne, sonst verliert man hier nochmal paar Prozentpunkte. Da jeder Zylinder etwas anders läuft, sollte man hier auf den fettesten einstellen, sodass real etwa 4-5% Spritersparnis übrig bleiben.

Setzt man die 5% Ersparnis in Relation zum Getriebe und Drehmomentwandler mit einer Spitzeneffizienz von 87%, die bis auf 50% fallen kann, wird man nicht viel Restersparnis alleine vom etwas magereren fahren feststellen.
Ich denke, es ist einfacher einen versteckten Schalter für den Klimakompressor zu legen oder den Lüfter durch eine Elektroversion zu ersetzen, da hätte man mehr davon.

Auch der Weakener, der bei mir penibel nach dem Rolls Royce Wert des Venturidrucks eingestellt ist, magert ja im Teillastbereich das Gemisch 0,08 Lambda ab. Das ist ne ganze Menge, nämlich z.B. von Lambda 0,94 auf 1,02. Das sorgt für massiv weniger HC und CO Emissionen und hält die NOx Emissionen in Grenzen.

Auch hier muss Rolls Royce alle Kunden im Blick haben mit dem obersten Ziel, dass das Auto sauber fahren muss.

Ich bin mit den Werten eigentlich ganz zufrienden. Wenn ich gerne was ändern würde, dass wäre das der magere Lauf im Leerlauf, der vermutlich von nicht hebenden Kolben in den Vergasern bei meinen niedrigen Leerlaufdrehzahlen kommt. Ich fürchte jedoch, dass man zwei neue Vergaser bräuchte, um das zu optimieren.

Viele Grüße,
Michael
SRH 34097

Offline Woolfi

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Re: Weakener
« Antwort #6 am: Fr.21.Mai 2021/ 14:47:15 »
Steigen die NOx Emissionen bei niedrigem Teillastbetrieb deutlich an, wenn der Motor mager läuft oder gilt das hauptsächlich bei Volllast ?
Wenn ein Motor mit einer "Frühdose" am Verteiler ausgerüstet ist, vergrößert sich die Frühzündung bei Teillast deutlich. Diese Werte liegen bei vielen Vergasermotoren der 70er Jahre zwischen 12 und 16 Grad KW.  Ich weiß nicht, wie hoch dieser Wert beim Silver Shadow II ist.  In der Weiterentwicklung des Motors wurden vom Werk die Gemischzusammensetzung und die Teillastfrühverstellung der Zündanlage so abgestimmt, dass der Teillastverbrauch niedrig ist. Inwieweit gegen Ende der siebziger Jahre die Stickoxidbildung dabei berücksichtigt wurde, kann ich nicht sagen.
Wenn ich mich nicht täusche, dann nimmt ab AFR 17: 1 = Lambda 1,15 der Zündverzug zu. Da die Zylinder nicht mit gleichmäßiger Gemischzusammensetzung laufen, fangen die magersten Zylinder an den Motorlauf ungleichmäßig zu 'machen', wenn man in der Gemischeinstellung zu weit geht. Ein gemessenes durchschnittliches Lambda von 1,1 ist dann eventuell zu mager, wie Damichi schon geschrieben hat.
Mit freundlichen Grüßen Wolfgang Gatza 

Offline damichi

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Re: Weakener
« Antwort #7 am: Fr.21.Mai 2021/ 22:32:35 »
Ja, die NOx Emissionen sind für unsere Fahrzeuge quasi nur im Teillastbereich relevant, da in der Volllast stark angefettet wird.
Relevant war für die Hersteller der Homologationslauf, der ausschließlich die niedrige bis mittlere Teillast abgedeckt hat, dort mussten mit allen Mitteln die NOx Emissionen reduziert werden.
Niedrigere Verdichtungen helfen da auch sehr stark, ebenso wie Abgasrückführung.
Exemplarisch dafür die Motoren der kalifornischen Shadows mit 7,3:1 Verdichtung und AGR.

Hast du irgendwas aus Crewe zum Wechsel der Shadow I auf die Shadow II Anlage gefunden? Haben die da versucht im Teillastbereich was zu verbessern?

Die echte Verbesserung auf niedrigeren Verbrauch kam meiner Meinung nach erst bei den späteren SZ Fahrzeugen mit den verbesserten Köpfen und Ansaugspinnen. Zusammen mit der Einspritzanlage gab es quasi 30% Mehrleistung dazu.

Das mit den Zyklenschwankungen/Zündverzug ist teilweise richtig. Bei fremdgezündeten Brennverfahren (also mit Kerze) gibt es keinen Zündverzug. Entweder die Zündkerze zündet beim Überschlag oder halt nicht. Was es aber gibt und was sich stark ändert sind die Zyklenschwankungen. Die entstehen wenn die Kerze von Arbeitsspiel zu Arbeitsspiel in verschiedenen Gemischwolken steht. Eine kleine Wolke brennt los und je nachdem wie die Flamme transportiert werden kann gibt es einen schnelleren oder langsameren Brennverlauf. Der führt zu starken Änderungen im Druckverlauf. Diese Änderungen sind bei niedrigen Lasten viel größer als bei höheren, weswegen man die Motoren im Standgas fetter stellt.

Motoren mit niedriger Verdichtung, wenig Literleistung und einer Kerze am Rand haben da die schlechtesten Karten. Betriebspunkte mit hohen Drehzahlen und dementsprechend niedriger Last tun ihr übriges. Aus diesem Grund braucht man die sehr frühen Zündwinkel im Vergleich zu modernen Brennräumen oder Motoren mit höherer Verdichtung.
Bei Betriebspunkten wie mit dem Dreiganggetriebe auf der Autobahn zünde ich irgendwo bei über 40 Grad, weil das Feuer sonst gar nicht vorwärts kommt.
Auch der normale Zündverteiler hat bei 1300 rpm  schon 25° ohne Unterdruck bei 3000 mit angenommenen 16° Unterdruck ist man da auch jenseits der 40 unterwegs.
Das ist schon heftig früh, wenn die Zündpunkte so früh sind wird das alles immer ungenau und ist mit hohen Zyklenschwankungen verbunden.

Ich hätte immer mal gerne einen Motor auf Shadow I-Basis gescheit aufgebaut, dass da Effizienz und Leistung raus kommt. Weiß jemand wie stark sich die Blöcke von Serie I und Serie II unterscheiden?

Viele Grüße,
Michael
SRH 34097

Offline BertRolls

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Re: Weakener
« Antwort #8 am: Di.08.Jun 2021/ 10:20:17 »
Die erste Serie der Silver Shadow hat keine weakener, nie Probleme. Also es kann auch ohne, vielleicht noch besser als mit. Al diese Kram wird nur angebaut für saubere Luft, aber wil der Silver Shadow das? Es war nur eine gezwungene übergangs Maßnahme bis die einspritzung kam.

Offline damichi

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Re: Weakener
« Antwort #9 am: Di.08.Jun 2021/ 11:08:24 »
Hallo Bert,

es ist sicher ein einfacherer Motoraufbau ohne den Weakener. Er war auch sicher nur eine Übergangslösung. Das Vergasersystem des Shadow II ist auf den Einsatz des Wekeners ausgelegt, den weg zu lassen wird den Motor im Teillastbereich sehr fett laufen lassen. Da dankt in erster Linie das Auto hinter dir, wenn aus dem Auspuff keine paar hundert PPM unverbrannter Sprit raus kommt.

Viele Grüße,
Michael
SRH 34097

Offline BertRolls

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Re: Weakener
« Antwort #10 am: Di.08.Jun 2021/ 12:06:00 »
Michael, danke für die Antwort, ist mir klar.

Offline cferbrecht

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Re: Weakener
« Antwort #11 am: Di.08.Jun 2021/ 14:02:33 »
Den Weakener gab es in einfacher Form ab VIN 6001 zumindest bei den De-Tox-Modellen, also für USA u.a.; ab 8742 wurde er Standard - die meisten Shadow I haben ihn also.

Er dient ja nicht nur der Abgasreduzierung, sondern auch dem niedrigeren Verbrauch - beides sehr vernünftige Gründe, wie ich finde (auch wenn es vielleicht verpönt ist, im Zusammenhang mit Rolls-Royce oder Bentley von Vernunft zu sprechen...).

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Offline Woolfi

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Re: Weakener
« Antwort #12 am: Di.08.Jun 2021/ 22:40:16 »
Wenn der Weakener nicht funktioniert, läuft der Motor im Teillastbereich fetter als Lambda 1, also mit Kraftstoffüberschuss. Man muss sich eine Verbrennung vereinfacht wie eine Massenhochzeit vorstellen, auf der sich innerhalb weniger tausendstel sekunden die Paare finden müssen. Diese Paare sind Sauerstoff und Kohlenstoffatome  und Sauerstoff und Wasserstoffatome. Krafstoffmoleküle bestehen aus Wasserstoff, Kohlenstoff und wenigen Sauerstoffatomen zusammen. Das Verbrennungsprodukt ist CO2 (Kohlendioxid) und H2O (Wasser).   Besteht ein rechnerischer Kraftstoffüberschuss (kleiner Lambda 1) , dann finden nicht alle HC-Moleküle Sauerstoffatome zur Reaktion und es bleiben einige "übrig". Auch ein Teil der Kohlenstoffatome wird nicht vollständig zu CO2 oxidiert, sondern nur zu CO. Die Kohlenwasserstoffmoleküle (HCC) verursachen den typischen Abgasgeruch.
Auch bei Sauerstoffüberschuss ist die Verbrennungf nie vollständig. Aber der Abfall von unverbranntem HC ist gering und kann in einem Katalysator oxidiert werden. Es befinden sich ja noch Sauerstoffmoleküle im Abgas, weil die rechnerisch überzählig (mageres Gemisch) waren.
Bei hoher Last reagieren diese überzähligen Sauerstoffatome mit dem Stickstoff der Ansaugluft zu NO2. Das ist das schleimhautreizende Stickstoffdioxid. Ist das Gemisch genau Lambda 1, dann können alle unverbrannten Krafstoffbestandteile fast vollständig im Kat oxidiert werden und es fällt rel. wenig Stickstoffdioxid an. Das ist eigentlich der optimale Punkt in Bezug auf eine möglichst niedrige Abgasbelastung.
Der Weakener reduziert die Produktion von unverbrannten Kohlenwasserstoffmolekühlen und verringert durch den höheren Luftdurchsatz den Pumpwiderstand des Motors. Ein Diesel z. B. läuft immer mit voll geöffneter Luftklappe und wird über die Menge Kraftstoff geregelt. Deswegen ist der Pumpwiderstand des Motors geringer und er läuft effizienter.
Mit freundlichen Grüßen Wolfgang Gatza