Motorentechnik
Die Mono-Motronic

Die Gemischbildung hat eine lange Geschichte, die in vielen Schritten vom Vergaser zu elektrischen Mehrpunkt-Einspritzsystemen führte. Eine preisgünstige und effiziente Lösung war die in den 1990er Jahren verbreitete Mono-Motronic mit nur einer Einspritzdüse für alle vier Zylinder.

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Foto: Bosch, VW

Im Zuge der immer stärker werdenden Abgasvorschriften, die von Otto-Pkw nur noch mit geregelten Dreiweg-Katalysatoren zu erfüllen waren, führte der Weg in den achtziger Jahren u.a. vorübergehend zum elektronischen Vergaser. Mechanisch geregelte Einspritzsysteme mit elektronisch gesteuerten Zusatzfunktionen (Bosch KE-Jetronic) wurden letztlich ebenfalls von den günstiger gewordenen elektronisch geregelten Einspritzanlagen abgelöst. Zudem können Einspritzsysteme nur Teilaufgaben der Motorsteuerung lösen. Ohne präzise Zündsysteme wurden Wirkungsgradpunkte verschenkt.

Unsere Highlights
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Bosch, VW
Die Mono-Motronic kam unter anderem beim Golf III zum Einsatz und versorgte alle Zylinder mit nur einer Einspritzdüse

Die Motronic vereinigt Einspritz- und Zündsystem. Bei der heute üblichen Mehrpunkteinspritzung (Multi Point Injection MPI) wird jeder Zylinder durch eine eigene Düse mit der optimalen Benzindosis versorgt. Demgegenüber misst bei der Mono-Motronic lediglich ein zentrales Einspritzventil im Drosselklappenstutzen den Kraftstoff für alle Zylinder getaktet zu. Es handelte sich um eine Saugrohreinspritzung, die mittlerweile meist durch eine Direkteinspritzung abgelöst wurde. Das klappte einst bis etwa zwei Liter Hubraum mit zivilen Literleistungen. VW nutzte von 1990 an die Mono-Motronic vom 1,05 Liter bis zum 1,8-l-Ottomotor mit 45, 55, 60, 75 und 90 PS, in den Modellen Polo, Golf, Passat und Audi 80. Ein besserer Durchzug bei geringerem Verbrauch- und Abgas war das Ziel. Es kam zu Fahrkomfortverbesserungen und zusätzlich wurde der Kraftstoffverbrauch sowie die Abgasemission gesenkt. Der Name Mono (= einzeln) deutet auf die einfachere Ausführung mit einzelner Einspritzdüse hin.

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Bosch, VW
Die Mono-Motronic ist eine elektronische Zentraleinspritzung mit rechnergesteuertem Einspritz- und Zündsystem.

Der von Bosch eingeführte Begriff der Motronic kennzeichnet ein rechnergesteuertes Einspritz- und Zündsystem. Die Mono-Motronic ist folglich eine Zentraleinspritzung mit Kennfeldsteuerung für Zündung und Einspritzung. Wie unterscheidet der clevere Kfz-Mechatroniker nach Kundenanfrage, ob eine Mono-Jetronic oder eine Mono-Motronic eingebaut ist? Der Blick auf den Zündverteiler offenbart dem Fachmann, ob eine Mono-Motronic eingebaut ist. Ein Verteiler mit Unterdruckdose (lastabhängige Vorverstellung) und Fliehgewichten (drehzahlabhängige Frühverstellung) ist typisch für die Mono-Jetronic. Das separate Steuergerät (TSZi oder TSZh) setzt hier die Zündzeitpunkte last- und drehzahlabhängig. Ein Zündverteiler ohne Verstelleinrichtung sowie ein 35poliges Steuergerät kennzeichnen die Mono-Motronic. Die Mono-Motronic bietet im Vergleich zur vorherigen Jetronic folgende Vorteile:

▶ Verbrauchsgünstige Warmlaufphase durch genau dosierte Kraftstoffmenge und temperaturabhängig angepasste Zündwinkel (Zündzeitpunkte)

▶ Kraftstoffeinsparung bei günstigem Abgasverhalten durch genauere Zündwinkelanpassung bei allen Betriebsbedingungen

▶ Leerlaufstabilisierung über dynamische Zündwinkelanpassung

▶ Mehr Fahrkomfort durch Zündwinkeleingriff beim Beschleunigen und Verzögern

▶ Zündwinkeleingriff für sanfte Schaltvorgänge bei Fahrzeugen mit Automatikgetriebe.

Der Steuergeräteaufwand ist geringer als bei getrennten Systemen für Zündung und Einspritzung, weil beispielsweise die Spannungsversorgung und das Gehäuse nur einmal benötigt werden. Die kostengünstige Zentraleinspritzung in der Ausführung Motronic oder Jetronic nutzten viele (Citroën, Fiat, Lancia, Peugeot) Fahrzeughersteller für Motoren bis zirka zwei Liter Hubraum. Die Schattenseite der zentralen Einspritzung: Die Verteilung des Kraftstoffs auf die einzelnen Zylinder erfolgt wie einst beim Vergaser durch das Sammelsaugrohr.

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Bosch, VW
Kraftstoffniederschlag im Saugrohr bei kaltem Motor: Einspritzventil (1), zugemessener Kraftstoff (2), Drosselklappe (3), Kraftstoffniederschlag (4), Wandfilm -stark überzeichnet- im Saugrohr (5), Kraftstoffdämpfe (6) und Verdampfung aus Wandfilm (7)

Dieses Rohr hat die Aufgabe, das gebildete Gemisch gleichmäßig auf alle Zylinder zu verteilen. Hier liegt der Nachteil der Zentraleinspritzung, denn die Saugrohrkonstruktion ist stets ein Kompromiss aus guter Gemischverteilung und gleichzeitig geringem Strömungswiderstand im Ansaugbereich.

Strömungsunterschiede im Saugrohr

Zum besseren Verständnis eine Erläuterung: Ursache für eine ungleichmäßige Gemischverteilung ist, dass selbst bei guter Zerstäubung der Brennstoff nicht immer vollständig verdampft. Im Sammelsaugrohr wird ein Luft-/Benzindampf-Gemisch mit mehr oder minder großen Kraftstofftropfen transportiert und auf die Zylinder verteilt. Eine Umlenkung dieses Stroms bewirkt ebenso wie jedes Abbremsen oder Beschleunigen der Gassäule, dass die größeren Tröpfchen aufgrund ihrer Trägheit eine Relativbewegung zum Gasstrom ausführen. Bei der Umlenkung bedeutet das: Aufprall auf die Rohrwand und Bildung eines Wandfilms. Die so ausgelöste Entmischung des Gemischs kann zu unterschiedlichen Versorgungslagen in den einzelnen Zylindern führen. Wird die Gassäule abgebremst, dann behalten die Tropfen ihre alte Richtung bei und prallen auf das geschlossene Einlassventil. Dort verdampfen sie. Die Mono-Motronic berücksichtigte diese dynamischen Gemischtransporteffekte weitgehend über komplexe elektronische Funktionen. So würde ohne Beschleunigungsanreicherung beim Öffnen der Drosselklappe die steigende Wandfilmmenge genau wie beim Vergaser im Übergang zu einer Abmagerung führen. Entsprechend wird beim Schließen der Drosselklappe die Wandfilmmenge abgebaut, die ohne Ausgleich durch die Verzögerungsabmagerung im Übergang zu einer Gemischanreicherung führt (Übergangskompensation). Mit diesen Problemen hat die Multipoint-Saugrohreinspritzung nicht zu kämpfen, weil die Gemischverteilung des Kraftstoffs über die einzelnen Einspritzventile erfolgt. Daher kann hier die Saugrohrform allein für einen günstigen Ladungswechsel ausgebildet werden.

Gegenüber dem Vergaser bietet die Zentraleinspritzung Vorteile. Neben den zahlreichen Korrekturgrößen ist es vor allem der Kraftstoffvordruck von einem bar, der für gleichbleibende Zerstäubungsqualität sorgt. Sie war beim Vergasermotor wegen des schwankenden Differenzdrucks (Unterdruck) nicht gegeben.

Der Aufbau der Mono-Motronic

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Bosch, VW
Systemübersicht Mono-Motronic mit Benennung der wichtigsten Bauteile. Eingangssignale = Pfeile zum Steuergerät, Ausgangssignale = Pfeile vom Steuergerät weg

Die vier Funktionsbereiche der Mono-Motronic sind:

▶ Kraftstoffversorgung (Tank, EKP, Filter, Druckregler, Einspritzventil sowie Aktivkohlebehälter und Regenerierventil)

▶ Betriebsdatenerfassung

▶ Betriebsdatenverarbeitung mit Ausgabe der Ansteuerungssignale.

Verschiedene Sensoren ermitteln alle wesentlichen Betriebszustände des Motors, die für optimalen Motorlauf erforderlich sind. Das Steuergerät errechnet anhand dieser Informationen die Ansteuersignale für den Drosselklappenansteller, das Regenerierventil (Tankentlüftungsventil), das Relais für Ansaugluftvorwärmung, die Zündspule mit Endstufe und für das Einspritzventil.

Die eingespritzte Kraftstoffmenge hängt allein von der Öffnungszeit des Einspritzventils ab. So funktioniert es: Das Steuergerät verarbeitet die Sensorsignale und errechnet daraus die Einspritzdauer und den Zündzeitpunkt. Die Hauptinformationen liefern der Drosselklappenwinkel (Alpha) [Lastsignal] und das Drehzahlsignal (n) des Hallgebers (deshalb Alpha /n-Steuerung genannt). Als Ergänzungsinformation werden die Signale vom Kühlmitteltemperaturgeber, der Lambdasonde sowie des Lufttemperaturfühlers herangezogen, ebenso der Klopfsensor. Diese Korrekturgrößen erlauben die Feinanpassung an den jeweiligen Betriebszustand des Motors. Beim Kaltstart, dem Nachstart und während der Kaltlaufphase wird über eine längere Einspritzzeit angereichert. Oberhalb der Maximaldrehzahl und während der Schubphasen wirkt die Kraftstoffabschaltung.

Die Drehzahlschwelle der Wiedereinschaltung liegt zwischen 1500 und 1900 1/min.

Die Stabilisierung der Leerlaufdrehzahl erfolgt durch Verändern der Drosselklappenstellung und durch Beeinflussen des Zündzeitpunktes. Damit war die Regelung rascher und feinfühliger als bei der Jetronic (nur Drosselklappe).

Kraftstoffversorgung

Die Kraftstoffversorgung erfolgte bei den Fahrzeugen mit Mono-Motronic über elektrische Tankeinbaupumpen. Diese elektrischen Kraftstoffpumpen (EKP) fördern den Kraftstoff kontinuierlich aus dem Tank über ein Filter zum Druckregler und Einspritzaggregat. Im Golf und Passat kam eine Zweistufen-Kraftstoffpumpe zum Einsatz. Der Antrieb der Vor- und Hauptförderpumpe erfolgte elektrisch.

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Bosch, VW
Bei der Zweistufen-Kraftstoffpumpe wird die Vor- und Hauptförderpumpe durch einen Elektromotor angetrieben. 2 Der Kraftstoffvorfilter (2), der Pumpenspeicher (3) und der Geber für den Kraftstoffvorrat bilden eine Baueinheit: Seitenkanalpumpe (4) und Kraftstoffaustritt (5)
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Die Hauptförderpumpe im Kraftstoffvolumen des Pumpenspeichers (2) erzeugt mittels Innenzahnradpumpe (1) den Systemdruck

Im gemeinsamen Gehäuse ist zudem ein Pumpenspeicher mit etwa 600 cm³ untergebracht. Außen am Gehäuse ist der Geber für die Kraftstoffvorratsanzeige angeordnet. Befestigt ist die Fördereinheit mit Bajonettverschluss am Tankboden. Zum Lösen ist eine Achteldrehung nach links erforderlich.

Arbeitsweise der EKP

Im Gehäuse der Zweistufenpumpe gibt es zwei unabhängig voneinander arbeitende Kraftstoffpumpen. Die Welle des Elektromotors treibt aber beide Pumpen (Vor- und Hauptstufe) gleichzeitig an. Die 1. Stufe (Vorstufe) entspricht der vorherigen Vorförderpumpe. Sie ist als Seitenkanalpumpe (Flügelzellenpumpe, ca. 0,25 bar/65l/h bei 12V) ausgeführt, saugt Kraftstoff über das Vorfilter vom Boden des Tanks an und fördert ihn in den Pumpenspeicher. Über den Kraftstoffaustritt werden Dampfblasen aus dem Kraftstoffrücklauf des Motors sowie überschüssiges Benzin zurück in den Kraftstoffbehälter geführt. Die Hauptförderpumpe (2. Stufe) ist als Innenzahnradpumpe (etwa 1,2 bar/80l/h bei 12 V) aufgebaut (1 in Bild 7) und befindet sich im Kraftstoffvolumen des Pumpenspeichers. Wird sie angetrieben, verdrängt sie das Benzin durch das Gehäuse der Zweistufenpumpe und erzeugt hierbei Systemdruck. Explosionsgefahr besteht nicht, da sich im Elektromotor kein zündfähiges Gemisch bilden kann (viel zu fett). Die Pumpe fördert den Kraftstoff über das Feinfilter zur zentralen Einspritzeinheit. Der Kraftstoffdruckregler arbeitet als Membrandruckregler und sichert gleichmäßigen Kraftstoffdruck von zirka 1,0 bar. Der zu viel geförderte, nicht abgespritzte Kraftstoff wird in zwei Teilströme aufgeteilt. Eine Teilmenge durchströmt das Einspritzventil, während der andere Teilstrom das Einspritzventil umfließt. Die intensive Spülung bewirkt rasches Abkühlen des Einspritzventils. Diese Umspülung und Durchspülung des Einspritzventils sichert somit ein gutes Heißstartverhalten. Der überschüssige Kraftstoff fließt dann zum Tank zurück. Eine weitere Aufgabe des Druckreglers besteht darin, nach dem Abstellen des Motors für mindestens fünf Minuten einen Haltedruck von 0,5 bar zu sichern.

Das Aktivkohlesystem

Um den Ausstoß der umweltbelastenden, krebserregenden Kohlenwasserstoff-Verbindungen (HC) zu senken, verbieten es gesetzliche Vorschriften, die im Kraftstoffbehälter aufsteigenden Dämpfe in das Freie zu lassen. Die Fahrzeuge benötigen daher ein Kraftstoffverdunstungs-Rückhaltesystem.

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Das Aktivkohlesystem senkt den CH-Ausstoß durch Rückführung der Benzin-dämpfe zum Motor: 1 Leitung vom Kraftstoff- zum Aktivkohlebehälter; 2 Behälter; 3 Frischluft; 4 Tankentlüftungsventil (Regenerierungsventil); 5 Leitung zum Saugrohr; 6 Drosselklappe; ps Saugrohrdruck; pu Umgebungsdruck und ∆p Druckdifferenz

Der Kraftstoffbehälter (1) ist mit dem Aktivkohlebehälter (2) über eine Schlauchverbindung gekoppelt. Aktivkohle besitzt die Eigenschaft, den im Kraftstoffdampf enthaltenen Kraftstoff aufzunehmen. Im Fahrbetrieb saugt der Motor Frischluft (3) über den Aktivkohlebehälter an, wobei die Luft den Kraftstoff aus dem Behälter zum Saugrohr mitnimmt. Der Aktivkohlebehälter wird wieder entleert (= regeneriert). Die Höhe des Regeneriergasstroms wird vom Differenzdruck (Unterdruck) bestimmt. Im Leerlauf ist die Druckdifferenz groß, aber nur ein geringer Regeneriergasstrom zulässig (Überfettungsgefahr). Bei Volllast ist es umgekehrt. So funktioniert es: Das Taktventil (4) ist stromlos geöffnet, wodurch im Störfall noch generiert werden kann. Die Spannungsversorgung erfolgt plusseitig über Klemme 30 [a] (siehe Schaltplan). Masseseitig wird das AKF-Ventil (Aktivkohlefilter-Ventil) vom Pin 3 des Steuergerätes versorgt. Im Betrieb ist es 90 Sekunden geöffnet und 60 Sekunden geschlossen. In der Öffnungsphase wird es getaktet. Die Zeit der Öffnungstakte wird vom Steuergerät nach Auswertung des Drosselklappen- und des Lambda-Sondensignals bestimmt. Unter 60 °C Motortemperatur ist das Taktventil ständig angesteuert, somit geschlossen, um einer Motorüberfettung entgegenzuwirken. Um "Nachlaufen" des Motors zu verhindern, ist das Taktventil nach dem Ausschalten der Zündung für etwa vier Sekunden angesteuert. Geprüft wird es -wie stets- zuerst über die Stellglieddiagnose. Danach Am Kabelbaumstecker, Pin 3 + 21, hier muss bei eingeschalteter Zündung etwa Batteriespannung vorhanden sein, siehe Schaltplan.

Das Einspritzventil

Die zentrale Einspritzeinheit, der auf dem Saugrohr montierten Mono-Motronic, zeigt nachfolgendes Bild.

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Das zentrale Einspritzventil (3) mit Druckregler (1) im Teilschnitt. Lufttemperaturfühler (2), Oberteil [Hydraulikteil] (4), Kraftstoffzulauf (5), Kraftstoffrücklauf (6), wärmeisolierende Zwischenplatte (7) und Drosselklappe (8)

Über ein (Mono-)Einspritzventil (3) erhält der Motor in Abhängigkeit der Betriebszustände fein zerstäubten Kraftstoff zugeteilt. Neben dem Einspritzventil ist im Oberteil (4) der Druckregler (1) und der Ansauglufttemperaturfühler (2) eingebaut. Kernstück ist das schnell arbeitende elektromagnetische Einspritzventil (3). Aufgrund der hohen Einspritzimpulsfolge -mit jedem Zündimpuls erfolgt ein Einspritzimpuls- muss das Einspritzventil sehr kurze Schaltzeiten aufweisen. Die kleine Masse von Anker und Ventilnadel sowie der sorgfältig ausgelegte Magnetkreis bewirken Anzugs- und Abfallzeiten, die unter einer Millisekunde liegen. Dadurch sind auch kleinste Kraftstoffmengen gut dosierbar. Das Ventil ist aus Gründen der übereinstimmenden Gemischbildung und der gleichmäßigen Gemischverteilung auf die einzelnen Zylinder im Ansaugluftstrom oberhalb der Drosselklappe angeordnet. Der kegelförmige Spritzstrahl des elektromagnetischen Zapfenventils sorgt dafür, dass der Kraftstoffstrahl den äußeren Ringspalt der Drosselklappe beaufschlagt. Weil kalte Luft dichter ist als warme, wird die vom Motor angesaugte Luftmenge mit zunehmender Temperatur geringer. Dieser Effekt wird zur Korrektur der Einspritzzeit bei der Gemischbildung genutzt. So erfolgt bei minus 30 °C der Ansauglufttemperatur eine Einspritzzeitverlängerung von zirka 20%, die bis zum Erreichen von +20 °C auf Null abgebaut wird.

Die Arbeitsweise des auf 1 bar ausgelegten Systemdruckreglers (1) zeigt ebenfalls Bild 7. Ist der augenblickliche Kraftstoffverbrauch des Motors gering, beziehungsweise die Fördermenge der Pumpe zu hoch, öffnet das Ventil des Membrandruckreglers, und der überschüssige Kraftstoff fließt zum Tank (6) zurück (unten links).

Die Gemischanpassung an die Betriebszustände erfolgt durch Verändern der Einspritzzeit, zum Beispiel bei kaltem Motor (Kaltstartanreicherung).

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Einspritzdauer in Millisekunden bei kaltem und warmem Motor. Ausdruck Bosch Tester

Damit er sicher anspringt, müssen die ungünstigen Verdampfungsbedingungen beim Kaltstart über eine längere Einspritzzeit ausgeglichen werden. Denn kalte Ansaugluft und Saugrohrwände, hoher Saugrohrdruck, geringe Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Saugrohr sowie kalte Brennräume und Zylinderwände erschweren die Überführung in den Gaszustand. Mit zunehmender Startdauer wird die Einspritzzeit reduziert. Der Start ist beendet, sobald die -von der Kühlmitteltemperatur abhängige- sogenannte "Start-Ende-Drehzahl" überschritten ist. Die kurze Nachstartanreicherung gewährleistet das sofortige Rundlaufen des Motors und ist abhängig von der Motortemperatur. Die Verringerung des Nachstartfaktors auf den Wert 1 erfolgt in Abhängigkeit von der Zeit. Die Warmlaufanreicherung als Korrekturfaktor ist ebenfalls kühlmittelabhängig; die Rückführung auf den Wert 1 bestimmt die Motortemperatur.

Es gibt Stoffe, die bei einer Temperaturzunahme besser leiten. Sie haben einen negativen Temperaturkoeffizienten und werden daher NTC-Widerstände oder Heißleiter genannt. Hierzu zählt der Kühlmitteltemperaturgeber. Er informiert das Steuergerät über den momentanen Widerstandswert.

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Das Diagramm zeigt die typischen Widerstandswerte eines Heißleiters (NTC-Widerstand). Mit zunehmender Kühlmitteltemperatur sinkt der Widerstand aus dem Kiloohm- in den Ohmbereich

Nach Verarbeitung dieses Sensorsignals bestimmt das Mono-Motronic Steuergerät temperaturabhängig die Dauer der Einspritzzeit. Sie liegt bei betriebswarmem Motor etwa zwischen 1 und 6 Millisekunden. Bei -30 °C Kühlmitteltemperatur ist drehzahlabhängig eine Einspritzzeitverlängerung von maximal 70% möglich, die beim Erreichen der Betriebstemperatur auf "Null" sinkt. Das Signal kann außerdem den Zündzeitpunkt bis 15 Grad Kurbelwinkel in Richtung "früh" verlagern. Außerdem wird das Signal genutzt für

▶ Kaltstartanreicherung

▶ Nachstartanreicherung

▶ Beschleunigungsanreicherung

▶ Schubabschaltung (> 60 °C)

▶ Stellung des Drosselklappenanstellers beim Start.

Je nach Motordrehzahl ändern sich Luftmenge bzw. Luftbedarf des Motors. Außerdem wird, je nach Leistungswunsch, diese Luftmenge über die momentane Stellung der Drosselklappe bestimmt. Damit die Luftmenge, die dem Motor augenblicklich zugeführt wird, genau erfasst werden kann, erhält das Steuergerät zur exakten Kraftstoffzumessung eine Drehzahlinformation vom Hall-Geber des Zündverteilers. Und es erfährt über die Stellung der Drosselklappe (Lastinformation) einen Spannungswert vom Drosselklappenpotentiometer. Zur genaueren Lasterfassung besitzt das Drosselklappenpotentiometer zwei Widerstandsbahnen.

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Das Drosselklappenpotentiometer dient zur Beschleunigungs- und Volllastanreicherung sowie zur Schubabschaltung mit zwei Potentiometerbahnen im Inneren

Die Spannungsversorgung erfolgt über die äußeren Anschlüsse (Pin 1 + 5) des Potentiometers. Der untere Lastbereich erfasst den Drosselklappenwinkel von 0° bis etwa 24° und kann am Anschluss-Pin 1 + 2 abgegriffen werden. Die höheren Lastbereiche erfährt das Steuergerät über die zweite Potentiometerbahn (Pin 1 + 4) mit einem Winkel von ungefähr 18° bis 90°.

Das Sensorsignal findet zusätzlich Verwendung für die Beschleunigungs- und Vollastanreicherung sowie für die Schubabschaltung. Der Hall-Geber schickt dem Steuergerät die Information 60° Kurbelwinkel vor OT – und je nach Motortyp- 5° oder 6° vor OT ein Spannungssignal.

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Der Zündverteiler der Mono-Motronic hat keine Verstelleinrichtungen. 60° bzw. 5° oder 6° vor OT liefert er pro Zylinderzahl ein Spannungssignal zur Weiterverarbeitung an das Steuergerät

Signale werden benötigt für

▶ Zünd- und Schließwinkelsteuerung

▶ Einspritzzeitpunkt und Einspritzdauer

▶ Leerlaufregelung

▶ Drehzahlbegrenzung.

Die Leerlaufdrehzahl wird zündungsseitig und durch Schwenken der Drosselklappe geregelt.

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Der Drosselklappenansteller regelt die Leerlaufdrehzahl, indem der Elektromotor den Stößel ein- und ausfährt und so die Drosselklappe schwenkt

Je nach Motortemperatur sind die Stellungen der Drosselklappe verschieden. So stellt der Betätigungsschlüssel die Drosselklappe bei -28 °C Kühlmitteltemperatur auf einen Öffnungswinkel von etwa 20°. Nur 3° beträgt dieser Winkel bei 85 °C Wassertemperatur. Der Schwenkbereich zur Leelaufstabilisierung umfasst zirka 17°. Wirksam wird die Leerlaufregelung erst bei Abweichungen über 25/min von der Solldrehzahl (kleinere Eingriffe könnten das unangenehme "Sägen" hervorrufen). Schneller reagiert die zündungsseitige Leerlaufregelung, die bei Abweichungen von mehr als 10/min wirksam wird. Je nach Drehzahlabweichung kann die Zündung um maximal ± 12° KW verstellt werden. Die Anpassung an die ursprüngliche Drehzahl erfolgt im Millisekunden-Bereich. Geprüft wird der Drosselklappenansteller über die Stellglieddiagnose.

Die Lambda Sonde

Die Lambda-Sonde überwacht den Verbrennungsablauf und sorgt damit für eine hohe Konvertierungsrate im Katalysator.

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Die Lambda-Sonde im Abgasrohr, schematisch dargestellt: 1 Sonden Keramik; 2 Elektroden; 3 Kontakt; 4 Gehäusekontakt; 5 Abgasrohr; 6 poröse keramische Schutzschicht; 7 Abgas; 8 Luft

Die Sonde vergleicht den Restsauerstoff im Abgasstrom mit dem Sauerstoffgehalt in der Außenluft und liefert dadurch ein Signal über die augenblickliche Gemischzusammensetzung an das Mono-Motronic-Steuergerät. Liefert die Sonde ein Signal niedriger Spannung (unter 200 mV) ab, erkennt das Steuergerät, dass das Gemisch mager ist (Lambda > 1) und sorgt für eine minimal höhere Einspritzmenge. Anhand einer hohen Signalspannung (> 450 mV/900 mV) erkennt das Steuergerät das fette Gemisch (Lambda < 1) , die Einspritzmenge wird verringert. Die Lambda-Werte (Lambda) schwanken zwischen 0,985 und 1,015. (Lambda-Fenster bzw. KAT-Fenster genannt, im Einzelnen: bei einem leicht fetten Gemisch (Lambda < 1) lässt sich besser reduzieren (Sauerstoffwegnahme, z.B: NOx wird zu N2) und bei einem mageren Gemisch (Lambda > 1) leichter oxidieren (Sauerstoffaufnahme, z.B. CO wird zu CO2). Der Lambdawert gibt das Verhältnis von zugeführter Luftmasse geteilt durch den theoretischen Luftbedarf (14,7 kg) an.). Das sind Werte, die dem theoretischen Wert "1" sehr nahekommen (Lambda 1 = zugeführte Luftmasse entsprechend dem theoretischen Luftbedarf). Je nach Motortyp wurden beheizte und unbeheizte Lambda-Sonden verwendet. Beheizte Sonden erlauben eine größere Einbauentfernung vom Motor, Dauervollgasfahrten sind unproblematischer. Vor allem aber ist die Regelung bereits zirka 25 Sekunden nach dem Kaltstart aktiv.

Anstelle der mechanischen Fliehkraft- und Unterdruckverstellung im Zündverteiler erfolgte der Wechsel zum elektronisch gespeicherten Zündkennfeld im Steuergerät. Dort sind die Zündwinkel über der Last und der Drehzahl des Motors gespeichert.

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Der Ausdruck zeigt die Abhängigkeit des Zündwinkels von der Kühlmitteltemperatur

Außerdem kann der Zündwinkel in Abhängigkeit von der Motortemperatur sowie Drosselklappenstellung, und Drosselklappenwinkelgeschwindigkeit und Klopfsensorinformation (abhängig vom Fahrzeugtyp) verändert werden. Der Zündverteiler erhält nur noch die Hall-Auslösung für die Drehzahlerfassung und Kurbelwellenstellung (Bezugsmarke). Nach wie vor übernimmt er die Hochspannungsverteilung. Die Funktion der drehzahl- und lastabhängigen Zündwinkelverstellung und der Schließwinkelsteuerung übernimmt das Steuergerät, das die ausgelagerte Zündungsendstufe ansteuert.

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Der Zündtrafo und die Leistungsendstufe der VW-Mono-Motronic

Vorteil der separaten Leistungsendstufe ist der einfache Zugang bei Prüfarbeiten und die Austauschmöglichkeit sowie eine gute Wärmeableitung. Der Zündzeitpunkt wird mit steigender Drehzahl immer stärker in Richtung "früh" verlagert. Bei wachsender Belastung sinkt die Größe der Frühverstellung, weil der größere Druck den Verbrennungsvorgang erleichtert.