Der eingespritzte, elektronisch gezündete, viergetaktete Otto

Warum er läuft – oder auch nicht, und wie man ihn mit einem KAT ärgert…

Eine stark vereinfachte Darstellung für den Hausgebrauch, gedacht als anregende und vergnügliche Lektüre für interessierte Chauffeure erlesener 107er.

Otto läuft, wenn in seiner Mechanik ein zündfähiges Gemisch aus Luft und Kraftstoff (Ladung) im richtigen Augenblick verbrannt wird und sich die dabei frei werdende thermische Energie als mechanische austoben darf.

Er läuft rund und powerfull wie ein Mercedes, wenn die Verbrennungsprodukte (Abgas) periodisch durch neue Ladungen ersetzt werden (Gaswechsel), die wiederum das Schicksal der Verbrennung zum richtigen Zündzeitpunkt teilen, und selbiger Gaswechsel sowie die Wandlung der Energie durch solide und gepflegte Mechanik (Ventil- und Kurbeltrieb) erfolgt.

Diese Mechanik ist wohl jedermann (und frau?) hinreichend geläufig und wurde seit Gottlieb, Karl und Wilhelm prinzipiell wenig verändert, allerdings in Konstruktion und Ausführung dramatisch verbessert.

Im Gegensatz dazu sind die heutigen Vorrichtungen zur Erzeugung eines zündfähigen Gemischs und das Spektakel seiner Zündung, ähnlich wie die Glühbirne, nicht als Weiterentwicklung der Wachskerze zu verstehen.

Dieses Traktat konzentriert sich daher auf diese trefflichen Vorrichtungen und soll die Finsternis der Unerleuchteten erhellen, auf dass ihnen durch intime Kenntnis der Vorgänge unterm Alurock, erhöhter Lustgewinn beim Bewegen ihrer 107er zuteil werde.

Ohne Gemisch keine Zündung, hier fangen wir an. Im Buch der Natur steht: Du sollst deinen Otto nur mit einem penibel gebildeten Gemisch aus 15 Gewichtsteilen Luft und einem Gewichtsteil Benzin füttern. Verstöße (zu fett oder zu mager) werden unnachsichtig auf hinterhältige und vielfältige Weise geahndet.

Dazu gehören: Leistungsmangel, Überhitzung, schwarzer Qualm, Gestank, Löcher in den Kolben, Ölverdünnung, Brandmale an Kopfdichtungen, Ventilen, Feuerstegen und Bankkonten, sogar Fehlgeburten und geplatzte Verlobungen, wenn das verdammte Ding nicht anspringt, wenn es darauf ankommt.

Nach Kenntnis des Verfassers hatten Gottlieb, Karl und Wilhelm keine vertieften Kenntnisse dieses Naturgesetzes, um so größer sein Respekt vor ihren erfolgreichen Konstruktionen, die der angesaugten Luft die einigermaßen bekömmliche Kraftstoffmenge gönnten.

Alles mechanische und/oder elektrische Getue einer Einspritzanlagen dient allein dazu, dem o.g. Naturgesetz Genugtuung zu verschaffen. Es gilt die angesaugte Luftmasse (Gewicht) genau zu erfassen, in Windeseile die richtige Menge Kraftstoff zu errechnen und der Luft umgehendst und feinst zerstäubt beizumischen.

Ein klarer Fall für einen Computer, rechnen kann der praktisch beliebig schnell, wenn man ihm nur schnell genug sagt was zu rechnen ist und die Ergebnisse ebenso schnell in Aktionen umsetzt. Dazu braucht er schnelle Fühler (Sensoren) und Stellglieder (Aktuatoren) – alles ganz ohne Viagra!

Schnell, ist schnell gesagt, wie schnell ist schnell? Immer gleich schnell, oder manchmal schneller?

Schauen wir auf einen Zylinder, der zunächst bei Leerlaufdrehzahl nach Luft schnappt, die genau die richtige Menge Teures enthalten soll (wg. ASU), später sehen wir zu, wie er bei Volllast und Nenndrehzahl gierig Luft schnorchelt und in viel kürzerer Zeit mit jeder Menge vom Teuren bedient sein will (muss), denn wir wollen ja, dass es ordentlich fetzt. Die folgenden Zahlen gelten annähernd und werden ohne Gewähr verraten:

Drehzahl Zünd./ min Zeit zum Rechnen (msec) Verbrauch/ Zündung (mm³)
Leerlauf 600 300 6 – 8 8 – 10
Vollast 6000 3000 0,6 – 0,8 32 – 40

Es ist also eine ziemliche Spannweite abzudecken. Man denke an die Hände eines Uhrmachers, der als Hobby mit bloßen Händen Dampfmaschinen repariert, hat der noch eine Chance bei der Grande Complication? Eine Jetronic muss, und kann! Wenn es nun um ein richtiger Motor mit 6 oder 8 Zylindern geht, rauchen die Köpfe…!

Eine Fußnote im Buch der Natur sagt kleingedruckt, aber gebieterisch: Du sollst die Gesetze nur bei Cabrio-Wetter und auf Meereshöhe wörtlich nehmen, wenn es kalt oder heiß ist, oder wenn du auf einen Berg fährst, hast du eine lange Tabelle mitzunehmen und mindestens so genau wie auf deiner Gehaltsabrechnung mit drei Nachkommastellen Korrekturwerte zu errechnen und einzustellen!

Verstöße werden unnachsichtig durch Schlaffheit, Kochen, Löcher in den Kolben oder atemberaubende Benzinrechnungen geahndet. Bei Nebel und Regen bleibe besser zu hause. Peng!

Alle Gesetze gelten streng genommen nur für das Volk im stationären Betriebszustand, wenn man Politiker oder Autofahrer ist, und beschleunigt oder mit ständig offenem Rohr von hier nach dort eilt, ist es sehr empfehlenswert der Natur augenzwinkernd nachzuhelfen und an der Gemischschraube zu drehen.

Hierfür gibt es in unseren Einspritzanlagen Finessen so raffiniert wie die Dekolletés in Paris, deren Geheimnisse zu ergründen es allerdings langer Nächte bedarf – ganz wie in Paris! Das technische Schimpfwort ist Kennfeld. Man kann es sich als eine dreidimensionale Hügellandschaft vorstellen, in der Höhe gleich Einspritzmenge ist, die in langen Versuchsreihen ermittelt wurde.

Vorwiegend liebliche Hügel und flache Täler erfreuen Auge und Geldbörse, fragwürdige Saugrohrkonstruktionen und scharfe Nockenwellen erkennt man an wilden zackigen Felslandschaften mit entsprechenden Benzinrechnungen.

In Ost-West Richtung geht es von Null- bis Volllast, Nord-Süd steht für die Störgrößen, wie z.B. die Lufttemperatur. Der Genosse Einspritzcomputer betrachtet nun ständig die Hügellandschaft, aus den Blickwinkeln Last und Störgrößen, die Landschaft im Schnittpunkt sagt ihm, wie viel Saft er einspritzen muss.

In unseren Autos sind diese Kennfelder als mechanisch-elektrische Phänomene (K-Jetronic Stauklappentrichter, D-Jetronic R-Netzwerk) gespeichert und nachgebildet. Eine moderne Motronic operiert da schon mit Speicherkapazität und Datenmenge eines mittleren Einwohnermeldeamtes und regelt im Nebenberuf auch noch die Zündung.

So, nun gilt es das einigermaßen richtig gebildete Gemisch zum absolut richtigen Zeitpunkt und möglichst gleichzeitig und vollständig in Brand zu setzen. Der alte Bosch hat dazu die bisher unübertroffene Spulenzündung erfunden, die darauf lauert, den Funken rechtzeitig springen zu lassen. Was heißt hier rechtzeitig? Ganz einfach, nicht zu früh (es klingelt fürchterlich), nicht zu spät (es wird fürchterlich heiß), in beiden Fällen hätten wir keine optimale Leistung und unziemlichen Verbrauch zu beklagen.

Streng genommen, spielt die Zeit nur eine Nebenrolle, was zählt sind Kurbelwinkel. Es gibt da so einen G-spot in jedem Otto, das ist der OT, oder der obere Totpunkt, hier erreicht der Kolben seine obere Maximalposition.

Das zur Hinrichtung vorgesehene Gemisch ist jetzt auf ein Minimum komprimiert und prinzipiell reif für die Zündung. Weil alles im richtigen Leben doch ein wenig anders ist, ist es auch hier so, bei OT ist normalerweise alles zu spät. Weil das brisante Gemisch brennen und nicht explodieren soll, hat (guter) Kraftstoff Eigenschaften, die u.a. die Brenndauer merklich verlängern und überhaupt, alles braucht seine Zeit!

Man ist gut beraten genau um so viele Kurbelwinkel, wie in dieser Zeit gekurbelt werden, das Gemisch früher zu zünden. Im übrigen vereinfacht diese prosaische Darstellung stark, die Wahrheit ist vertrackter. Wieder muss ein Kennfeld her, damit man sich auskennt mit den Kurbelwinkeln.

In der grauen Vorzeit war es das fein abgestimmte Zusammenwirken der Verteilernocken, Fliehgewichte und Rückholfedern der Zündverstellung, ingeniös, aber ziemlich primitiv. In neueren 107 haust tatsächlich eine leibhaftiger Microprofessor, der sich akribisch in seinen Kennfeldern auskennt und garantiert im richtigen Moment zündet, wenn man ihm denn sagt, dass er soll. (Ganz Wilde fuchteln dabei sogar mit zwei Zündkerzen rum!)

Wer sagt nun zünden? Es sind Sensoren, die waren in unseren Autos schon immer modern und elektronisch. Um das elende Gefummel (besonders sexy bei mehr als sechs Zylindern) mit den Unterbrecherkontakten zu unterbinden, haben die Untertürkheimer schon in den 60ern einen Elektrokomik studieren lassen, damit die von Bosch dem nix vormachen konnten. Der hat dann gesagt: „weg mit den Kontakten, her mit kontaktlosen Gebern!“ Nach dem üblichen „geht nicht“, ging es doch, der Hall-Geber war geboren.

Der geht prima, wenn er geht, die ersten gehen inzwischen nicht mehr, wie einige unter uns fluchend erfuhren, weil sie gehen statt fahren mussten. Weil alles so schön ging, haben wir in den neueren 107 schon jede Menge Sensoren, auf die der Zündprofessor achten muss.

Der wichtigste ist der Geber für die Kurbelwellenposition, der ständig nach dem Zahnkranz des Schwungrades schielt und die Zähne zählt, die an seiner Nase vorbeisausen, der OT-Geber sagt dabei, wann alles von vorn beginnen muss.

Besonders spannend ist das Leben und Werk des Klopfsensors, der sagt wenn es klingelt (schlechter Sprit, Wüstlinge am Fahrpedal, Affenhitze mit Wohnwagen, Klima und Automatik am Zirler Berg). Der Proff wühlt dann hektisch in seinen Regelwerken und Kennfeldern nach dem richtigen Kurbelwinkel, nach etwa drei Versuchen hat er in der Regel gewonnen, wenn nicht, klingelt am Ende die Kasse in der Werkstatt.

So weit so gut, wie wir alle regelmäßig erfahren…, wenn es dann am schönsten ist kommt ein Spielverderber. So erging es auch unserem Otto. Weil im fernen Kalifornien ein Landstrich, der von seinen Entdeckern aus gutem Grund für Engel (anspruchslose Geistwesen mit mäßigem Bedarf an Luft und Wasser) reserviert und so benannt wurde, heute von automobilen Ignoranten in Millionenzahl bevölkert, befahren und regiert wird, regelmäßig Dicke Luft herrscht, kamen Erleuchtete auf den Gedanken die Schuld beim Otto zu suchen.

Folgerichtig wurde beschlossen ihn nur noch mit mäßig durchlöchertem Korken (KAT wie Kork At Tail) im PoPo zu dulden. Ihm werden starke Kräfte nachgesagt, die so mächtig sind, dass vom Otto vorn angesaugte Luft hinten sauberer herauskommt, als sie vorne hinein ging.

Da die Bewohner der Engelsstadt über viel Bares und nur mäßigen Autoverstand verfügen, kann man ihnen jeden automobilen nonsense verkaufen, wenn er denn politically correct ist. So kam es denn, dass die Autoschmieden dieser Welt, mit Untertürkheim an der Spitze, wegen des Mammons am Korken arbeiten mussten.

Zur Strafe für diesen Sündenfall muss das Gemisch noch um eine Größenordnung genauer gebildet werden. Auch die Zündung der Chose bedarf besonderer Akkuratesse, weil dem teuren KAT sonst der Kittel brennt. Hoch dosierte Elektronik und mehrdimensionale Kennfelder sind hier die starke Medizin, macht aber im Störfall auch richtig Kopfweh. Armer Otto!

KJE