Hallo Michael,
das Pair-System ist ein
Sekundärluftsystem.
Dem Abgas wird dabei im Auslass frische (gefilterte) Luft zugeführt. Dadurch findet eine
Nachverbrennung statt:
- giftiges Kohlenstoffmonooxid CO wird zu CO2 oxidiert
- giftiges Stickstoffmonooxid wird zu weniger giftigem NO2 oxidiert
- unverbrannte Kohlenwasserstoffe CxHy werden in CO2 und H20 zerlegt
- Kohlenstoff-Ruß wird zu CO2 oxidiert
Das ganze dient dazu, die Abgaswerte zu verbessern und um die
Euro2 Norm einhalten zu können.
Das Pair kostet
keine Leistung, die Nachverbrennung kann sich aber durch
„Patschen“ im Auspuff unangenehm bemerkbar machen.
Es tut mir ja wirklich leid, aber es ist mal wieder Zeit für ein bisschen THEOrie
Deshalb gibt’s jetzt
Theo’s kleine Verbrennungskunde für Otto-Motoren:
Benzin besteht aus einem
Gemisch von sog. leichten Kohlenwasserstoffen CxHy, zum Beispiel Heptan C7H16 oder Oktan C8H18
Diese Kohlenwasserstoffe werden im Vergaser zerstäubt (=mit Luft vermischt) und im Motor verbrannt (= oxidiert). Deswegen heißt der Vergaser richtigerweise auch Zerstäuber, aber das ist eine ganz andere Geschichte
Um z.B. ein Molekül Heptan C7H16 zu oxidieren benötigt man 11 Sauerstoffmoleküle O2. Als Ergebnis der Verbrennung erhält man 7 Kohlendioxidmoleküle CO2 und 8 Molekühle H20 in Form von Wasserdampf. Deswegen rostet z.B. der Auspuff wenn viel Kurzstrecke gefahren wird. Der Wasserdampf kondensiert am kalten Auspuffrohr. Wenn ein Motorrad länger steht, macht es null Sinn, den Motor jede Woche mal für 5 Minuten zu starten, weil dann genau das passiert.
Aber zurück zur Verbrennung: Wie gesagt erfolgt die Gemischbildung im Vergaser. Ist der Vergaser so eingestellt, dass er genau die Menge an Sauerstoff (Luft) mit dem Benzin vermischt, die ganz genau gebraucht wird, um das Benzin vollständig zu verbrennen, dann spricht man von
Stöchiometrischer Verbrennung.
Ihr könnt euch sicherlich vorstellen, dass es für den Sauerstoff sehr schwierig ist, räumlich immer genau an der Stelle zu sein, wo er gerade gebraucht wird. In Müllverbrennungsanlagen arbeitet man deshalb mit
Sauerstoffüberschuß. Man gibt dem Gemisch also lieber zuviel Sauerstoff als zu wenig. Ist nämlich zuwenig Sauerstoff vorhanden, dann entstehen
Monooxide (Kohlenstoffmonooxid CO, Stickstoffmonooxid NO, Schwefelmonooxid SO…) und die sind im Allgemeinen
sehr giftig.
Wenn man jetzt die tatsächlich zugegebene Sauerstoffmenge durch die Sauerstoffmenge, die man für eine Stöchiometrische Verbrennung braucht, teilt, dann erhält man eine
dimensionslose Größe, genannt
Lamda.
Herrscht
Sauerstoffüberschuß, dann ist das Lamda größer als eins (
Lamda > 1)
Herrscht
Sauerstoffmangel, dann ist das Lamda kleiner als eins (
Lamda < 1)
Bei einer
Stöchiometrischen Verbrennung ist Lamda gleich eins (
Lamda = 1)
Ein Lamda von 1,1 bedeutet, dass man mit einem 10% tigen Sauerstoffüberschuß verbrannt hat.
Genau daher hat die
Lamda-Sonde auch ihren Namen. Bei einem modernen Otto-Motor mit geregeltem Katalysator und Einspritzung misst die Lamda-Sonde den Sauerstoffanteil im Abgas und sagt der Einspritzung, ob sie mehr oder weniger Benzin einspritzen soll. Bei herkömmlichen Einspritzanlagen erfolgt die Gemischbildung im Ansaugtrakt, bei Benzindirekteinspritzern wird das Benzin direkt in den Brennraum eingespritzt. Man versucht hier möglichst turbulente Strömungen zu erreichen, damit das Benzin auch gut zerstäubt wird.
Zurück zum Thema:
Bei
Lamda > 1 spricht man von
magerem Gemisch. (Viel Luft, wenig Benzin)
Bei
Lamda < 1 spricht man von
fettem Gemisch. (Viel Benzin, wenig Luft)
Bei einem Otto-Motor sollte das Lamda zwischen 0,5 und 1,3 liegen ( 0,5 < Lamda < 1,3)
Mageres Gemisch verbrennt heißer, wenn es zu mager wird, dann brennt sich eventuell ein Loch in den Kolbenboden.
Fettes Gemisch verbrennt „kühler“, rußt aber wie Sau und hinterlässt jede Menge Verbrennungsrückstände im Zylinder und an den Ventilen.
Das
Optimum für Drehmoment und damit Leistung erhält man für ein Lamda von 0,9 (
Lamda = 0,9)
Dabei entsteht aber jede Menge CO. Und genau deswegen gibt es Sekundärluftsysteme! So hat man die optimale Leistung und trotzdem „sauberes“ Abgas!
Und schon hast du die kleine THEOriestunde überlebt. War doch gar nicht so schlimm, oder?
Gruß
Theo