MB-Kurzhauber: OM 352 - Weißrauch auf über 3000 Metern Höhe
Verfasst: 2013-05-12 4:24:40
Hallo Forum,
ich habe eine Frage zum Verhalten des OM 352 in großen Höhen. Eigentlich eine ganz banale Fragestellung: „Warum raucht es weiß und was kann man dagegen tun?“ - Dennoch möchte ich das ganze so genau als möglich erläutern, damit ihr euch ein Bild machen könnt.
Grund der Fragestellung.
Wir quälen unseren Kurzauber (LA 911B, Baujahr 1977, Om 352, 130 PS, kein Turbo, ohne Pumpentuning) derzeit über die Andenpässe in Südamerika. Höhen bis zu 4500 Meter über Null sind keine Seltenheit. In einigen Monaten steht uns u.a. das Altiplano in Bolivien bevor und damit mehrere Wochen unterwegs zwischen 3000 - 4000 Metern. Nachdem sich der Motor sichtlich schwer tut mit der Höhe, insbesondere beim Starten, stellt sich mir die Frage nach Abhilfe. Nicht nur, dass ich jeden morgen denke 'Mist, schon wieder nur Nebel statt Bergpanorama', ich habe einige Bedenken, dass bei großen Höhen und den nun kommenden immer niedrigeren Temperaturen der Motor sich eines Morgens irgendwann gar nicht mehr zum Starten bewegen lässt und ich (wie schon geschehen) wieder ein Feuerchen unterm Motor schüren darf, damit es weitergeht.
Beschreibung des Phänomens.
Seit einigen Monaten orgeln wir die Andenpässe rauf und runter. Bis 1500 Meter ist alles unauffällig, naja laut und langsam - halt so wie immer, lediglich bei Vollgas und geringer Drehzahl eine leichte Schwarzfärbung im Abgasstrahl. Nach den Anlassen tritt leicht weißlicher Rauch auf, solange der Motor noch nicht warmgelaufen ist.
Ab knapp 2000 Metern wird der Abgasstrahl bergauf unter hoher Motorlast und sinkender Drehzahl zunehmend schwarz, was sich durch Runterschalten und Fahren im oberen Drehzahlbereich der Gänge wieder gibt. Das kennen wahrscheinlich die meisten genauso und sollte normal sein.
Nun geht es hier aber noch ein ganzes Stück weiter hinauf. 3000, 3500, 4000 Meter. Selbst auf 4800 Meter über Null sind wir mit gut warmgelaufenem Motor, dem ersten Gang bei knapp 6 km/h und reichlich Drehzahl ohne allzu getrübtem Abgasstrahl hochgekommen. Von Drehmoment oder Leistung kann man da oben natürlich nicht mehr sprechen.
Probleme ergeben sich allerdings beim Starten auf großen Höhen von 3500m und mehr (Außentemperatur 5 bis 10°C plus). Der Motor der ansonsten beim ersten Knopfdruck startet (nagelneue Batterien, 2x Bosch S4 12V 95Ah) braucht 4 bis 5 Anläufe a 7-8 Sekunden Anlasserorgeln bis er endlich 'anspringt'. Von Laufen kann man da noch lange nicht reden. Der Motor stottert völlig unrund im Standgas mit einer riesigen dichten weißen Qualmwolke, beim Treten des Gaspedals stottert der Motor noch heftiger, der weiße Qualm wird noch dichter und innerhalb kürzester Zeit hängt zäher Nebel über dem ganzen Parkplatz. Komplettes Durchtreten des Gaspedals führt zu einer Reaktion des Motors das man akustisch durchaus als 'Fehlzündung' interpretieren könnte. Nach zehn Minuten Warmlaufphase (Motortemperatur ~ 50°C) qualmt es zwar immer noch kräftig weiß, aber der Motor dreht beim Treten des Gaspedal hoch ohne zu stottern und man hat das Gefühl, langsam losfahren zu können.
Folgt eine längere Bergaufphase mit großer Motorlast und der Motor geht auf ~83-90°C, dann gibt sich das weiße Rauchen nach einigen Minuten. Im Leerlauf raucht es auch danach weiterhin deutlich weiß.
Folgt nach dem Starten eine längere Bergabphase, (und bergab bedeutet hier, dass es schon mal eine Stunde lang im zweiten/dritten Gang bergab geht) bleibt das Abgas weiterhin auch bei 80 Grad Motortemperatur deutlich weiß, auch bei hoher Drehzahl.
'Weiß rauchen' bedeutet nicht ein zart weißliches Lüftchen, das gleich wieder verfliegt, sondern dichter weißer Qualm der innerhalb von Minuten alles Umliegende einnebelt, dass man glaubt man stehe neben einer Dampflok.
Erklärungsversuche.
Dass sich ein Motor ohne Turbo in großer Höhe und folglich dünnerer Luft schwer tut, ist logisch, schließlich verringert sich die Menge an Sauerstoff bei gleichem Volumen im Zylinder. Im Teillastbereich reicht die Sauerstoffmenge noch, um die eingespritzte Menge Diesel vollständig zu verbrennen. Bei steigender Förderung der ESP tritt irgendwann Sauerstoffmangel auf, der Diesel verbrennt nicht vollständig. Daher wird das Abgas infolge des Anteils teilverbrannten Kraftstoffs schwarz (!), die abrufbare Motorleistung sinkt. Richtig?
Nun raucht es aber nun mal nicht schwarz sondern weiß und zwar kräftig. Was ist hier also los?
Weißen Rauch hätte ich bisher als kondensiertes Wasser interpretiert. Wasser im Abgas aus dem Kühlsystem kann ich aber ausschließen, da kein Wasserverlust feststellbar ist und der dichte weiße Qualm in geringeren Höhen nicht auftritt.
A: Kann es sich also bei dem Weißrauch um kondensierte Luftfeuchtigkeit handeln, ähnlich wie beim Kondensstreifen eines Düsenjets? Beim Kompressionsvorgang im Zylinder kondensiert Luftfeuchtigkeit aus, bei kaltem Motor erwärmt sich die Luft anschließend nicht stark genug, damit bis zum Austritt des Abgases am Auspuff sich die Wassertröpfchen wieder auflösen. Bei Volllast (bergauf) ist alles heiß genug, damit die Wassertröpfchen wieder verdunsten/verdampfen.
Oder B: Der Weißrauch ist hier unverbrannter Diesel. Durch den enormen Luftmangel verbrennt ein Teil des Kraftstoffs nicht nur unvollständig (=schwarz) sondern gar nicht (=weiß??). Warum tritt dann der Rauch auch bergab im 'Schiebebetrieb' bei hoher Drehzahl und quasi Nullförderung der ESP auf, wenn eigentlich genug Sauerstoff im Verbrennungsraum wäre? Hat es dann etwas mit der Kompression zu tun? Dünne Luft heißt ja auch beim Zusammendrücken: Weniger Druck im Zylinder =geringere Kompression. Das wäre schon mal eine Erklärung für das zähe Anspringen in der Höhe. Aber wenn der Motor läuft, dann zündet er ja auch. Und wenn er zündet, warum sollte dann der Kraftstoff im Leerlauf nicht vollständig verbrennen? Bei der geringen eingespritzten Kraftstoffmenge im Leerlauf sollte ja genug Sauerstoff zur Verfügung stehen. Also wieder: Fragezeichen.
Mögliche Abhilfe?
Soweit zum Problem. Aber was tun? Hoffen, dass die Kiste weiterhin irgendwie anspringt und dem Qualm ignorieren?
Lösungsansatz 1: Im Werkstatthandbuch, Einbauübersicht Einspritzpumpen, habe ich einen Hinweis auf eine ESP für den 911er gefunden. „für Höhen bis 4 000 m ü. M. Bei 130 PS Grundmotoren“ mit 90 PS Nennleistung. Anstatt einer 90er Pumpe wie üblich handelt es sich hier um eine 80er Pumpe (PES 6A 80 C 410 RS 2085 X). Laut Einstelldatenblatt liegt die maximale Einspritzmenge bei der 80er Pumpe bei Regelstangenanschlag etwa um 20% niedriger als bei der 130 PS Serienpumpe. Das macht Sinn, da einfach weniger Kraftstoff eingespritzt wird = größere Luftreserve = weniger Luftmangel in großen Höhen = weniger unvollständig verbrannter Diesel. Bedeutet aber auch weniger Leistung in niedrigeren Höhen, wo die Motorleistung nicht luftbegrenzt ist.
Also wäre es eine Lösung, in großer Höhe die Fördermenge der 90er ESP zu begrenzen?
Ein sanfterer Gasfuß, der das Pedal nicht voll durchlatscht, wäre ja prinzipiell das gleiche, oder?
Lösungsansatz 2: Von einem Bekannten habe ich einen Hinweis bekommen, dass man in großen Höhen durch leichtes Drehen der ESP vom Motor weg die Weißrauchproblematik lindern kann.
ESP wegdrehen heißt für mich, Einspritzzeitpunkt leicht vorverlegen. Logischerweise nicht so weit, dass der Motor gnadenlos nagelt bis die Welle bricht.
Was würde ein früherer Förderbeginn bewirken, bei dünnerer Luft und somit geringerer Sauerstoffmenge und Kompression? Geringere Kompression würde meiner Vermutung nach bedeuten: Späterer Zündzeitpunkt. Früherer Förderbeginn würde bedeuten: Früherer Zündzeitpunkt. Wirke ich mit dem Vorverlegen des Einspritzzeitpunkts also der verspäteten Zündung infolge geringerer Kompression entgegen?
Somit würde das leichte Drehen der Pumpe in großen Höhen Sinn machen? Oder lasse ich hier etwas Entscheidendes außer Acht?
Sind die dargestellten Überlegungen überhaupt nachvollziehbar?
Sicherlich hat jemand Erfahrung mit diesem Problem in großen Höhen von 3000 m und mehr. Was könnte man tun und hat jemand dazu Erfahrungen?
Oder besteht eigentlich überhaupt kein Handlungsbedarf?
Vielen Dank für jede Antwort.
Thomas
___
http://www.abseitsreisen.de
ich habe eine Frage zum Verhalten des OM 352 in großen Höhen. Eigentlich eine ganz banale Fragestellung: „Warum raucht es weiß und was kann man dagegen tun?“ - Dennoch möchte ich das ganze so genau als möglich erläutern, damit ihr euch ein Bild machen könnt.
Grund der Fragestellung.
Wir quälen unseren Kurzauber (LA 911B, Baujahr 1977, Om 352, 130 PS, kein Turbo, ohne Pumpentuning) derzeit über die Andenpässe in Südamerika. Höhen bis zu 4500 Meter über Null sind keine Seltenheit. In einigen Monaten steht uns u.a. das Altiplano in Bolivien bevor und damit mehrere Wochen unterwegs zwischen 3000 - 4000 Metern. Nachdem sich der Motor sichtlich schwer tut mit der Höhe, insbesondere beim Starten, stellt sich mir die Frage nach Abhilfe. Nicht nur, dass ich jeden morgen denke 'Mist, schon wieder nur Nebel statt Bergpanorama', ich habe einige Bedenken, dass bei großen Höhen und den nun kommenden immer niedrigeren Temperaturen der Motor sich eines Morgens irgendwann gar nicht mehr zum Starten bewegen lässt und ich (wie schon geschehen) wieder ein Feuerchen unterm Motor schüren darf, damit es weitergeht.
Beschreibung des Phänomens.
Seit einigen Monaten orgeln wir die Andenpässe rauf und runter. Bis 1500 Meter ist alles unauffällig, naja laut und langsam - halt so wie immer, lediglich bei Vollgas und geringer Drehzahl eine leichte Schwarzfärbung im Abgasstrahl. Nach den Anlassen tritt leicht weißlicher Rauch auf, solange der Motor noch nicht warmgelaufen ist.
Ab knapp 2000 Metern wird der Abgasstrahl bergauf unter hoher Motorlast und sinkender Drehzahl zunehmend schwarz, was sich durch Runterschalten und Fahren im oberen Drehzahlbereich der Gänge wieder gibt. Das kennen wahrscheinlich die meisten genauso und sollte normal sein.
Nun geht es hier aber noch ein ganzes Stück weiter hinauf. 3000, 3500, 4000 Meter. Selbst auf 4800 Meter über Null sind wir mit gut warmgelaufenem Motor, dem ersten Gang bei knapp 6 km/h und reichlich Drehzahl ohne allzu getrübtem Abgasstrahl hochgekommen. Von Drehmoment oder Leistung kann man da oben natürlich nicht mehr sprechen.
Probleme ergeben sich allerdings beim Starten auf großen Höhen von 3500m und mehr (Außentemperatur 5 bis 10°C plus). Der Motor der ansonsten beim ersten Knopfdruck startet (nagelneue Batterien, 2x Bosch S4 12V 95Ah) braucht 4 bis 5 Anläufe a 7-8 Sekunden Anlasserorgeln bis er endlich 'anspringt'. Von Laufen kann man da noch lange nicht reden. Der Motor stottert völlig unrund im Standgas mit einer riesigen dichten weißen Qualmwolke, beim Treten des Gaspedals stottert der Motor noch heftiger, der weiße Qualm wird noch dichter und innerhalb kürzester Zeit hängt zäher Nebel über dem ganzen Parkplatz. Komplettes Durchtreten des Gaspedals führt zu einer Reaktion des Motors das man akustisch durchaus als 'Fehlzündung' interpretieren könnte. Nach zehn Minuten Warmlaufphase (Motortemperatur ~ 50°C) qualmt es zwar immer noch kräftig weiß, aber der Motor dreht beim Treten des Gaspedal hoch ohne zu stottern und man hat das Gefühl, langsam losfahren zu können.
Folgt eine längere Bergaufphase mit großer Motorlast und der Motor geht auf ~83-90°C, dann gibt sich das weiße Rauchen nach einigen Minuten. Im Leerlauf raucht es auch danach weiterhin deutlich weiß.
Folgt nach dem Starten eine längere Bergabphase, (und bergab bedeutet hier, dass es schon mal eine Stunde lang im zweiten/dritten Gang bergab geht) bleibt das Abgas weiterhin auch bei 80 Grad Motortemperatur deutlich weiß, auch bei hoher Drehzahl.
'Weiß rauchen' bedeutet nicht ein zart weißliches Lüftchen, das gleich wieder verfliegt, sondern dichter weißer Qualm der innerhalb von Minuten alles Umliegende einnebelt, dass man glaubt man stehe neben einer Dampflok.
Erklärungsversuche.
Dass sich ein Motor ohne Turbo in großer Höhe und folglich dünnerer Luft schwer tut, ist logisch, schließlich verringert sich die Menge an Sauerstoff bei gleichem Volumen im Zylinder. Im Teillastbereich reicht die Sauerstoffmenge noch, um die eingespritzte Menge Diesel vollständig zu verbrennen. Bei steigender Förderung der ESP tritt irgendwann Sauerstoffmangel auf, der Diesel verbrennt nicht vollständig. Daher wird das Abgas infolge des Anteils teilverbrannten Kraftstoffs schwarz (!), die abrufbare Motorleistung sinkt. Richtig?
Nun raucht es aber nun mal nicht schwarz sondern weiß und zwar kräftig. Was ist hier also los?
Weißen Rauch hätte ich bisher als kondensiertes Wasser interpretiert. Wasser im Abgas aus dem Kühlsystem kann ich aber ausschließen, da kein Wasserverlust feststellbar ist und der dichte weiße Qualm in geringeren Höhen nicht auftritt.
A: Kann es sich also bei dem Weißrauch um kondensierte Luftfeuchtigkeit handeln, ähnlich wie beim Kondensstreifen eines Düsenjets? Beim Kompressionsvorgang im Zylinder kondensiert Luftfeuchtigkeit aus, bei kaltem Motor erwärmt sich die Luft anschließend nicht stark genug, damit bis zum Austritt des Abgases am Auspuff sich die Wassertröpfchen wieder auflösen. Bei Volllast (bergauf) ist alles heiß genug, damit die Wassertröpfchen wieder verdunsten/verdampfen.
Oder B: Der Weißrauch ist hier unverbrannter Diesel. Durch den enormen Luftmangel verbrennt ein Teil des Kraftstoffs nicht nur unvollständig (=schwarz) sondern gar nicht (=weiß??). Warum tritt dann der Rauch auch bergab im 'Schiebebetrieb' bei hoher Drehzahl und quasi Nullförderung der ESP auf, wenn eigentlich genug Sauerstoff im Verbrennungsraum wäre? Hat es dann etwas mit der Kompression zu tun? Dünne Luft heißt ja auch beim Zusammendrücken: Weniger Druck im Zylinder =geringere Kompression. Das wäre schon mal eine Erklärung für das zähe Anspringen in der Höhe. Aber wenn der Motor läuft, dann zündet er ja auch. Und wenn er zündet, warum sollte dann der Kraftstoff im Leerlauf nicht vollständig verbrennen? Bei der geringen eingespritzten Kraftstoffmenge im Leerlauf sollte ja genug Sauerstoff zur Verfügung stehen. Also wieder: Fragezeichen.
Mögliche Abhilfe?
Soweit zum Problem. Aber was tun? Hoffen, dass die Kiste weiterhin irgendwie anspringt und dem Qualm ignorieren?
Lösungsansatz 1: Im Werkstatthandbuch, Einbauübersicht Einspritzpumpen, habe ich einen Hinweis auf eine ESP für den 911er gefunden. „für Höhen bis 4 000 m ü. M. Bei 130 PS Grundmotoren“ mit 90 PS Nennleistung. Anstatt einer 90er Pumpe wie üblich handelt es sich hier um eine 80er Pumpe (PES 6A 80 C 410 RS 2085 X). Laut Einstelldatenblatt liegt die maximale Einspritzmenge bei der 80er Pumpe bei Regelstangenanschlag etwa um 20% niedriger als bei der 130 PS Serienpumpe. Das macht Sinn, da einfach weniger Kraftstoff eingespritzt wird = größere Luftreserve = weniger Luftmangel in großen Höhen = weniger unvollständig verbrannter Diesel. Bedeutet aber auch weniger Leistung in niedrigeren Höhen, wo die Motorleistung nicht luftbegrenzt ist.
Also wäre es eine Lösung, in großer Höhe die Fördermenge der 90er ESP zu begrenzen?
Ein sanfterer Gasfuß, der das Pedal nicht voll durchlatscht, wäre ja prinzipiell das gleiche, oder?
Lösungsansatz 2: Von einem Bekannten habe ich einen Hinweis bekommen, dass man in großen Höhen durch leichtes Drehen der ESP vom Motor weg die Weißrauchproblematik lindern kann.
ESP wegdrehen heißt für mich, Einspritzzeitpunkt leicht vorverlegen. Logischerweise nicht so weit, dass der Motor gnadenlos nagelt bis die Welle bricht.
Was würde ein früherer Förderbeginn bewirken, bei dünnerer Luft und somit geringerer Sauerstoffmenge und Kompression? Geringere Kompression würde meiner Vermutung nach bedeuten: Späterer Zündzeitpunkt. Früherer Förderbeginn würde bedeuten: Früherer Zündzeitpunkt. Wirke ich mit dem Vorverlegen des Einspritzzeitpunkts also der verspäteten Zündung infolge geringerer Kompression entgegen?
Somit würde das leichte Drehen der Pumpe in großen Höhen Sinn machen? Oder lasse ich hier etwas Entscheidendes außer Acht?
Sind die dargestellten Überlegungen überhaupt nachvollziehbar?
Sicherlich hat jemand Erfahrung mit diesem Problem in großen Höhen von 3000 m und mehr. Was könnte man tun und hat jemand dazu Erfahrungen?
Oder besteht eigentlich überhaupt kein Handlungsbedarf?
Vielen Dank für jede Antwort.
Thomas
___
http://www.abseitsreisen.de
