Zweitakt-Tuning: Boost Bottle – Tipps & Tricks

Warum eine Boost Bottle?

Warum sollte man an einem Zweitaktmotor eine Boost Bottle verbauen? Im Bereich Zweitaktmotoren kann es passieren, dass im Teillastbereich sogenanntes Schieberruckeln auftritt. Der Motor fängt an zu überfetten und nimmt schlechter Gas an. Das liegt daran, dass der Motor die zur Verfügung gestellte Menge an Treibstoff-Luft-Gemisch nicht benötigt. Das mag jetzt ein wenig viel an Fachbegriffen gewesen sein. Deswegen gehen wir das Ganze mal Schritt für Schritt durch. Zunächst schreibe ich kurz das Thema Treibstoff-Luft-Gemisch an und im Anschluß folgen Infos zum überfettenden Motor.

Der Lambda Wert

Das Grössensymbol Lambda (λ) steht in der Abgastechnik für das Verhältnis Luft zu Brennstoff im Vergleich zu einem verbrennungsstöchiometrischen Gemisch. Einmal durchatmen bitte. Das Wort klingt schlimmer, als es eigentlich ist. Also denken wir uns da mal rein. Beim stöchiometrischen Kraftstoffverhältnis ist genau die Luftmenge vorhanden, die theoretisch benötigt wird, um den Kraftstoff vollständig zu verbrennen. DiesesVerältnist wird als λ=1 bezeichnet. Bei Benzin beträgt das Massenverhältnis dabei 14,7:1. Bei λ=1 besteht das Gemisch also schlussfolgernd aus 14,7 Teilchen Luft zu einem Teilchen Benzin. War doch nicht so schwer, oder?

Überfettender Motor

Kommen wir nun zum überfettenen Motor. Beim Zweitaktprinzip entsteht durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens im Kurbelwellenraum ein Unterdruck, durch den das vom Vergaser aufbereitete Benzin-Luft-Gemisch in den Kurbelwellenraum gesaugt wird. Nach der Zündung bewegt sich der Kolben wieder abwärts und leitet bei geschlossenem Einlass die Vorverdichtung im Kurbelgehäuse ein. Das vorverdichtete Gemisch im Kurbelwellenraum dient der erneuten Befüllung des Brennraums.

Überfettet das Gemisch im Motor, sinkt der Lambdawert unter 1. Ursache: Fährt man mit seiner Vespa im niedrigen Drehzahlbereich dahin, so kann es dazu kommen, daß ein Teil des nicht verbrannten Gemisches aus dem Kurbelwellengehäuse durch den Ansaugstutzen wieder in den Vergaser gelangt. Es bildet sich eine Art Gemischzunge bzw. Gassäule, welche in den Ansaugkrümmer bzw. Vergaser ragt. Eine lange Einlasssteuerzeit nach OT kann unter Anderem unter Anderem mit eine Ursache dafür sein.

Dem Vergaser ist das aber total egal. Frei nach dem Motto „Wat mutt dat mutt“, wird durch ihn wird weiterhin das Gemisch über die Kurbelkammer in den Zylinder gesogen. Das aus der Kurbelkammer zurückfließende Gemisch wird nun durch das erneute Anreichern fetter. Der Lambdawert sinkt.

Schieberruckeln und Beschleunigungsprobleme

Das daraus resultierende Überfetten führt nun dazu, dass Treibstoff-Luft-Gemisch mit einem zu niedrigen Luftanteil in den Brennraum gelangt und somit die Zündkerze feucht wird und nicht mehr richtig zündet.

Will man nun durch radikales Gas aufreissen beschleunigen, so stottert und viertaktet der Motor und beschleunigt nicht.

Und genau das führt dann zu dem bekannten „Schieberuckeln“ und übrigens auch zu einem höheren Verbauch.

Nicht nur bei den Vespa Drehschiebermotoren tritt dieses Phänomen auf. Auch die Fahrer von anderen drehschiebergesteuerten Zweitaktmotoren klagen immer wieder über dieses Fehlwirken.

 

Die Lösung: Boost Bottle

Die Lösung: Eine Boost Bottle. Das eigentliche Thema dieser Beitrages. Das klingt ziemlich angelsächsisch und man kann sich nicht wirklich etwas unter diesem Begriff vorstellen.

Boost Bottle

Boostbottle an einem Membran gesteuerten Zweitaktmotor.

Die Boostbottle optimiert den Teillastbereich

Mit einer Boost Bottle lässt sich die Gemischzusammensetzung im Teillastbereich optimieren und in bestimmten Drehzahlbereichen etwas mehr Drehmoment herauskitzeln. Aber bevor es an das recht komplexe Thema Boost Bottle Bau geht, stellt sich die Frage, warum Zweitakter überhaupt im Teillastbereich mit „Schieberuckeln“ zu kämpfen haben?! Nun, das ist prinzipbedingt, Ein Zweitaktmotor bekommt sein Treibstoff-Luft-Gemisch über die sogenannte Drehschieber-Steuerung. Das macht den Motor einerseits genial einfach, bringt aber dafür andere Probleme mit sich.

Wir haben das Thema ja schon kurz besprochen. Wir wollen nun noch etwas tiefer in die Materie einsteigen. Oftmals liegt das Überfetten daran, dass die Einlassteuerzeit nach OT für bestimmte Drehzahlbereiche zu groß gewählt ist. Das Überfetten tritt  vor allem bei niedrigem bis mittleren Drehzahlbereich ein. Bei hohen Drehzahlen wiederum ist die Einlassteuerzeit optimal. 

Die nun eingesetzte Boost Bottle hat zwei bestimmte Funktionen: Zum Einen dient sie als Puffer für das zusätzliche Gemisch bei niedrigen Drehzahlen und zum Anderen ist sie eine Art Resonanzkörper für die schwingende Gassäule. Die Boost Bottle wird in der deutschen Sprache als Schwingkammer bezeichnet. Unter diesem Begriff kann man sich auch besser das Prinzip dieses Bauteils vorstellen.

Die Pufferfunktion

Die Pufferfunktion ist einfach erklärt: Das überfette Gemisch strömt im Teillastbereich statt durch den Ansaugstutzen erstmal in die am Ansaugstutzen befestigte Schwingerkammer, was den Effekt des „Schieberuckelns“ dämpft. Ist die Schwingerkammer aus einem weichen Kunststoff, so erkennt man, dass sich die Kammer im Teillastbereich aufbläht. Ist der Gasschieber nahezu geschlossen, so zieht sich die Kammer regelrecht zusammen.

Beim schlagartigen Öffnen des Gasschiebers, während der Motor auf Resonanzdrehzahl der Boost Bottle läuft, wird das Frischgas durch die Reflektion aus der Bottle schneller in den Brennraum befördert. Das Volumen der Schwingkammer, die Länge sowie der Durchmesser des Anschlussschlauchs sind abhängig vom Volumen des Motors und der Größe des Einlasses.

Berechnung der Boost Bottle

In die Berechnung muss zwingend mit einbezogen werden, bei welcher Resonanzdrehzahl die Boost Bottle ihre Wirkung entfalten soll.

Als grobe Faustregel kann gelten:

Bottle Volumen = 3 mal Hubraum
Schlauchdurchmesser 1/2 er Gaserdurchmesser
Schlauchlänge abhängig von der unterstützten Drehzahl
kurz = hohe Drehzahl
lang = niedrige Drehzahl

Die Feinabstimmung muss durch Testfahrten erfolgen.

 

 

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