BMW 4-kleps motoren - KFR of Konstant Fahr Ruckeln (Bron: gerd_ van Powerboxer.de 25.08.2008)
(vrij vertaald uit het Duits door HansD)
Iedereen heeft het erover, maar wat is het nou eigenlijk, waar komt het vandaan en wat helpt ertegen? Laten we beginnen…
De uitgangspunten:
De ontsteking werkt probleemloos, de bougies zijn OK, de motor is perfect afgesteld, de inspuitventielen (injectoren) zijn precies hetzelfde, de lambda-sonde is in orde en ook de benzine is van goede kwaliteit.
DE THEORIE
Brandstof/luchtmengsel
Stel je voor dat we een 1 cilindermotor met inspuiting hebben, die “normaal” op de weg rijdt, dwz. op een vlak stuk weg met een constante snelheid en bijbehorende gasstand. Dan veranderen we via de Lambda-sonde en motormanagement de benzine/lucht-verhouding en maken het mengsel steeds “rijker”, dwz. steeds meer benzine ten opzicht van lucht.
Op een gegeven moment zal het mengsel dusdanig rijk zijn, dat de bougies het niet meer kunnen ontsteken. Voor die tijd zal de ontsteking al steeds vaker mislukken en de motor gaat schudden , of “ruckeln”. De meest extreme manier om het je voor te stellen is de lucht helemaal weg te laten en de bougie in pure benzine te dompelen en daarin te laten vonken: er gebeurt dan helemaal niks!
Oftewel: de motor is verzopen en staat stil.
De andere kant op is het net zo: als we het mengsel steeds armer maken (minder benzine). Ook dan zal eerst de motor gaan schudden en tenslotte stopt de motor helemaal, omdat uiteindelijk pure lucht zich nu eenmaal niet laat ontsteken.
Oftewel: de motor “verhongert” en staat stil.
Nu nemen we een 2-cilinder motor (bijv. een boxer) en doen dezelfde oefening en krijgen uiteraard hetzelfde resultaat. Te rijk of te arm mengsel: de motor schudt; veel te rijk of te arm mengsel en de motor slaat af.
EN NU DE PRAKTIJK
Als een moderne motor niet zijn gehele vermogen hoeft te leveren, wordt door het motormanagement het brandstof/luchtmengsel armer gemaakt, dwz. de hoeveelheid ingespoten benzine wordt dan verminderd. (Waarom zou je veel benzine inspuiten als die toch niet gebruikt wordt, niet waar? )
Maar dat zijn wel precies de omstandigheden waarin KFR het meeste opvalt: langzaam rijdend, niet met gas dicht (zoals steil bergaf), maar met een beetje gas, bijv. licht bergaf of in de stad; kortom: met bijna gesloten gaskleppen.
Synchroniseren
De motor is niet goed ge-synchroniseerd, of niet goed afgesteld - wat is dat?
Grof gezegd: beide cilinders zuigen nooit precies evenveel lucht aan omdat de 2 gaskleppen nooit helemaal precies even ver open staan.
De hoeveelheid benzine die aan beide kanten wordt ingespoten is wel precies gelijk. (Die hangt alleen af van de gasstand en het toerental van de motor)
Als de hoeveelheid lucht per cilinder verschilt en de hoeveelheid ingespoten benzine gelijk is, betekent dit dat het benzine/luchtmengsel in de beide cilinders verschillend is: de ene cilinder loopt wat armer dan de ander.
Het meten en bijregelen van het benzine/luchtmengsel gaat via een zogenaamde Lambda-sonde in de uitlaat, die meet hoe arm of rijk het brandstof/luchtmengsel is, en geeft dit door aan het motormanagement die vervolgens de hoeveelheid ingespoten benzine naar boven of beneden aanpast. Ook al heeft je motor 2 cilinders: in de uitlaat zit maar 1 Lambda-sonde die dus voor beide cilinders gezamenlijk het benzine/luchtmengsel meet.
En daar wringt de schoen: als het benzine/luchtmengsel van de beide cilinders niet gelijk is dan is de waarde die de Lambda-sonde meet een gemiddelde van de 2 cilinders. Echter, we hadden net gezien dat de ene cilinder wat rijker loopt en de ander wat armer. De gemeten waarde van de lambda-sonde klopt dus eigenlijk voor geen van beide cilinders!
Wat gebeurt er nu bij kleine gasklep-opening en relatief hoge toerentallen? Er is maar weinig vermogen nodig en het motormanagement besluit dan het mengsel armer te maken. Dit kan voor de arm lopende cilinder af en toe net teveel zijn: het mengsel was daar al wat armer en wordt nu nog armer. De ontsteking van het mengsel in de arme cilinder lukt soms niet meer - de ene keer net wel en dan weer net niet: de motor schudt, of “ruckelt”. Dat is KFR!
Er is dan niks mis met de ontsteking of de bougies, dit komt puur door het verschil in aangezogen lucht in beide cilinders.
Hoe groter het verschil in aangezogen lucht van de 2 cilinders (hoe slechter de motor “gesynchroniseerd” is, noemen we dat) deste heftiger de KFR.
Vaak loopt de motor stationair wel prima. Dit komt doordat bij gesloten gaskleppen de doorgelaten lucht (bij de R1100Rt en R1150RT) apart geregeld wordt door zogenaamde bypass-schroeven. Die zijn precies in te stellen. Dit zegt echter niks over de afstelling van de gaskleppen.
Zodra het gas iets geopend wordt, en de gaskleppen niet mooi gelijk open gaan, zal de motor niet meer “synchroon” lopen.
Hoe komt het nou dat je bij een 1-cilinder geen last van KFR hebt?
Simpel gezegd is er niks om synchroon (of niet synchroon) te lopen: er is maar 1 cilinder. Natuurlijk kan een 1-cilinder ook schudden, dat kan aan de inspuiting/carburateur of aan ontsteking liggen, maar gesteld dat die goed zijn, dan kent een 1-cilinder geen KFR.
En waarom hebben 4-cilinders hier geen last van?
De krachtverdeling bij 4-cilinders is dusdanig dat je KFR minder merkt en als je het al merkt dan zegt men vaak “de motor loopt rauw”.
WAT HELPT?
Andere bougies?
Nee, weliswaar hebben sommige bougies een hogere ontstekingsenergie (betere vonk), maar daar wordt het probleem maar ten dele mee opgelost.
Als het mengsel niet goed is, helpt ook een bliksemschicht niet! Natuurlijk moeten wel goede bougies gemonteerd worden.
Rijker mengsel?
In principe Ja, omdat KFR niet zo snel komt door te rijk mengsel. Echter, zal de Lambdasonde dit detecteren en via het motormanagement (de Motronic) corrigeren.
Aanpassing aan de pot-meter?
Via de gas-pot-meter aan de linkerkant van de machine kan de motronik wijs gemaakt worden dat de gasklep wat verder openstaat, waardoor deze (iets) meer benzine inspuit. Dit gaat ook niet werken, omdat ook dit door de lambda-sonde gedetecteerd wordt en via de motronic gecorrigeerd zal worden.
Extra “kastje” (Powercommander, Rapidbike etc.)
Er zijn allerlei kastjes die het motormanagement voor de gek kunnen houden, bijv. door het signaal van de Lambda-sonde aan te passen of te vertragen.
Dat werkt, alhoewel niet altijd de mileunormen gehaald worden, en ook kan het verbruik beinvloed worden.
Ander Motronic-programma (=Codeerstekker)?
Ja, mits deze er voor zorgt dat het mengsel rijker wordt, en de lambda-sonde zijn mond houdt. Ook hier zal de motor meer verbruiken en minder schoon verbranden. Ook niet echt je dat. Bovendien weet niemand precies welke codeerstekker bij welke motor, van welk bouwjaar en welk type & versie motronic nou welk effect heeft.
Beter synchroniseren?
Dat is het! Waarom ergens anders aan knutselen als je de oorzaak kunt aanpakken? Ook zal slechte synchronisatie schelen in vermogen en trekkracht (je bent zo 5 pk kwijt). Anderen geven kapitalen uit om meer vermogen te krijgen, terwijl het bijna gratis voor het oprapen ligt.
bron: Powerboxer.de