Porsche 911 Carrera 3.2 (1987): Zu hoher CO-Wert trotz überholtem Motor

Wie die gezielte Anpassung der Federspannung eines Bosch-Luftmengenmessers den CO-Wert von 3,001 % auf 0,741 % veränderte und eine anschließende Einstellung auf 1,350 % ermöglichte.

Ausgangssituation: Motor überholt, CO-Wert weiterhin zu hoch

Bei diesem Porsche 911 Carrera 3.2 aus dem Baujahr 1987 bestand ein hartnäckiges Problem: Der CO-Wert im Abgas war deutlich zu hoch und ließ sich mit der vorhandenen Einstellung nicht ausreichend reduzieren. Das Fahrzeug bestand deshalb die Abgasuntersuchung (AU) nicht.

Dabei waren bereits zahlreiche mögliche Fehlerursachen durch eine Fachwerkstatt überprüft worden.

Der Motor war innerhalb der vergangenen zwei Jahre revidiert worden. Auch die Zündanlage war bereits erneuert worden. Der Kraftstoffdruck lag im vorgesehenen Bereich, und der Leerlaufgeber funktionierte ordnungsgemäß. Ebenso war der Zylinderkopf-Temperatursensor fachgerecht überprüft worden.

Trotz dieser Maßnahmen blieb das Problem bestehen.

Besonders auffällig war, dass die CO-Bypassschraube am Luftmengenmesser bereits vollständig herausgedreht war. Eine weitere Reduzierung des CO-Wertes über diese Einstellmöglichkeit war somit nicht mehr möglich.

Die Ausgangsmessung ergab einen CO-Wert von 3,001 Vol.-%.

Damit stellte sich die Frage: Warum läuft der Motor trotz der bereits überprüften Komponenten weiterhin mit einem zu hohen CO-Wert?

Verdacht: Mechanische Abstimmung des Bosch-Luftmengenmessers

Beim Porsche 911 Carrera 3.2 erfasst ein Bosch-Stauklappen-Luftmengenmesser die angesaugte Luftmenge.

Die einströmende Luft bewegt eine federbelastete Stauklappe. Über die damit verbundene Mechanik wird ein elektrisches Signal erzeugt, das vom Motorsteuergerät zur Berechnung der Einspritzmenge herangezogen wird.

Die Federspannung spielt dabei eine wichtige Rolle.

Ist die Rückstellkraft der Feder im Verhältnis zur Luftströmung zu gering, kann die Stauklappe weiter ausgelenkt werden als vorgesehen. Dadurch kann der Luftmengenmesser dem Motorsteuergerät einen höheren Luftdurchsatz signalisieren, was zu einer entsprechend größeren berechneten Kraftstoffmenge führen kann.

Bei diesem Fahrzeug bestand deshalb der Verdacht, dass sich die mechanische Abstimmung des Luftmengenmessers über die Jahre verändert hatte.

Nach einer Beratung entschied sich der Kunde, den ausgebauten Bosch-Luftmengenmesser zur Überprüfung und gezielten Anpassung einzusenden.

Elektrische Prüfung: Unauffälliger Signalverlauf

Zunächst wurde der Luftmengenmesser hinsichtlich seiner elektrischen Funktion überprüft.

Die aufgezeichnete Kennlinie zeigte einen durchgängigen Signalverlauf ohne auffällige Unterbrechungen oder Aussetzer.

Das Ergebnis: Der Luftmengenmesser war elektrisch unauffällig.

Damit ergab sich aus der elektrischen Prüfung kein Hinweis auf einen Defekt der Schleifbahn oder eine Signalunterbrechung.

Das Problem lag nach der durchgeführten Untersuchung nicht in einem erkennbaren elektrischen Kontaktfehler. Stattdessen rückte die mechanische Abstimmung der Stauklappe und ihrer Rückstellfeder in den Mittelpunkt.

Bild: Elektrischer Signalverlauf des Bosch-Luftmengenmessers – durchgängige Kennlinie ohne erkennbare Signalunterbrechung.

Gezielte Anpassung der Federspannung

Im nächsten Schritt wurde die Vorspannung der Rückstellfeder gezielt erhöht.

Durch die straffere Einstellung wirkt der Luftströmung eine höhere Rückstellkraft entgegen. Bei vergleichbaren Betriebsbedingungen kann sich dadurch die Stellung der Stauklappe und somit das an das Motorsteuergerät übermittelte Signal verändern.

Ziel war es, die Gemischbildung so zu beeinflussen, dass sich der zuvor deutlich erhöhte CO-Wert wieder sinnvoll einstellen lässt.

Dabei wurde nicht wahllos an verschiedenen Komponenten gearbeitet, sondern gezielt die mechanische Abstimmung des Luftmengenmessers verändert.

Anschließend wurde der Luftmengenmesser wieder am Fahrzeug überprüft.

Abgasmessung: Von 3,001 % auf 0,741 % CO

Das Ergebnis der erneuten Abgasmessung war deutlich:

Der CO-Wert sank von ursprünglich 3,001 Vol.-% auf 0,741 Vol.-%.

Zwischen diesen beiden Messungen war nach den Angaben zur durchgeführten Arbeit ausschließlich die Federspannung des Luftmengenmessers verändert worden.

Die CO-Bypassschraube blieb zunächst in ihrer vorherigen Stellung.

Damit zeigte sich, welchen erheblichen Einfluss die mechanische Abstimmung des Bosch-Luftmengenmessers auf die Gemischbildung haben kann.

Die drei dokumentierten CO-Messungen

Zustand

CO-Wert

Ausgangszustand – CO-Bypassschraube vollständig herausgedreht

3,001 Vol.-%

Nach Anpassung der Federspannung

0,741 Vol.-%

Nach abschließender Einstellung über die CO-Bypassschraube

1,350 Vol.-%

Bild: CO-Vergleichsgrafik mit den drei dokumentierten Messwerten.

Abschließende CO-Einstellung auf 1,350 %

Nach der Anpassung der Federspannung war der CO-Wert zunächst auf 0,741 Vol.-% gesunken.

Dadurch stand wieder ein nutzbarer Einstellbereich über die CO-Bypassschraube zur Verfügung.

Im nächsten Schritt wurde der CO-Wert über diese Schraube gezielt angehoben und auf den vom Kunden gewünschten Wert eingestellt.

Die abschließende Messung ergab 1,350 Vol.-% CO.

Der vom Kunden für dieses Fahrzeug angegebene Sollbereich lag zwischen 1,0 und 1,5 Vol.-%. Der erreichte Wert befand sich damit innerhalb dieses angegebenen Bereichs.

Bei der abschließenden Messung wurden außerdem folgende Werte dokumentiert:

• CO: 1,350 Vol.-%

• Lambda: 0,987

• HC: 81 ppm

• O₂: 0,65 Vol.-%

• CO₂: 14,10 Vol.-%

Die Messwerte zeigen das Ergebnis der durchgeführten Abstimmung. Eine allgemeingültige Aussage über andere Fahrzeuge oder deren zulässige Abgasgrenzwerte lässt sich daraus nicht ableiten.

Fazit: Nicht jeder problematische Luftmengenmesser ist elektrisch defekt

Dieser Porsche 911 Carrera 3.2 zeigt, warum bei der Beurteilung eines Bosch-Stauklappen-Luftmengenmessers sowohl die elektrische Funktion als auch die mechanische Abstimmung berücksichtigt werden sollten.

Obwohl der elektrische Signalverlauf unauffällig war, ließ sich der CO-Wert im Ausgangszustand nicht mehr ausreichend über die Bypassschraube reduzieren.

Erst durch die gezielte Anpassung der Federspannung veränderte sich der CO-Wert von 3,001 auf 0,741 Vol.-%. Anschließend konnte er über die CO-Bypassschraube auf 1,350 Vol.-% eingestellt werden.

Der Fall verdeutlicht, dass ein elektrisch funktionierender Luftmengenmesser dennoch eine mechanische Abstimmung benötigen kann.

Gleichzeitig ist wichtig: Ein zu hoher CO-Wert kann unterschiedliche Ursachen haben. Deshalb sollten Zündanlage, Kraftstoffversorgung, relevante Sensoren und weitere mögliche Fehlerquellen überprüft werden, bevor Veränderungen am Luftmengenmesser vorgenommen werden.

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