Synchronisieren der C
Beschreibung vom Rainer (Stand 2.8.03)

Die Luftdosierung im Ansaugtrakt der C wird von einem Drosselklappenstutzen Model 95 von BING geregelt. Bewegungen am Gasdrehgriff werden von einem Stellpotentiometer erfasst und an die Mototronic-Steuerung rückgemeldet.  

Es handelt sich hierbei um zwei Stutzen mit je einer Drosselklappe, deren Wellen über ein einstellbares Gestänge miteinander verbunden sind. Der Gleichlauf der Drosselklappen wird von BING bei der Montage justiert, die Einstellschraube dann mit Lack versiegelt. Diese Synchronisation wird nach Montage des Stutzens am Motor der C von BMW nicht weiter korrigiert, und die Einstellschraube ist durch das Plastik-Ansauggehäuse verbaut und ohne Eingriffe nicht mehr zugängig.

Zur Einstellung der Synchronisation im Standgas und bei fast-geschlossenen Stellungen der Drosselklappen ist über ein Nebenluftsystem mit zwei Stellschrauben möglich, die von außen zugängig sind.

Es ist wichtig, dass bevor man sich Gedanken um die Synchronisation der C macht, die Ventile sauber und gleichmäßig eingestellt sind. Auch dürfen keine Lecks im Ansaugtrakt vorhanden sein. Letztere sind in erster Linie für schlechtes Standgas und evtl auch KFR verantwortlich, denn sie lassen Luft in das System, „von der die Einspritzung nichts weiß“, wodurch sich Unregelmäßigkeiten in der Gemischaufbereitung ergeben. Bei Motoren mit höherer Laufleistung kann man auch eine Kompressionsmessung erwägen, um Asymmetrien im Ansaugverhalten zwischen den beiden Zylindern auszuschließen.

 Einen guten Hinweis im Groben erhält man auch, wenn man an beiden Zylinderköpfen unmittelbar nach einer schnelleren Fahrt mit einem Digitalthermometer vergleichende Temperaturmessungen durchführt. Sind Störfaktoren in der Motoreneinstellung, bzw. durch Verschleiß, ausgeschlossen, so kann man zunächst eine Übersicht über die Synchronisation erhalten, indem man ein gutes Synchrometer an beiden Unterdrucknippeln an den Einspritzgehäusen anschließt.  Das Synchrometer muss eine einstellbare Dämpfung aufweisen, die für beide Seiten so reguliert werden soll, dass die Nadel gerade nicht mehr so viel zittert, dass eine akkurate Ablesung gewährleistet ist.

 

Vergleicht man nun die Anzeigen bei unterschiedlichen Gasgriffstellungen, so bekommt man eine erste Übersicht über die gesamte Synchronisation zwischen beiden Zylindern. Sofort fällt auf, dass der Unterdruck nicht direkt mit Bewegungen des Gasgriffes variiert, sondern dass hier eine automatische Steuerung greift, die den Unterdruck ständig nachreguliert.

Die Nebenluftschrauben können über Plastikverlängerungen eingestellt werden, die hinten aus dem Ansauggehäuse hervorragen. Hierfür muss der vordere Sitz und die Seitendeckel abgebaut werden. Die Plastikschrauben werden mit einem 6mm Imbusschlüssel gedreht, am besten eignet sich hierfür ein Schlüssel mit Kugelende, mit dem man die Einstellung auch in einem leichten Winkel vornehmen kann.

Bei meiner C war als erstes auffallend, dass beide Nebenluftschrauben vollständig geschlossen waren. Hierzu ist anzumerken, dass die Einstellung der Nebenluftschrauben nicht an die Mototronic zurückgemeldet wird, hier also kontrolliert Luft in das System gelassen wird, die bei der Gemischberechnung nicht berücksichtigt wird. Auf das Standgas hat diese Einstellung in einem relativ weiten Bereich keine Auswirkung, denn dieses wird von der Steuerung automatisch nachreguliert.

Generell werden also bei ganz geschlossenen Nebenluftschrauben die Drosselklappen von der Steuerung ein klein wenig geöffnet, aber es tritt in der Praxis dadurch ein weiterer wichtiger Effekt ein: Im Schiebelauf schließen die Drosselklappen vollständig. Bei ganz geschlossenen Nebenluftschrauben ergibt sich dadurch das kernige, manchmal ruckartige Ansprechen der C. In Kurven kann das manchmal irritierend sein, weil die C dann sehr abrupt auf Gasgeben/ -wegnehmen reagiert, fast als hätte man einen Ein/Ausschalter. Das Nebenluftsystem vermag dies deutlich zu mildern.

Bei meinem ersten Versuch öffnete ich die linke Nebenluftschraube ½ Umdrehung und stellte die rechte auf die bestmögliche Synchronisation ein. Ein Fahrtest zeigte mir meine C wie ausgewechselt: Weiches Ansprechen auf das Gas in den Kurven, und nicht mehr die massive Motorbremse, die ich eigentlich als „kernig“ gemocht hatte. Schließlich öffnete ich die linke Nebenluftschraube um ¼ Umdrehung und stellte die rechte wieder bestmöglich ein. Hierdurch ergab sich ein sehr gutes Ansprechverhalten, aber die „Bockigkeit“ war genügend abgemildert, so dass das Kurven fahren nun noch mehr Spaß macht.

Folgendes bleibt noch anzumerken:

  1. Die Nebenluftschrauben sollten möglichst gleichmäßig eingestellt werden. Die Synchronisation sollte gewahrt bleiben, aber eine sehr unterschiedliche Einstellung dieser Schrauben bringt ungleich viel „ungemessene“ Luft in beide Seiten ein und würde zu ungleichen Verbrennungsverhältnissen führen.
     

  2. Oft heißt es, für die Synchronisation der C könne man nur ein digitales Synchrometer verwenden. Ein analoges Synchrometer reicht zur Auffindung von Lecks im Ansaugtrakt völlig aus. Hat man hier dichte Verhältnisse, so wird man sehen, dass sich auch kleine Veränderungen an den Nebenluftschrauben von 1/8-1/16 Umdrehung darstellbar auf die Anzeigen auswirken, und es dürfte fraglich sein, ob in der Praxis diese Schrauben feiner justiert werden. Was bei Analoguhren die Schwierigkeit darstellt, ist, dass man keine Differenzanzeige bekommt, sondern zwei Messnadeln gleichzeitig im Auge behalten muss, was etwas Übung bedarf. Ich war mit dem Ergebnis, das ich mit dem Synchronmesser von Louis erhielt, sehr zufrieden.
     

  3. Um die Drosselklappen selbst zu synchronisieren, muss man sich Zugang zur Einstellschraube verschaffen. Bei gutem Licht kann man diese durch das Gitter unter dem Luftfilter sehen, aber von diesem Winkel ist sie schlecht zu betätigen. Besser wäre hier vermutlich ein Zugang von hinten. Hier müsste man ein Loch in das Ansauggehäuse machen, das man später dann wieder mit einem Stopfen verschließt. Im Rahmen meiner Analogmessuhren konnte ich hier keine Abweichung feststellen, die Nadeln bleiben beim Gasaufreißen und –wegnehmen synchron, ebenso bei konstanter höherer Drehzahl (die im Stand ja dennoch mit relativ kleinen Öffnungen der Drosselklappen einhergehen).  Der Aufwand einer Einstellung ist hier durch die Verbauung mit dem Ansauggehäuse so groß, dass man zum einen andere Störfaktoren sorgfältig ausgeschlossen haben sollte, zum anderen sich für diese Einstellung es vielleicht doch lohnt, über ein digitales Synchrometer nachzudenken. Hat man diese Einstellung „vermasselt“ und bekommt sie nicht mehr richtig hin, so braucht man von BMW wenig Hilfe zu erwarten. Offiziell sollte der Drosselklappenstutzen dann ausgebaut werden und zur Neujustierung an das BING-Werk nach Fürth eingeschickt werden.

Hier noch ein Nachtrag vom Rainer:

Inzwischen habe ich noch ein paar wichtige Punkte hinzuzufügen:

  1. Es ist wirklich frappierend, wie stark man den Lastwechselcharakter der C durch das Nebenluftsystem beeinflussen kann. Nebenluftschrauben ganz geschlossen: Sehr harte, aggressive Lastwechsel, programmgemäß eher etwas fettes Standgas. Nebenluftschrauben leicht geöffnet: Progressiv weicherer Lastwechsel. Nebenluftschrauben weit offen: Mageres Standgas, unregelmäßiger Leerlauf und KFR.
     
  2. Jetzt bin ich erst darauf gekommen, dass man hier ein tolles diagnostisches Tool hat: Nebenluftschrauben ganz zu drehen (Bypass-System stillgelegt), und dann das Synchronmeter angeschlossen. Meine C weist nun perfekt identische Unterdruckwerte auf. Hat man ein Leck irgendwo einlassseitig, so sollte es zu deutlichen Abweichungen der Messwerte kommen. Geringe Abweichungen könnten ein Indiz für eine ungleiche Ventileinstellung sein, oder ansonsten, im Verbund mit einem Kompressionstest Aufschluss über Verschleiß geben. Vielleicht aber auch einen Hinweis auf eine schlechte Synchronstellung der Klappen, welche dann mit der kaum zugänglichen Schraube eingestellt werden könnte (aber Vorsicht…)

Ich bin überzeugt, dass die meisten, die über einen samtweichen Motorlauf nach der Synchronisation berichten, in Wirklichkeit durch den weichen Lastwechsel nach Aktivierung des Nebenluftsystems beeindruckt sind.


Nachtrag von Peter:

Heute war ich dran - nachdem ich mir gestern bei Obi alle Utensilien zum Bau des Differenzdruckmanometers nach Holger Wiemann (leider sind die Seiten von Holger Wiemann nicht mehr verfügbar - aber auf www.powerboxer.de gibt es alle seine Infos) besorgt hatte ging es abends um 17:00 Uhr ans Werk:

Manometer bauen: Löcher in die Pressspanplatte bohren, Schlauch ran, mit Bindedraht festmachen, rotes Automatiköl (das ich gestern in einer kleinen Marmeladendose bei meiner Kfz-Werkstatt geschnorrt hatte)  rein, etwas warten ...meinen Kinder erklären was denn das nun wieder werden soll ... um kurz vor 18:00 Uhr konnte es dann los gehen. Helm auf und C warm fahren.

Dann Sitz und Chromseitenteile runter und gemäß der Anleitung vom Rainer anfangen. Die lackierten Seitenteile könne übrigens dran bleiben -.sie stören fast nicht.

Die erste Überraschung (die eigentlich keine mehr war - meine C hat seit 10000km keine Werkstatt gesehen und lief in letzter Zeit deutlich rauer): Ca. 15 mbar Differenz im Standgas, die sich bis 4000 Umdrehungen so halten:

Die zweite Überraschung: Auch bei mir war die linke Umluftschraube komplett zu.

Also diese ca. 1/3 Umdrehung auf und die rechte so einstellen, dass die Druckdifferenz annähernd null ist. Und sie bleibt es auch bis ca. 3500 Umdrehungen, dann beginnt sie wieder deutlich zu differieren.

Die Probefahrt zeiget nun genau das, was auch Rainer schon beobachtet hatte: Aus meinem Stier war eine Kuh geworden. Die Motorbremse ist auf einmal ein "Motorbremschen" ... und meine C läuft wieder deutlich sanfter. Erstaunlich, was eine kleine Drehung an zwei Schräubchen so ausmacht.

Der Druckdifferenz in höheren Drehzahlbereichen ist mit den Umluftschrauben aber nicht bei zu kommen - da hilft wohl nur ein Gang zu Brisk. Hoffentlich ist Wiesbaden bald mal näher an München ...

Ergänzung zum Differenzdruckmanometer

Falls jemand das Differenzdruckmanometers nachbauen möchte noch ein paar Anmerkungen: Die Schläuche stammen alle aus dem Gartenbewässerungssortiment von Gardena - große Baumärkte sollten das haben. Mein Brett hat nur 1,50m - reicht auch aus. Die Absperrhähne kann man sich (wie auch schon Holger Wiemann schreibt) sparen - meiner Meinung nach kann man sich bei vorsichtiger Arbeit auch die hitzebeständigen Schläuche sparen - ich hab einfach die Gardena Schläuche bei der Messung mit Kreppband an den Fußrasten festgemacht - so können sie an keine heißen Teile geraten. Die ganzen Teile kommen dann auf ca. 16€ - da kostet mich schon die Fahrt zu meinem Freundlichen mehr.


(12.8.03 - Nachtrag vom Rainer)

Synchronisationsmessung in 10 Minuten für €2,40

Um die Synchronisation, bzw. deren Einstellbarkeit, bei der R1200C rankt sich ein Mythos, wie bei kaum einem anderen Motorrad. Wie bereits beschrieben, besorgt die Regulierung der Luftzufuhr hier ein Doppelstutzen mit je einer Drosselklappe von BING. Links ist ein Potentiometer angebaut, welches der Elektronik die Stellung des Gasgriffes rückmeldet, rechts der Mechanismus für die automatische Kaltstartanhebung und Standgasregulierung. Zwischen den beiden Stutzen befindet sich die Einstellschraube für den mechanischen Gleichlauf der beiden Drosselklappen.

Bei dieser Konfiguration ergeben sich naturgemäß 2 mögliche Problemgebiete:

  1. Die Einheit wird nach dem Einbau nicht mehr im Verbund mit dem Motor synchronisiert. Sie ist zwar in sich ab Werk BING justiert, aber die effektive Gesamtsynchronisation unterliegt nun möglichen Fertigungstoleranzen beim Einlasstrakt und beim Motor.
     
  2. Die Mototronic Motorsteuerung und Einspritzanlage bedient beide Zylinder nicht individuell, sondern gemeinsam. Es ist somit durchaus denkbar, dass ein Zylinder magerer läuft, der andere fetter, die Motorsteuerung jedoch keine Abweichungen registriert. Im Endeffekt funktioniert dieses System also in dieser Beziehung wie der V2 Motor der Harley, der von einem gemeinsamen Vergaser gespeist wird. Im Gegensatz dazu hat BING aber ein Nebenluftsystem vorgesehen, das für die linke und rechte Seite individuell einstellbar ist.

Dieses Nebenluftsystem wird über zwei Stellschrauben reguliert, die nicht mit der Motorsteuerung gekoppelt sind, also die kontrollierte Zuführung einer kleinen Menge „unregistrierter“ Luft gestatten. Die weitreichenden Auswirkungen dieses Systems auf die Motorencharakteristik wurden bereits beschrieben.

Es stellt sich nun die Frage, welches die einfachste Methode darstellt, um festzustellen, ob mit der Synchronisation einer C ein Problem vorliegt, oder nicht. Hierzu braucht es nicht mehr, als 6m Aquarien-Belüftungsschlauch mit einem Innendurchmesser von ca. 3,5mm zu etwa 40 Cents pro Meter.

Beide Enden des Schlauches werden an einem der beiden Unterdrucknippel unten an den Einspritzgehäusen angeschlossen. Im Bild ist der Schlauch oben einfach durch Öffnungen in der Garagentüre geführt, so dass er in der Mitte ein „U“ formt, in das etwas Flüssigkeit gefüllt wird. Bei der gezeigten Anordnung wurde hierfür eine kleine Menge rotes K&N Filteröl verwendet. Man könnte auch ATF (Automatic Transmission Fluid) verwenden, oder, ob des guten Kontrastes gar etwas Johannisbeersaft, wobei eine Flüssigkeit mit einer Viskosität im Bereich von Motorenöl die Schwingungen der Flüssigkeitssäule im Standgas besser dämpft.

Nach Befüllung wurden einige Minuten abgewartet, bis die Flüssigkeit sich am Boden des „U“ gesammelt hatte, dann wurden die beiden aufsteigenden Schläuche mit einem Drahtbinder gerade bei der „Nulllinie“, dem Flüssigkeitsstand in der Ruhe, zusammengebunden. Als Hintergrund muss ein kariertes Matheheft des Herren Sohnes herhalten. Der gesamte Aufbau erfordert wenige Minuten, dann kann die Messung beginnen.

Der Vorteil dieser Anordnung ist nicht nur, dass sie schnell und billig ist, sondern die Messung mit einer sehr dünnen (und damit leichten) Flüssigkeitssäule ist auch sehr auflösungsstark, so dass auch kleinere Abweichungen sichtbar werden. In der Tat: Ich hatte zuvor die Synchronisation des Nebenluftsystems mit einem Präzisions-Synchrometer der Firma Louis (€69,-) vorgenommen und konnte nun doch noch eine kleine Abweichung darstellen. Ein weiterer Vorteil dieser vereinfachten Anordnung ist, dass Undichtigkeiten im System mangels Steckverbindungen praktisch ausgeschlossen sind. Ein Nachteil mag sein, dass bei groben Störungen der Synchronisation, z.B. durch Undichtigkeiten im Ansaugtrakt, die leichte Flüssigkeitssäule sehr weit hochgezogen werden kann. Die vertikalen Schenkel des U sollten also lang genug sein, denn wir wollen unserer C sicherlich keinen Johannisbeersaft füttern!

Erfolgt die Messung mit einer solch sensiblen Anordnung, so fallen Änderungen in der Synchronisation auf, die sich ergeben, ohne dass etwas gemacht wurde. Will sagen: Im Standgas mag sich das Unterdruckverhältnis im Laufe von 20-30 Sekunden verschieben, ebenso bei einer konstanten Drehzahl von 1500 U/Min. Bei anfänglich perfekter Synchronisation ergab sich die im Bild gezeigte Abweichung nach etwa 20 Sekunden. Für dieses Phänomen der „wandernden Unterdruckbalance“ habe ich momentan keine Erklärung, aber es zeigt, dass offensichtlich Aussagen über eine „absolute“ Synchronisation mit Vorsicht genossen werden müssen.

Ich habe schließlich mein Nebenluftsystem so einreguliert, dass diese Schwankungen sich etwa ausgleichen, im Mittel also die Synchronisation perfekt ist. Auch habe ich darauf geachtet, dass beim Aufziehen des Gasgriffes, ebenso beim Gaswegnehmen, während ein kurzer „Schiebelauf“ entsteht, die Synchronisation innerhalb enger Toleranzen bleibt. Hätte ich das Nebenluftsystem im Standgas so synchronisieren müssen, dass bei anderen Betriebszuständen grobe Abweichungen entstanden wären, so wäre dies ein Hinweis gewesen auf:

  • Schlecht eingestellte Ventile
  • Undichtigkeiten im Ansaugtrakt
  • Schlechter mechanischer Gleichlauf der Drosselklappen.

Was gibt es aber sonst noch für Hinweise und Zeichen, dass etwas mit der Synchronisation nicht stimmen könnte?

  • Ein ungleiches Kerzenbild (Ansaugtrakt der helleren Kerze auf Undichtigkeit prüfen, falls eine Kerze zu dunkel, auf der Seite die Einspritzdüse prüfen)
     
  • Ungleiche Verfärbungen an Krümmern oder Auspufftöpfen. Ebenso ungleiche Temperatur der Zylinderköpfe (diese muss bei laufendem Motor oder unmittelbar nach einer schnellen Fahrt gemessen werden, denn sie gleicht sich nach einigen Minuten wegen der Wärmeleitung an).
     
  • Unregelmäßiges Standgas (bei zu niedrigem Standgas liegt wahrscheinlich ein Leck auf der Ansaugseite vor. Bei der C spielen solche Lecks nicht nur zwischen dem Einspritzkörper und dem Zylinderkopf eine Rolle, denn die Luftmenge wird bereits im Luftfilterkasten gemessen und die Einspritzmenge entsprechend berechnet. Jede zusätzliche Luft führt zu einer Abmagerung des Gemisches.)
     
  • KFR (Konstantfahrt-Ruckeln), ein bockiger Lauf bei gleich bleibender Geschwindigkeit und niedriger Motorlast.
     
  • Starke Vibrationen beim Beschleunigen.
     
  • Leistungseinbuße.

Diese einfache Schlauchwaage ermöglicht einen lohnenden kleinen Test, besonders mit Blick auf den geringen Einsatz an Material und Zeit!