Anleitung zum Wechsel des Stauscheibenpotentiometers und anderen Arbeiten an der KE-JETRONIC von BOSCH (Author: Jochen Fuchs) 1. Vorwort Hallo Sternfahrer, aus eigener Erfahrung weiß ich dass es Markenunabhängig bei einem Großteil aller gebauten Fahrzeuge mit KE-Jetronic nach einer gewissen km-Leistung oder einem gewissen Alter Probleme mit dem Motorlauf gibt. Bei fast allen Fahrzeugen (egal ob Mercedes W201, W124, W126 oder andere Marke) beginnt dies mit dem allmähligen Verschleiß des Stauscheibenpotentiometers. Wenn dann an der Einspritzanlage auch noch herumgestellt wird (Einstellung des Poti oder CO-Gehalt), manchmal auch durch die Werkstatt, wird alles meistens nur noch schlimmer. Bei manchen Fahrzeugen kommen dann zusätzlich altersbedingte Probleme (Zündverteiler, Zündkabel, Falschluft ziehen, usw.) hinzu. Gerade dann ist es schwierig den Überblick zu behalten, und richtig vorzugehen um das Problem relativ schnell und unkompliziert zu lösen. Hierbei soll diese Anleitung mit aussagekräftigen Problembeschreibungen und den dazu gehörigen Lösungsvorschlägen helfen. Diese Anleitung baut auf einem Mercedes W126 mit Motor M103.941 (260SE) auf, sollte aber problemlos für alle Mercedes PKW mit KE-Jetronic anwendbar sein. Lediglich die Lage der einzelnen Bauteile und deren Zugänglichkeit wird beim jeweiligen Fahrzeug unterschiedlich sein. Bei den V8 Motoren des W126 (ausgenommnen der 380er mit KA-Jetronic), sowie einigen W124 Motoren (zwischen 1988 und 1992) ist in der Motorsteuerung zusätzlich eine Klopfregelung integriert, auf die ich aber nicht eingehe, da sie nur das Zündsystem beeinflusst. Inwieweit diese Anleitung auch bei Fahrzeugen anderer Marken mit KE-Jetronic oder gar bei der Weiterentwickelten KE-Motronic (Ausbaustufe der KE-Jetronic; Einspritzung und Zündsystem kombiniert, v.a. bei AUDI verbaut) anwendbar ist müsste allerdings erst noch erprobt werden. Ich weiße zudem ausdrücklich darauf hin dass diese Anleitung rein aufgrund meiner eigenen Erfahrung mit dem Einspritzsystem KE-Jetronic von BOSCH, sowie durch die Verarbeitung von Tips und Anregungen auch aus der bereits vorhandenen Anleitung von Christian Martens entstanden ist und auch als solche wahrzunehmen sind; d.h. es wird von meiner Seite aus keinerlei Garantie auf Richtigkeit und 100%iges Gelingen der geschilderten Arbeiten übernommen. Im Zweifelsfall muss jeder selbst wissen was er tut. Daher bin ich auch jederzeit gern an Verbesserungsvorschlägen und anderen Methoden, die zum Ziel führen interessiert und weiß diese zu würdigen. 2. Worüber man sich vorher im Klaren sein sollte Generell rate ich den Poti-Wechsel nicht jedermann. Man sollte schon über einige „Schraubererfahrung“ , über eine fundierte Systemkenntnis der KE-Jetronic und ein paar Elektronikkentnisse verfügen, sowie Zugriff auf diverse Werkzeuge und Testgerätschaften (siehe 3.) haben, da unsachgemäßes Verstellen an diesem Bauteil und anderswo an der KE-Jetronic in manchen Betriebszuständen grobe Fehler im Motorlauf verursachen oder den Motor nicht mehr anspringen lassen. Allgemeinwissen zu Benzineinspritzsystemen und zur KE-Jetronic kann man unter Anderem in der „gelben Reihe“ bei BOSCH sehr günstig erwerben (z.B. 1987722021 „KE-Jetronic“) Wer die Möglichkeiten zum Potiwechsel nicht hat kann bei jedem Bosch-Dienst oder bei Mercedes Benz einen überholten Luftmassenmesser im Austausch beziehen (Teile Nr. BOSCH: 0438121033; Kostenpunkt ca. Euro 420). Abraten kann ich dagegen von einem gebrauchten Luftmassenmesser vom Schrottplatz, da man hier nie genau weiß wie viele km dieser schon seinen Dienst verrichtet hat und an den Potentiometern nach ca. 200.000km bereits Verschleißerscheinungen auftreten, womit es sich dann bei einem Preis von ca. Euro 150 nicht mehr lohnt einen gebrauchten LMM vom Schrottplatz einzubauen. 3. benötigte Werkzeuge und Testgerätschaften 3.1 Werkzeuge:
3.2 Testgeräte:
4. Diagnose stellen: Liegt das Problem überhaupt am Stauscheibenpoti? Anhand des Potiausgangs-, Drehzahl- und (bei KAT) Lambdasignals als Hauptgrößen , und einigen Korrekturgrößen (Stellung des Drosselklappenschalters und des Leerlaufschalters, Spannungsabfall an Kühlmittel- und Lufttemperatursenor, Abgleichstecker KE) werden vom KE-Steuergerät die Steuersignale für Leerlaufsteller, elektrohydraulischen Drucksteller und Kaltstartventil generiert. Um eine erfolgreiches Einstellen und später eine funktionierende Regelung sicherzustellen, sollten Zündsystem und Mechanik der KE intakt sein. 4.1 Grundlegender Prüfumfang:
4.2.1 Symptome des Problems genauer analysieren: Abgleichstecker des KE-Steuergeräts auf Stellung 1 !
a) Funktioniert die Kaltstartanreicherung/Warmlaufanreicherung
?
b) Hängt der betriebswarme Motor gut am Gas? (spontane Gasbewegungen gegen Vollgas werden unmittelbar ohne „Verschlucken“ angenommen?) c) Ist in allen thermischen Betriebszuständen ein runder
Motorleerlauf gewährleistet? (laufender Motor [beobachtet am
Zyl.-Kopf] sollte sich in
d) Funktioniert die elektronische Leerlaufdrehzahlregelung? (Leerlaufdrehzahl
wird auch unter leichter Belastung eingeregelt und
e) Leerlaufdrehzahl sollte außerdem relativ konstant gehalten
werden und nicht mehr als 50 U/min (bei mir sind es 30U/min am Analogdrehzahltester)
f) Läuft der Motor auch in Lastübergangszuständen
(z.B. bei Schalten auf N-, bzw. Auskuppeln im Schiebebetrieb oder
beim Bremsen) absolut
g) Verdecktes Symptom: CO-Gehalt lässt sich nicht oder nur schwer Einstellen, Leerlaufdrehzahl erhöht sich beim Einstellen. 4.2.2 Ursachen und Lösungsansätze Wenn einzelne Symptome negativ sind, empfehlen sich die folgenden Vorgehensweisen
mit den entsprechend gekennzeichneten Kleinbuchstaben
a): Kühlmitteltemperaturgeber, Kaltstartventil, Leerlaufsteller,
und deren Verkabelung zum Steuergerät überprüfen.
b): Elektrohydraulischen Drucksteller, Drosselklappenschalter,
Leerlaufschalter, sowie deren Verkabelung zum Steuergerät überprüfen
c): Ansaugtrakt des Motors auf Dichtheit überprüfen.CO- Einstellung
überprüfen bzw. nachjustieren.
d) / e) : Schwankt die Leerlaufdrehzahl ständig um mehr als 50
U/min, Potistecker abziehen. Verbessert sich der Leerlauf bei abgezogenem
Stecker
f): Leerlaufregler, und dessen Verkabelung zum Steuergerät überprüfen.
Abgasmessung durchführen, Auspuffanlage auf grobe Dichtheit kontrollieren.
Ist der
g): Ansaugtrakt des Motors auf Dichtheit überprüfen. (besonders
Gummiteile neigen dazu nach einem gewissen Alter brüchig zu werden,
was zum
5. Potentiometerwechsel 5.1 Pinbelegung und Lage des Stauscheibenpotentiometers
5.2 Potisignal überprüfen: Potiausgangssignal zwischen Pin 1 u. 2 mit Voltmeter bei Motorleerlaufsolldrehzahl messen und mit dem Spannungssollbereich in Abhängigkeit der gemessenen Referenzspannung zwischen Pin 1 und 3 auf dem Diagramm vergleichen. Liegt das Signal nicht im Sollbereich, ist das Potentiometer mindestens falsch eingestellt. Leerlaufsignal zwischen Pin 1 u. 2 mit Oszilloskop auf Ausschläge
untersuchen und mit Solldiagramm vergleichen.
Ein Potentiometer ist schadhaft wenn bei der Prüfung mit dem Oszilloskop im Leerlauf oder bei der Rauschprüfung sog. Rauscherscheinungen (Ausschläge) auftreten. Ein Potentiometer ist ebenfalls als defekt einzustufen wenn sich das eingestellte Potileerlaufsignal durch Drehen am Trimmpotentiometer nach links oder rechts nicht verändern lässt. Ein falsch eingestelltes altes Potentiometer ist nur dann neu einzustellen wenn dieses bei der Rauschprüfung, sowie bei der Leerlaufsignalprüfung keinerlei Auffälligkeiten (Rauschen) zeigt und das Trimmpotentiometer einwandfrei funktioniert. Ausgangssignal des Potis im Leerlauf zwischen Pin 1 und 2
Rauschprüfung des Potis bei eingeschalteter Zündung zwischen
Pin 1 und 2
5.3 Potentiometer wechseln und einstellen 5.3.1 Soll und Referenzspannung
Das Potentiometerausgangssignal U2 wird in Abhängigkeit einer vom
Steuergerät generierten Referenzspannung U1 (4,35 - 5.35 V) eingestellt.
(In der Regel sind es genau 5V zwischen Pin 1 u. 3 bei eingeschalteter
Zündung und abgezogenem Potistecker)
5.3.2 Poti ab- und anbauen Potentiometer zugänglich machen (bei den Motoren 103: Druckregler
und Plastikkabelkanal der Motorelektronik müssen demontiert werden)
Wenn all dies gewährleitstet ist kann das neue Potentiometer nun
angeschraubt werden. Die Schrauben werden zunächst nur leicht angezogen,
so dass das Potigehäuse in den Langlöchern (von vorne gesehen
auf der rechten Seite) mit leichtem Kraftaufwand vertikal nach oben und
unten verschoben werden kann.Hauptrücklaufanschluss des Mengenteilers
nach oben ansetzen und Druckregler nach oben angesetzt mit Rücklauf
zum Tank anschließen. Rücklaufanschluss des Steuerkolbens am
Druckregler (kleinerer Anschluss) mit einem rückseitig aufgesteckten
Gummireifenventil verschließen. Kraftstoffschlauch auf die kleine
Rücklaufleitung vom Steuerkolben aufstecken und Schlauch so
verlegen dass die Steuerkolben-Leckmenge bei laufendem Motor in ein Behältnis
außerhalb des Motorraums eingeleitet wird.
5.3.3 Potentiometer einstellen Bevor mit der Einstellung begonnen wird sollte sichergestellt sein dass
alle elektrischen Komponenten, inkl. Kabelstrang, sowie (zwingend !!) die
mechanischen Komponenten der KE-Jetronic intakt sind. Ansonsten ist es
möglich dass trotz fehlerfreier Einstellung kein einwandfreier Motorlauf
gewährleistet ist.
Motor abstellen, Stecker des Leerlaufreglers und des elektrohydraulischen
Druckstellers wieder aufstecken. Spannungsmessgerät wieder anstecken.Motor
starten. KE-Regelung sollte jetzt, wenn alles beachtet wurde einwandfrei
arbeiten. Leerlaufdrehzahl kontrollieren, muss im Drehzahlsoll liegen,
leichtes Schwanken (max. 50U/min) darf toleriert werden. Potisignal nochmals
kontrollieren, ist aufgrund der elektronisch eingeregelten (zur Einstelldrehzahl
höheren) Leerlaufdrehzahl geringfügig (ca. 0,1V) höher.
Mit dem Trimmpotentiometer kann im Sollbereich noch angehoben werden (keinesfalls
erforderlich!!). Motor abstellen und Druckregler wieder richtig anbauen.
6. Einzelne elektronische Komponenten der KE überprüfen 6.1 Fotos und Lage der einzelnen Bauteile
6.2 Widerstandswerte einzelner Bauteile Kaltstartventil: 4 - 15 Ohm Drehzahlsensor: 800 - 1200 Ohm Leerlaufregler: 4 - 10 Ohm elektrohydraulischer Drucksteller: 20 - 25 Ohm Lambda-Sonde Heizwicklung: 3 - 15 Ohm (+20°C) Wassertemperaturfühler (NTC): 1,3 - 3,6 kOhm (+30 ... +15°C) / 250 - 390 Ohm (ca. +80°C) Ansauglufttemperaturfühler (NTC): 1,3 - 3,6 kOhm (+30 ... +15°C) Durchgangs- oder Widerstandsmessungen des Kabelstrangs erfolgen grundsätzlich mit abgesteckten Verbraucher bzw. Steuergeräten. Bei Kabelprüfungen der Motorelektronik sollte deren Widerstand normalerweise unter 0,2 Ohm liegen. (Bei mir war der Widerstand mit dem Multimeter nicht mehr messbar!!) Ein wesentlich höherer oder schwankender Widerstand deutet auf Übergangswiderstände an Steckverbindungen oder Beschädigungen am Kabelstrang hin. 6.3 Stellerstrom des elektrohydraulischen Druckstellers messen Um den Motorlauf an verschiedene Übergangszustände anzupassen muss das Steuergerät Gemischkorrekturen vornehmen. Über einen Magnetanker (ohne Stromfluss im stabilen Gleichgewicht), der elektromagnetisch positiv oder negativ ausgelenkt werden kann wird eine Zuflussbohrung zur Unterkammer des Mengenteilers geöffnet oder geschlossen, was eine Druckerhöhung bzw. einen Druckabfall in der Unterkammer zur Folge hat. Aufgrund der indirekten Proportionalität des Unterkammerdruckes zum Einspritzdruck kann das Steuergerät somit auf den Einspritzdruck und damit auf die Einspritzmenge eingreifen, was dann Gemischkorrekturen für Nachstart-, Warmlauf-, Beschleunigungs- und Volllastanreicherung, sowie Schubabschaltung ermöglicht. Außerdem dient der elektrohydraulische Drucksteller im ständigen ?-Gemischregelzyklus als Regelgröße, was den ständig schwankenden Stromfluss erklärt. Der Stellerstrom wird daher am besten mit dem Analogmultimeter an Pin 1 oder 2 mit geeignetem Messadapter gemessen.Wichtig ist es auf die Polung zu achten, da sich sonst die Flussrichtung des Stroms durch das Messgerät, also das Vorzeichen des Stroms ändert. Ich habe das Messgerät zwischen Pin 1 geklemmt. (Plus an ehD, Minus an Kabelstrang). Bei dieser Polung ergibt sich bei positivem Stellerstrom eine Gemischanreicherung. Der Stellerstrom im Leerlauf muss sichtbar schwanken, wenn die Lambda-Regelung intakt ist.
Leerlauf: Strom pendelt zwischen +1 und +2 mA
betriebswarmer Motor im Leerlauf: Strom pendelt (am besten im positiven Bereich) zwischen 0 und 3 mA
betriebswarmer Motor im Leerlauf: Konstantstrom zwischen +1 und +2 mA Eine Tabelle mit Sollwerten zum jeweiligen Motor für die verschiedenen Übergangszustände findet sich im WIS System von Mercedes Benz. 6.4 Kaltstartventil überprüfen Das Kaltstartmagnetventil wird während des Kaltstartvorgangs geöffnet und bleibt danach zur Nachstartanhebung je nach Außen- und Motortemperatur nur noch wenige Sekunden geöffnet. Entscheidend ist, sofern die Spulenwicklung und die Verkabelung zum Kraftstoffpumpenrelais in Ordnung sind, dass das Ventil im geschlossenen Zustand dicht ist und sich an der Düse keine Tropfen bilden. Auch bei geöffnetem Ventil sollte ein sauberer breitzerstäubter Strahl entstehen und es dürfen sich keine Tropfen bilden. 6.5 Leerlaufdrehsteller überprüfen Der Leerlaufsteller öffnet einen Luftquerschnitt an der Drosselklappe
vorbei (Bypassquerschnitt; ein Notquerschnitt bleibt auch ohne Stromfluss
durch den Magnetanker vorhanden) und hält die Leerlaufdrehzahl
des Motors in allen Betriebs- und Übergangszuständen aufrecht
bzw. erhöht sie entsprechend. (vgl. Leerlaufdrehzahlregelung)
Rechtecksignal des Leerlaufstellers zwischen Pin 1 und Fahrzeugmasse
6.6 Lambda-Sonde überprüfen Durch eine chemische Reaktion an der Oberfläche wird von der l-Sonde
mehr oder weniger Spannung ausgegeben, die zum Sauerstoffgehalt des Abgases
indirekt proportional ist. Das funktioniert grob gesagt folgendermaßen:
Durch die hohe Verbrennungstemperatur des Ottomotors oxidieren mehrere
„reduzierende Gase“ direkt mit dem Restsauerstoffgehalt im Abgas. Je nachdem
ob das Gemisch fetter oder magerer, d.h. weniger oder mehr Restsauerstoff
im Abgas nach der Verbrennung vorhanden ist laufen diese Reaktionen nur
unvollständig (bis kein Rest-O2 mehr vorhanden ist) oder vollständig
ab (bis keine Reduktionsgase mehr vorhanden sind) Diese Reaktion
findet außerdem auf der beheizten Oberfläche der l-Sonde statt,
wobei die Reduktionsgase dann mit der Metalloxid-Halbleiterschicht
der Sondenoberfläche oxidieren.
Signal der l-Sonde bei betriebswarmem Motor im Leerlauf (Die Steckverbindungen befinden sich im Fußraum rechts!) 6.7 Schaltplan KE-Jetronic
Regelgrößen Relaisschaltungen R1 = elektrohydraulischer Drucksteller
RS 1 = „KVS Kickdown“
externe Signale und Anschlüsse X1 = Anschluss Starter Klemme 50
7. CO-Einstellung prüfen und korrigieren Generell muss der CO-Gehalt normalerweise nie verstellt werden, wenn
er einmal richtig eingestellt wurde.
bei absolut betriebswarmem Motor und gut konditioniertem Katalysator bei Leerlaufdrehzahl 720 U/min +-15U/min CO:
0,000 % Vol
Wie aus dem Messbeispiel ersichtlich ist der Leerlauf CO-Gehalt im Abgas
nach dem Katalysator, sofern dieser intakt ist nicht mehr messbar. ( Grenzwert
im Leerlauf: 0,1 % Vol). Auch der Sauerstoffgehalt sollte bei intakter
Lambda-Regelung, dichter Auspuffanlage und dichtem Ansaugtrakt sehr gering
sein, da sich ein Großteil des Abgasrestsauerstoffgehalts im
Katalysator sammelt und erst das Stattfinden mehrer Rückreaktionen
der Abgase ermöglicht.
7.1 CO überprüfen und einstellen Multimeter zwischen Pin1 des elektrohydraulischen Druckstellers und
Kabelstrang anschließen. (Plus an ehD, Minus an Kabelstrang)
8. Was euch in Zukunft noch erwartet (oder vielleicht auch nicht -:) Ein weiteres Problem mit dem viele Mercedesfahrer bislang leben müssen ist das Startproblem im „halbwarmen“ Zustand (Fzg. Betriebswarm gefahren und einige Stunden abgestellt; Beim ersten Starten macht der Motor den Anschein als wolle er anspringen und sofort stirbt wieder ab, nach erneutem längeren Startvorgang läuft der Motor dann tadellos) Zwar weiß ich und viele andere bereits wo man hier ansetzen muss, jedoch scheint das ähnlich umfangreich wie die Potigeschichte zu sein. Wenn es mir gelingen sollte entscheidende Fortschritte zu machen werde ich wohl auch hier Material zur Verfügung stellen. Ein weiterer Punkt wäre das Auswerten von Tastverhältnismessungen zur Aussagekräftigen Fehlerdiagnose, wobei ich hier erst noch einiges an Erfahrungen sammeln muss. Zudem könnte ich mir vorstellen dass irgendwann zusätzlich noch ein paar Erfahrungen und Tips zu einigen mechanischen Komponenten der KE-Jetronic erscheinen werden. Aber das liegt alles noch in entfernter Zukunft!In dieser Hinsicht wünsche ich frohes Gelingen und weiterhin viel Spaß mit den Fahrzeugen der Marke Mercedes-Benz. Sternengruß,
Besten Dank noch an Christian Martens, den Autor der ersten Anleitung
im „W124 Archiv“, auf deren Basis
diese entstand!
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