Funktionweise E-Choke, 12 Dec. 2009 21:27

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OPete:

Hallo liebe Hexer!

wie Ihr wißt, interessiert mich in diesem thread die Funktionsweise und auch die Einstellbarkeit - so sie denn Sinn macht - des E-Chokes.

Vorab kurz meine Erfahrungen mit bestimmt 5 unterschiedlichen Piaggio-Händlern zu diesem Thema:

Frage:
Ist der E-Choke einstellbar?

Antwort:
Nein, der E-Choke ist ab Werk voreingestellt, und kann nicht verändert werden.
( ...diese Antwort erhielt ich ausnahmslos von allen technischen Ansprechpartnern der angerufenen
Piaggio-Händler )

und

Der E-Choke ist elektronisch gesteuert.
Nach Abschalten des Motors bleibt der E-Choke in dieser Stellung und erst beim Wiedereinschalten
der Zündung fährt die Elektronik den E-Choke in die Kaltstartposition zurück.

auch

Wenn der E-Choke kaputt ist, kann man sich helfen, indem man einige Unterlegscheiben unter den
E-choke packt, dann springt der Motor wieder besser an.



Tja, so kann´s gehen. Deshalb ist auch dieses Forum für alle "Hexer" so interessant.



Da diese Aussagen nicht immer mit Euren Erfahrungen übereinstimmen, habe ich mir mein Röllerken bzgl. des
E-Chokes mal etwas genauer "unter die Lupe" genommen

....nachdem ich Vergaser und Motorblock von all den "Ablagerungen der Jahre" ( 11 ) befreit hatte.



Der Ausbau des E-Chokes:

Nur der Vollständigkeit halber sei dies an dieser Stelle noch einmal erwähnt...

Die Zuleitungen für E-Choke und Vergaserheizung waren bei meinem Roller mit Kabelbindern
zusammengebunden... diese mußten weg.
Danach habe ich die beiden Kreuzschlitzschrauben des E-chokes gelöst, und das Bauteil vorsichtig aus seiner Halterung gezogen. Hierbei muß natürlich auf Sauberkeit geachtet werden, damit kein Schmutz in die offene Bohrung ( Gleitbahn des E-Choke Kolbens sowie Führung der E-Choke Düsennadel ) hineinfällt.

Deshalb ist es wichtig, zumindest diesen Bereich vor Ausbau des E-Chokes zu reinigen...Benzin und Pinsel.

Neben der Batterie, evtl. geschützt durch einen Kunststoffschlauch, befindet sich dann die Steckverbindung des
E-Chokes zum Bordnetz... diese einfach lösen und schon hat man den E-Choke demontiert.



Der Aufbau des E-Chokes:

Im wesentlichen besteht der E-Choke aus folgenden Teilen...

1. Zuleitung,
bestehend aus zwei Kabeln mit Steckverbindung zwecks Anschluß an das 12V
Gleichspannungsnetz.

2. Dem Heiz-/Funktionselement
mit Stößelstange, Kolben und Düsennadel ( HFSKD )

3. Einer Kunststofftülle ( sichtbarer Teil )
in der sich das HFSKD befindet, miteinander verschraubt.
Zur Vergaserseite hin bildet diese Kunststofftülle den Sitz ( mit Dichtung ) des E-Chokes
zum Vergasergehäuse aus.
Innerhalb dieser Kunststofftülle befindet sich eine Feder, die den Kolben des E-Chokes in
der Abkühlphase wieder in die "Ausgangsposition" für den nächsten "Kaltstart" drückt.

4. Eine Art Kaffekannenwärmer,
also eine Kunststoffkappe, die locker über den eigentlichen E-Choke "drübergeschoben" ist, um die
vom Heizelement erzeugte Wärme möglichst effizient nutzen zu können und ein übermäßiges
Abstrahlen der Wärme - bei kalten Außentemperaturen - zu verhindern; Luftpolster.
Hierdurch wird auch die Reaktionszeit des E-Chokes von "kalt" auf "warm" beschleunigt, da
insgesamt geringere Wärmeverluste entstehen, und die eingebrachte Energie zu einem größeren Teil
für den Vortrieb der E-Choke Nadel genutzt werden kann.
Außerdem ein mechanischer Schutz gegen Verschmutzung.

"Tuning-Tipp"
Eine zusätzliche benzin- und temperaturbeständige Wärmeisolierung
an dieser Stelle, könnte die Kaltlaufphase noch einmal verkürzen, was dem
Benzinverbrauch insbesondere bei Kurzstrecke zugute kommen könnte.



Funktionsweise des E-Chokes:

Erst wenn der Motor läuft, wird der E-Choke mit 12V Gleichspannung versorgt.
Wenn die Zündung eingeschaltet wird passiert dbzgl. noch nichts ( es liegt keine Spannung an der Steckverbindung ).

Läuft der Motor dann, wird das Heizelement ( HE ) im E-Choke von dem sich einstellenden Strom (der "alte Ohm" läßt grüßen ) erwärmt. Die Abwärme des HE erwärmt das Funktionselement, welches in Abhängigkeit von der aufgenommenen Wärme expandiert, und den Kolben inkl. Nadel gegen den Druck der Feder - s.o. - solange herausschiebt, bis der maximale Hub des Funktionselementes erreicht ist, oder der Kolben an einen festen Anschlag stößt ( wie dies bei der Hexe der Fall ist; der max. mögl. Hub ist also größer als der zur Verfügung
stehende Weg ).
Die Beheizung des E-Choke erfolgt also solange wie der Motor läuft.... i.d.R.

Ursachen möglicher Fehlfunktion:

Sind die Kontakte innerhalb der Steckverbindung evtl. korrodiert oder wird an den Kontakten anderweitig nicht die erforderliche Systemspannung erreicht, kommt es zu einer verlängerten Kaltlaufphase - zumindest aus Sicht des E-Chokes -, natürlich zu höherem Benzinverbrauch und zu einem schlechteren Leistungsverhalten des Motors, da das Gemisch für die vorhandene Betriebstemperatur des Motors zu stark angereichert ist.
Im Extremfall kann die Warmlauf-/Endposition nicht mehr erreicht werden...schlechter Warmstart, hoher Benzinverbrauch.

Ist die innenliegende Feder gebrochen, wird der Kolben inkl. Düsennadel nicht mehr die "Kaltstartposition" erreichen können, und das Kaltstartverhalten sowie die Gasannahme bis zu Erreichen der Betriebstemperatur wird eher schlecht sein ( Gemisch zu mager ). Hier helfen dann eingeschränkt evtl. U-Scheiben.

Wurde der "Kaffeekannenwärmer" ( Plastikkappe um den E-Choke ) irgendwann mal entfernt, wird auch dies zu erhöhtem Spritverbauch führen. Der Temperaturverlust über das E-Choke Gehäuse ist dann zu hoch, was zu längeren Aufheizphasen ( Gemisch wird länger angefettet als nötig ) und zu kürzeren Abkühlphasen ( Gemisch wird beim nächsten Start bereits angereichert, obwohl dies in diesem Umfang noch nicht notwendig wäre ).
Auch könnte das Warmstartverhalten darunter leiden.

Befindet sich zwischen E-Choke und Vergasersitz Schmutz, so ist die Wahrscheinlichkeit hoch, daß der Vergaser an dieser Stelle falsch Luft zieht.


Der E-Choke in Betrieb:

Meine Tests habe ich mit einem ausgebauten E-choke durchgeführt. Als Energiequelle diente eine 12V Batterie.
In der Praxis muß hierbei natürlich die abgestrahlte Wärme des Motors aber auch die abgeführte Wärme des E-Chokes über den Vergaser berücksichtigt werden.

Alle Messungen wurden auf den Sitz des E-Chokes bezogen.

Die Messungen wurden bei einer Ausgangstemperatur des E-Chokes von +18 grad C sowie -15 grad C durchgeführt.

DURCHFÜHRUNG:

Umgebungstemperatur sowie Temperatur des E-Choke ca +18 grad C

Messung 1: Aufheizen

Ausgangsposition:
Ausfahrmaß des Kolbens inkl. Nadel ca 18,3mm

Heizspannung 12V angelegt und Zeit gemessen bis keine sichtbare
Veränderung mehr wahrnehmbar.

Ergebnis:
Nach Heizdauer von 2,5 - 3 min war die Nadel in Endposition.
Die theoretische Kaltlaufphase war also nach dieser Zeit beendet.

Endposition:
Ausfahrmaß des Kolbens inkl. Nadel ca 23,5mm

Max Systemhub ca 5,2mm



Messung 2: Abkühlphase

Ausgangsposition:
Ausfahrmaß des Kolbens inkl. Nadel ca 23,5mm

Heizspannung 12V abgenommen und Ausfahrmaß in Abständen von 5 min gemessen.

Ergebnis:
Nach Abkühlzeit von 5 min ca 21,4mm
Nach Abkühlzeit von 10 min ca 20,2mm
Nach Abkühlzeit von 15 min ca 19,8mm

Die Abkühlzeit in der Praxis wird bei der gewählten Umgebungstemperatur deutlich
länger sein, da die Abwärme des Motors das Abkühlen des E-chokes hinauszögert.


Die nächste Meßreihe wurde bei einer Anfangstemperatur des E-Chokes von ca -15 grad C. und einer Umgebungstemperatur von +18 grad C durchgeführt.
Deswegen geben die nachfolgenden Messwerte auch nur die Richtung vor, da nicht nur von innen, sondern auch von "außen" geheizt wurde. Dies ist in einem winterlichen Umfeld ( -15 grad C ) natürlich nicht der Fall.


Messung 1a: Aufheizen

Ausgangsposition:
Ausfahrmaß des Kolbens inkl. Nadel ca 17,3mm

Heizspannung 12V angelegt und Zeit gemessen bis keine sichtbare Veränderung
wahrnehmbar.

Ergebnis:
Nach einer Heizdauer von ca 7 min war die Nadel in Endposition.
Die theoretische Kaltlaufphase war also nach dieser Zeit beendet.

Endposition:
Ausfahrmaß des Kolbens inkl. Nadel ca 23,5mm

Max Systemhub ca 6,2mm


Messung 2a: Abkühlphase

Auf diese Messung wurde verzichtet, da eine Umgebungstemperatur von -15 grad C. mit
vertretbarem Aufwand nicht zu realisieren war. ...Gefrierfach zu klein.

Aus Gründen die "auf der Hand liegen" kann man aber davon ausgehen, daß die
Abkühlphase bei -15 grad C. deutlich schneller vonstatten ginge, als bei Messung 2.



Sonstiges:

Aus den Messwerten für Bohrungstiefe der E-Choke-Aufnahme im Vergaser, der
minimalen Eintauchtiefe der Einheit Kolben/Nadel ( -15 grad C. ) in diese Aufnahme bei
Kaltstart, sowie des max mögl. Systemhubs der Einheit Kolben/Nadel ergibt sich, daß
für die eigentliche Regelung ein max. mechanischer Hub von ca 5,3mm zur Verfügung
steht.
Der Kolben des E-Chokes wird also immer durch den mechanischen Anschlag am
Vergaserboden in seinem Bewegungsdrang begrenzt, da der Systemhub immer größer
als der mechanisch mögliche ist.
Oder anders:
Das System ist so ausgelegt, daß bei Standardeinstellung ( ab Werk ) das
Funktionselement den Kolben immer auf Anschlag drückt....egal ob Kalt-/ oder
Warmstart.


E-Choke Tuning:
Wird die o.g. Kunststofftülle hineingeschraubt, verschlechtert sich das Kaltstartverhalten
und verringert sich der Verbrauch, da die Einheit Kolben/Nadel von Anfang an tiefer
eintaucht und deshalb schneller die Endposition erreicht hat ( Anschlag Kolben ).
Als Gegenspieler tritt hierbei jedoch die innenliegende Feder auf, die durch diese
Modifikation eine höhere Vorspannung erhält und evtl. mehr "drückt".

....und umgekehrt...mit Einschränkung
...im Extremfall wird die Warmlaufposition nicht erreicht und man fährt immer ein wenig
mit "gezogenem Choke".


Meine Maßnahmen:
Da ich mit dem E-Choke überhaupt noch keine Praxiserfahrung sammeln konnte,
möchte ich mir zunächst mal einen "Status Quo" erfahren, um dann gegebenfalls gezielt
Modifikationen vorzunehmen.
Deswegen jetzt noch keine Veränderung. Er funktioniert ja so, wie er soll.




Viele Grüße

OPete

P.S.: So könnte es technisch funktionieren ;-)

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