Käfer Cabrio 1303 mit AJ Motor 1600 cm3 US Ausführung läuft nicht oder schlecht         

Wenn der Motor plötzlich schlecht läuft, hat das häufig nur eine Ursache. Doppelfehler sind selten, außer der Motor war ausgebaut und wurde instandgesetzt. Bei einem Umbau können mehrere Fehler gleichzeitig vorhanden sein, dann ist die Fehlersuche viel schwieriger,

der richtigen Weg zur Fehlerbeseitigung ist die Ausschlussmethode......prüfen was richtig ist um fest zu stellen, wo der Fehler ist, also ausschließen was es nicht sein kann.


Um die Funktionen nachvollziehen zu können, ist es hilfreich die Gesamtfunktion zu verstehen. Hier sind nur die elektrischen Verbindungen dargestellt.




Sehr vereinfacht dargestellt, ist der Funktionsablauf folgender Maßen:
Motor Übersicht:



  1. Zündverteiler
  2. Luftmengenmesser
  3. Temperaturfühler Zylinderkopf
  4. Zusatzluftregler
  5. Thermo Zeitschalter
  6. Einspritzventile
  7. Startventil
  8. Schubluftventil
  9. CO Einstellschraube

Alle Einstellwerte und Schlauchverbindungen müssen geprüft, oder korekt eingestellt werden, in einer logischenReihenfolge.

Ich halte die Zündkerzenbilder für den richtigen und ersten Schritt zur Ursachen Erkennung. Leider kommt man nicht gut an die Zündkerzen beim Käfer ran, aber es sollte trotzdem der erste Schritt sein.



Die funktionierenden Zylinder (1, 3, 4) laufen etwas zu mager aber störungsfrei. Die Verbrenung ist sehr gut, aber die Isolationskörper dürften ruhig rehbraun und nicht weiß sein. Weiß bedeutet mager (geringer Benzinverbrauch)/ sehr hohe Verbrennungstemperatur. Falsche Zündkerzenbilder können als Ursache auch falsche Zündkerzen (falscher Wärmewert) haben. Zylinder 2 arbeitet nicht oder schlecht. Da das Zündkerzenbild feucht dunkel ist, scheint die Benzinversorgung ok, aber der Zündfunke könnte das Problem sein. Matt schwarz (pelzig) würde bedeuten, Benzin fehlt, Funke vorhanden. Es könnte hier auch Zündkerze 2 defekt sein, nur bei diesen neuen NGK Zündkerzen eher unwahrscheinlich.

So ein Fehler macht sich durch fehlende Leistung bemerkbar. Der Käfer erreicht schlecht/ gar nicht seine Höchstgeschindigkeit in den einzelnen Gängen. Es fehlen ja nicht nur die rechnerisch 16 PS, sondern die anderen Zylinder müssen auch noch gegen die Kompression des defekten Zylinders anarbeiten.

Hier wäre jetzt der richtige Schritt, dass Zündkabel für Zylinder 2 vom Verteiler bis in dem Zündkerzenstecker innen mit einem Ohmmeter auf Durchgang prüfen. Unterwegs oder ohne notwendiges Werkzeug ist auch das Vertauschen eine Analysemöglichkeit. Zündkerze 2 und 3 tauschen. Wandert der Fehler mit? Wenn der Fehler wandert ist das Zündkabel und der Stecker in Ordnung. Die Zündkerze ist defekt.  Zündkerzenstecker 2 und 3 tauschen (natürlich ohne das Kabel, nur den Stecker, sonst stimmt die Zündfolge nicht mehr). Wandert der Fehler mit? Wenn der Fehler mit wandert ist der Zündkerzenstecker defekt. Sollte sich so kein Fehler finden lassen, sollte die Kompression von Zylinder 2 geprüft werden. Fehlende Kompression (z.B. Ventile defekt), führt auch zu dem schlechtem Zündkerzenbild von Zylinder 2.



Gott sei Dank, die Kompression ist sehr gut, das ist es nicht.

Der Schließwinkel ist für die Zündung von Zündanlagen mit Kontakten extrem wichtig. Ein Schließwinkelmessgerät ist immer für unterschiedliche Zylinderzahlen und ermittelt den Mittelwert der geschlossen Kontakte während einer Motor Umdrehung. Durch den Abstand der Kontakte , er wird gemessen mit einer Fühllehre, lässt sich der notwendige Schließwinkel einstellen. Leider durch Kontaktabbrand und Abnutzung des Betätigungsnocken verstellt sich der Schließwinkel relativ schnell wieder, wodurch auch der Zündzeitpunkt sich verstellt. Alle 5000 Kilometer zu prüfen/ einzustellen ist schon sinnvoll.



Das Messgerät hat zwei Kabel, rot und grün. Es muss parallel an der Zündspule angeschaltet werden. Der Schließwinkel müsste auf 47 Grad plus/ minus 3 Grad stehen. Er steht hier sehr falsch auf 36 Grad. Hier muss jetzt der Abstand der Kontaktflächen, wenn der Nocken die max. Öffnung macht, eingestellt werden.

Ich kenne die Argumente, der Käfer lief immer mit Kontakte, warum soll man das ändern. Alles ändert sich, auch schon mal was zum Besseren. Kontakte waren gut, solange es nichts besseres gab. Die alten Kontakte werden irgendwo hergestellt und haben nicht mehr die Standfestigkeit von früher. Die ersten elektronischen Zündungen brauchten immer noch Kontakte, nur den Zündspulenstrom schaltete ein Tyristor. Der Kontakt brannte nicht mehr ab. Das war gut, als es noch nichts besseres gab. Nachteilig war die temperaturempfindlichkeit und der zusätzliche Kasten für die Elektronik. Dann kamen die kontaktlosen digitalen Zündungen (Bild nachfolgend) voll integriert, klein und preiswert. Der Vorteil ist, kein zusätzlicher Kasten, keine Kontakte mehr, gar nicht mehr den Schließwinkel einstellen der ist immer otimal, einmal den Zündzeitpunkt einstellen, für immer.... Kein Kontaktverschleiß, kein selbständiges verstellen der Zündung. Leider aber immer noch den alten mechanischen Verteiler mit Unterdruckdosen und Zündvorverstellung mit Fliehgewichten und Federn. Die Module gehen auch schon mal kaputt und ein alter Kontakt incl. Kondensator in Reserve auf Reisen ist empfehlenswert.



Die nächste Optimierung der Zündanlagen für Oldtimer war die 1-2-3 Zündverteiler, alles neu, alles digital, mit elektronischem Unterdrucksensor, Drehzahlmessung im Verteiler und nicht mit Fliehgewichten und Federn, optimal für alte Motoren. Leider gibt es die nicht für US Käfer Motoren, da es nur einen Unterdruckanschluß gibt und der US Zündverteiler zwei Unterdruckdosen hat.




  ....wird ergänzt
Natürlich nur wenn Änderungen vorgenommen wurden, oder der Zustand unbekannt ist.



Die Zündfolge ist im Uhrzeigersinn 1-4-3-2. Die Zylindernummern sind auf den Luftleitblechen unter den Zündkabelsteckern eingepresst.



Zylinder 1 hat auf dem Verteilerrand unter dem Vereteilerdeckel eine Markierung.

Die Funktion der Benzinpumpe ist immer wichtig, bei einer elektrischen Einspritzung besonders. Der Einspritzdruck an den Einspritzventilen wird in der elektrischen Benzinpumpe erzeugt. Ist Benzindruck vorhanden? Der Benzindruck sollte 2,5 ATÜ sein und im Leerlauf (weng Unterdruck zum Benzinregler) auf 2 ATÜ sich reduzieren.


....wird ergänzt

Im Bild oben die Nr. 5 ist der Thermo Zeitschalter, ein mechanischer Kontakt, der temperaturabhängig bis ca. 35 Grad Motortemperatur den Kaltstart unterstützen soll. Er sorgt über das Steuergerät dafür, dass das Kaltstartventil kurz Benzin in den Ansaugbereich einspritzt. Also nur relevant für das Kaltstartverhalten.



Mit 1,5 Vol % ist der Wert gut, da er 1,1 plus/ mius 0,9 haben soll, bedeutet von 0,2 bis 2,0 ist ok.



Prüfung nur erforderlich wenn Änderungen vorgenommen wurden, die Vermutung nahe liegt, oder der Zustand unbekannt ist.



An meinem Motor waren alle Zusatzkomponenten für die Abgasrückführung bereits entfernt. Angeblich wirkungslos und nur den damaligen Gesetzen in den USA entsprechend. Es bleiben drei Unterdruckverbindungen. -1- vorne von der Unterdruckdose Zündverteiler zum Klappenstutzen schräg hinten. -2- hinten
von der Unterdruckdose am Zündverteiler zum Klappenstutzen vorne. -3- vom Ansaugverteiler unten zum Benzindruck Regler hinter dem Gebläsekasten.



Der Temperaturfühler am Zylinderkopf (Fahrerseite) ist ein NTC Widerstand der sich bei Erwärmung im Messwert ändert. Bei ca. 20 Grad sollte der Widerstand (Draht gegen Gehäuse) ca. 2,5 KOhm haben. Natürlich muss für den Messvorgang die Drahtverbindung getrennt werden.
Natürlich nur bei schlechtem Kaltlauft.



Wenn man den schwarzen Stecker vom Zusatzluftregler abzieht, sollte der Messwert an den Kontaktzungen am Ventil ca. 30 Ohm betragen. Bei betriebswarmen Motor darf man keinen Sog mit dem Finger am Stutzen fühlen, wenn man den Schlauch hinter dem Regler abzieht.
Natürlich nur bei schlechtem Kaltstart ein Thema.



Der Thermo Zeitschalter, ein mechanischer Kontakt, der temperaturabhängig bis ca. 35 Grad Motortemperatur den Kaltstart unterstützen soll, versorgt über das Steuergerät, dass das Kaltstartventil (Elektromagnetventil) mit Strom, so dass kurz Benzin in den Ansaugbereich einspritzt wird. Wenn hier Fehlfunktionen vorhanden sind, dauert der Kaltstart mit voll getretenem Gaspedal ca. 5 lange Sekunden.

Die Funktion des Luftmengenmesser kann im eingebauten Zustand geprüft werden. So sieht das Schnittmodell aus. Man sieht sehr schön den Schwenkflügel der die Luftmenge misst und die Kontakte die dadurch betätigt werden.

 

Die nachfolgenden Bilder sind seitenverkehrt im eingebauten Zustand anzuwenden, da der Luftmengenmesser so eingebaut ist, das die Zahlen der Kontakte auf dem Kopf stehen. Zuerst dem breiten 6 poligen Stecker vom Luftmengenmesser abziehen und dann an den Kontakten des Luftmengenmessers prüfen. Mit einem handelsüblichen Vielfachinstrument (Baumarkt) mit der Ohmmessung im Bereich bis 1000 oder 2000 Ohm.



An den Kontaktzungen 7 und 8 muss der Messwert 120 bis 200 Ohm sein.



An den Kontaktzungen 6 und 9 muss der Messwert 200 bis 400 Ohm sein.



An den Kontaktzungen 36 und 39 muss der Messwert 0 Ohm sein, wenn man mit dem Finger links in der Luftöffnung die Luftmessklappe ein wenig bewegt. Der Luftmengenmesser Kontakt schaltet hiermit die Benzinpumpe an, so lange der Motor läuft, also Luft ansaugt. Lässt man die Luftklappe los, muss der Messwert auf unendlich gehen, also der Kontakt für die Benzinpumpe ist getrennt.

Trotz positiver Messungen kann der Luftmengenmesser defekt sein. Es werden nur Widerstände und der Kontakt gemessen, nicht die Verstellfunktion (siehe mögliche Motorprobleme).



Das Ventil öffnet im Schubbetrieb bei geschlossener Drosselklappe. Das Ventil (3 Anschlüsse) ist Bestandteil der Abgasrückführung. Wenn die Abgasrückführung (Schubluftventil) abgebaut ist, müssen die Luftanschlüsse unterhalb des Saugkrümmers, hinter dem Luftfilter und der dünne Unterdruckanschluss dicht verschlossen sein, sonst wird ungemessene Luft angesaugt und der Motor läuft nicht richtig oder gar nicht.

Mögliche Motorprobleme:

Ein sehr häufiges Motorproblem ist ein oder mehrere undichte Stellen im Ansaugbereich. Es ist ein sehr typisches Motorproblem von eine L Jetronic. Nicht durch den Lufmengemesser gemessene
Luft in den Verbrennungsräumen führt zu einem zu mageren Gemisch, zu hohem Leerlauf, Fehlzündungen, Leistungsmangel, usw. Der Motorraum ist voll mit Luftschläuchen, häufig alt und spröde, mit unzureichender Schlauchbefestigung an den Stutzen. Alle Luftanschlüsse muss sorgfältig befestigt/ abgedichtet sein.                                                                                                                               

Unterstellt, der Anlasser dreht den Motor kräftig im Startvorgang. Damit der Motor dann anspringt sind zwei grundsätzliche Dinge erforderlich:

  1. Benzindruck an den Einspritzventilen (ca. 2,5 ATÜ), ersatzweise Benzindruck am Startventil, das reicht aber nur für ein kurzes hoch drehen des Motors.
  2. Zündfunken an den Zündkerzen.

So lächerlich wie es ist, fehlendes Benzin (falsche Benzinstandsanzeige, Tank leer, fehlende Funktion der Benzinpumpe, usw.) ist die Ursache Nr.1 Natürlich sind viele weitere richtige Einstellungen (Schließwinkel, Zündzeitpunkt, Zustand und Zündkerzenabstand, Luftfilter, u.v.m.) erforderlich. Aber der Motor springt ja in der Regel plötzlich nicht mehr an und die Einstellungen/ der Zustand verändert sich in der Regel ja nicht schlagartig.

Damit der Motor gut anspringt ist eine weitere Funktion erforderlich:

  1. Benzindruck am Startventil und dessen Funktion.

....wird ergänzt

Die elektrische Benzinpumpe läuft gleichzeitig mit dem Betätigen des Anlassers. Wenn der Motor läuft, wird die elektrische Benzinpumpe mit Strom aus dem Luftmengenmesser versorgt. Im Luftmengenmesser ist die Luftklappe mit einem Kontakt dafür verbunden. Wenn der Kontakt im Luftmengemesser nicht arbeitet, geht der Motor sofort nach dem Starten wieder aus.



Mit einem Schraubendreher kann man die Abdeckung vom Luftmengenmesser vorsichtig aufhebeln. Sie ist mit Silikon eingeklebt.



Links ein Blick in das geöffnete Gehäuse, rechts der Kontakt in Großaufnahme.

 

Hier wird der Kontakt mit einer Kontaktzange neu justiert. Eine normale Spitzzange geht dafür auch. Verklebt wird der Deckel wieder mit Dichtmasse oder Silikon. Der Deckel muss nicht luftdicht verklebt werden.

Am Einfachsten ist es einen neuen Luftmengenmesser für ca. 1400 Euro zu kaufen. Bei dem Preis wundert es nicht, das so viele AJ Motoren umgebaut werden auf Vergaser, obwohl der Vergaser Motor der schlechtere ist (Startverhalten, Benzinverbrauch, usw.). 
Wie funktioniert der Kaltlauf? Das Zusatzluftventil (1) ist bei kaltem Motor offen. Über den Stromanschluss (2) wird bei Zündung an, das Zusatzluftventil erwärmt und nach ein paar Minuten schließt das Ventil wieder. Dann ist der Motor warm und benötigt keine Kaltlaufunterstützung. Wenn der Motor kalt ist, zieht der Motor zusätzlich Luft durch die Schläuche (weiße gestrichelte Linie). Die Luft wird vom Luftmengenmesser gemessen und entsprechend mit Benzin angefettet.

Für den Kaltlauf muss:
  1. Das Zusatzluftventil offen sein, also Luftdurchgang haben. Das lässt sich wie in Bild rechts prüfen.
    1. Luftschlauch bei laufendem kalten Motor aus dem Ansauggummi ziehen.
    2. Loch abdichten im Ansauggummi und mitdem Daumen den Luftsog am Schlauch prüfen.
Wenn der Motor im Kaltlauf Fehlzündungen hat, bedeutet das häufig ein zu mageres Gemisch und die Ursache kann falsche Luft (nicht vom Luftmengenmesser gemessen) sein. Irgend ein Schlauch ist gerissen, vom Stutzen abgerutscht, o.ä.

 

Ein Grundsatz Erkenntnis vorweg. Es gibt Fehlzündungen im Ansaugbereich und Fehlzündungen im Auspuff. Bei allen Ottomotoren, Fehlzündungen im Ansaugbereich heißt zu mageres Gemisch, Fehlzündungen im Auspuff bedeutet zu fettes Gemisch. Hier haben wir dann zu mageres Gemisch. Das Gemisch wird u.a. durch den Luftmengenmesser und zwar der Position der Ansaugklappe im Luftmengenmesser beeinflusst. Wenn man Gas gibt öffnet sich die Luftklappe im LmMess und es wird mehr Benzin benötigt. Wenn die Stellung der Luftklappe nicht im Steuergerät ankommt, kommt auch nicht mehr Benzin. Wenn nicht genug Benzin kommt, magert das Gemisch ab und es gibt Fehlzündungen im Ansaugbreich. Also Luftmengenmesser ausbauen.

 

Links der LmMess wird geschüttelt. Wenn sich dann etwas im Gerät lose anhört ist es schon schlecht. Es ist etwas lose. Rechts der Übeltäter im Bild. Nach 40 Jahren darf schon mal eine Kontaktzunge abbrechen. Kein Problem, für 1400 Euro gibt es einen neuen LmMess, oder.....

 

Öffnen lässt sich der LmMess problemlos, aber auseinanderbauen würde ihn zerstören. Alle Schrauben sind versiegelt. Ein Werkseinstellung von Rückholfeder und Luftklappe ist nicht außerhalb vom Prüfstand einstellbar. Also muss die Operation am lebenden Objekt durchgeführt werden. Die abgebrochene Kontaktzunge an eine Kupferader (220 V Installationsleitung) anlöten...

 

Luftklappe innen mit einem Werkzeug an einem bestimmten Punkt fixierenden, damit der Arbeitsbereich zugänglich ist. Den Kontakt Gegenbügel hoch biegen, die Kontaktzunge auf dem Schleifer mit einer Klemme fixieren.....

 

Die Kupferader wieder an den Schleifer anlöten. Dabei darf alles nicht zu warm werden, da Messing durch Temperatur weich wird und die Kontaktkraft verliert. Den Kontaktbügel wieder herunter biegen und Durchgang vom Kontaktbügel zu Schleifer messen, fertig. Deckel mit Silikon wieder fixieren und einbauen zum Test.

Wenn ein dicker Unterdruckschlauch sich gelöst hat oder gerissen ist, bekommt der Motor am Luftmengenmesser vorbei Luft. Die nicht gemessene Luft führt zu falschen Einspritzwerten. Wenn jetzt aber Vollgas gegeben wird, reicht der Unterdruck am Luftmengenmesser aus, um Vollgas zu erkennen und das Steuergerät gibt annähernd richtige Werte zum Lauf des Motors. Es sind zwei mögliche dicke Schläuche. Vom Öl Einfüllstutzen zur Drosselklappe und vom Zusatzluftventil zum Ansaugrohr.



So sah der vorhandene Unterdruckschlauch vom Ölstutzen aus. Zu groß, zu dünnwandig mit Knick, so etwas ruscht im Betrieb irgendwann ab und dann geht nichts mehr, nur noch mit Vollgas.



Wenn beide großen Unterdruckschläuche neu sind und so gut knickfrei verlegt, dann ist es gut. Der Unterdruckschlauch mit dem Knie vom Öleinfüllstutzen hat die VW Nummer 181129651C (damit auch bei eBay). Der Schlauch vom Zusatzluftventil ist universal ÖL/ Wasser/ Luft Schlauch mit den Maßen innen Ø x Wandstärke: 13,0 x 3,5 mm. Die Stuzen nicht einölen, damit der Schlauch besser rutscht. Was besser drauf rutscht, geht auch wieder leichter von selber runter.
Hauptursache, falsche Luft durch Undichtigkeit. Die Auswirkung ist wie Gas geben, denn daduch wird die Luftzufuhr auch nur erhöht. Die falsche Luft bewirkt auch, dass der Motor nicht mit der Standgaseinstellschraube im Standgas eingestellt werden kann. Fehlzündungen im Ansaugbereich heißt ja zu mageres Gemisch. Also alle Luftschläuche auf Schadstellen prüfen.



Hier sieht man die Ursache, ein gerissener Schlauch am Leerlaufluftventil. Es kommt nicht gemessene Luft in den Verbrennungsraum. Da die Luft nicht vom Luftmengenmesser gemessen wurde, fehlt entsprechend die dafür notwendige Benzinmenge durch das Steuergerät. Zu viel Luft mit zu wenig Benzin verursacht Fehlzündungen wegen zu magerem Gemisch. Bei dem Fehlerbild läuft der Motor bei Vollgas fast normal, da der Riss nur geringe Mengen Luft rein lässt und der Luftmengenmesser bei Vollgas noch ganz öffnet.

Nicht das Standgas an der Luftklappeneinstellschraube einstellen, das verstellt den gesamten Leistungsbereich. Ausnahme, eine Notreparatur unterwegs. Denn z.B. mit einer hochgedrehten Luftklappe kann man weiter fahren, wenn der Gaszug gerissen ist, zwar nicht mit Vollgas, aber mit 2000 U/ Min sollte es gehen. Hört sich beim Anhalten beschissen an, aber besser als zu Fuß laufen.

Nur an der großen Schlitzschraube in der Bildmitte am Klappenstutzen wird das Standgas bei warmen Motor auf ca. 800 U/Min eingestellt. Lässt sich hier das Standgas nicht einstellen, liegt ein oder mehrere andere Fehler vor.

Wenn der Motor im Standgas ausgeht, schlecht Gas annimmt und kraftlos ist, z.B. im vierten Gang nur 80 bis 100 Km/h fährt, könnte der Motor auf nur drei Zylindern laufen. Bei Vergaser Motoren ist es ja so, bekommt ein Zylinder Sprit, bekommen alle Zylinder Sprit. Da es hier ein Einspritzmotor ist, muss die Benzinversorgung (jeder Zylinder einzeln) und die Zündfunken Versorgung für alle Zylinder vorhanden sein.  Prüfen lässt sich das, indem man bei laufendem Motor im Standgas die Stromversorgung der Einspritzventile nacheinander abzieht und wieder aufsteckt.


Bei funktionierenden Zylindern muss sich die Drehzahl/ der Lauf verändern. Wenn keine Drehzahländerung erkennbar ist, handelt es sich um einen Defekt an diesem Zylinder, oder in der Sprit Versorgung, oder in der Zündfunken versorgung des Zylinders. Wenn so ein defekter Zylinder erkannt wurde, schraubt man die Zündkerze raus.

So sieht eine Zündkerze aus (verrust, matt, trocken), die nicht mit Benzin versorgt wird. Hier Zylinder 2 rechts der erste Zylinder. Die Zündkerze wäre naß, wenn ein Defekt an der Zündkerze oder im Zündkabel vorhanden ist. Daher muss jetzt das dazu gehörende Einspritzventil geprüft werden. Dazu wird das Einspritzventil demontiert und ein Abspritzversuch in einem Glas gemacht. Leider müssen immer gleich zwei Einspritzventile demontiert werden.


Linkes Bild im Vordergrund im Gemüseglas ist Einspritzventil von Zylinder 2. Die Einspritzventile müssen an der Benzinleitung angeschlossen sein. Das Zündkabel muss aus der Zündspule entfernt werden, da der US Motor über das Startventil sonst anspringen würde. Jetzt lässt man kurz den Anlasser drehen und beobachtet das Spritzbild der Einspritzventile. Lässt sich gut sehen, leider schlecht fotografieren. Im Bild links im Hintergrund spritzt das Ventiel einen kegelförmigen Strahl (mit roter Linie gekennzeichnet), im Bild links Vordergrund am defekten Einspritzventil von Zylinder 2 hängt nur ein Tropfen. Einspritzventil Zylinder 2 arbeitet nicht.

Nach den Ventiltausch rechts im Bild haben beim Test beide Zylinder einen schönen Sprühstrahl (mit roten Linien gekennzeichnet). Jetz kann alles wieder eingebaut und ein Testlauf vorgenommen werden.