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FAQ - Aprilia RS 125 Auslasssteuerung (ASS)
Auslasssteuerung Funktionsprinzip
Ein Rotax-Motor wie er in der RS 125 eingebaut ist, funktioniert nach dem bekannten 2-Takt Prinzip mit Resonanzauspuff. Wie das funktioniert, kann man z.B. in der Wikipedia nachlesen. Der Resonanzauspuff kann allerdings nur bei einem gewissen Drehzahlbereich funktionieren, diesen Drehzahlbereich nennt man Resonanzdrehzahl. In diesem Drehzahlbereich entfaltet der Motor seine volle Leistung, darunter oder darüber macht das Fahren keinen Spaß mehr. Die Überström- und Auslasskanäle der RS 125 sind so gestaltet, dass diese Resonanz ab ungefähr 8000 1/min (Umdrehungen pro Minute) einsetzt. Damit der Motor in niedrigen Drehzahlen auch fahrbar ist, wird die Höhe des Auslasskanales (oder die Länge der Steuerzeit des Auslasses) durch einen Schieber an niedrige Drehzahlen angepasst. Diese Länge ist auf dem Bild durch die blaue Bemaßung dargestellt und wird in Grad der Umdrehung der Kurbelwelle angegeben. So lässt sich also der Drehzahlbereich der Resonanzdrehzahl des Auspuffsystems auf einen (oder mehrere wie bei der RS250, jedoch nicht bei der RS125) weiteren, niedrigeren Drehzahlbereich erweitern. Wie das jetzt genau funktioniert, soll hier erklärt werden.
Dieses Bild zeigt die beiden einzigen Zustände des Schiebers an der RS 125: Auf dem Zustand 1 ist der Schieber offen und liegt am Auslasskanal an. Man könnte also den Schlitz für Zustand 1 komplett zugießen, und es würde sich nichts ändern, das sieht man ja sobald man das Bild anschaut. Mit einem zugegossenem Schlitz haben wir also den selben Zustand wie bei geöffnetem Schieber, dies ist bei dem Modell "Aprilia ETX 125" der Fall. Dieses Motorrad hat zwar einen Rotax 122 Motor genau wie die RS 125, allerdings ist dort kein Schlitz für den Auslassschieber vorhanden.
Jetzt ist da nur das Problem, dass die Resonanzwirkung des Auspuffes erst ab ungefähr 8000 1/min einsetzt - also gibt es davor kaum Leistung.
Zur Veranschaulichung werden die Leistungsverläufe der beiden Zustände des oberen Bildes in einem Diagramm skizziert.
Rote Kurve: Zustand 1, Schieber immer geöffnet
Blaue Kurve: Zustand 2, Schieber immer geschlossen
Die Werte in diesem Diagramm sind übrigens nur Schätzungen die dazu dienen, das Funktionsprinzip zu verdeutlichen.
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Wie man sieht, hat der Zylinder mit offenem Auslassschieber (rote Kurve) einen auffälligen Leistungsanstieg bei ~8000 1/min, hier setzt die Resonanzwirkung des Auspuffes ein (Resonanzdrehzahl). Bei geschlossenem Schieber (blaue Kurve) hingegen hat der Motor schon viel früher seine Resonanzdrehzahl erreicht, allerdings fehlt hier der starke Leistungsanstieg nach 8000 1/min. Also versucht man, aus beiden Leistungskurven jeweils nur die gewünschten Werte zu verwenden - Unterhalb von 8000 1/min die blaue Kurve mit geschlossenem Schieber, oberhalb von 8000 1/min dann die Rote Kurve. Und genau das realisiert die Auslasssteuerung. Ist die Auslasssteuerung jetzt aktiv und arbeitet auch so, wie sie es sollte, ergibt sich aus der roten und blauen Kurve die grüne, gewünschte Kurve: Unterhalb von 8000 1/min ist der Schieber geschlossen (Zustand 2, blau) und die Resonanzwirkung setzt schon bei niedrigerer Drehzahl ein. Sobald die 8000 1/min erreicht sind, öffnet der Schieber (Zustand 1, rot).
Und daraus ergibt sich auch die Funktion des Blindschiebers, der in Manchen Modellen als Seriendrossel verbaut wurde: Der Motor arbeitet immer im
Zustand 2 des Bildes, und die Leistung des Motors entspricht der der blauen skizzierten Linie im Diagramm, man kann zwar über 8000 1/min hochdrehen, aber der Motor hört dann kurz danach auf. Das selbe passiert, wenn man die Auslasssteuerung nicht anschließt.
Ein gekürzter Blindschieber hat den Effekt, dass eben nur Leistung über 8000 1/min ansteht wie bei Zustand 1 mit der roten Kurve, das eignet sich für Gewichtsreduzierung und Motorfolter, da der Motor so nur in hohen Drehzahlen fahrbar ist.
Aufbau und Umsetzung
Die komplette Auslasssteuerung besteht aus folgenden Teilen:
3: Auslassschieber, 4: Halterung, 5: O-Ring 13,3x2,4; 6: Schieberdichtung, 7: Papierdichtung, 8: Feder, 9: Bowdenzug, 10: Gummikappe, 11: M6 U-Scheibe (2 Stück), 12: Schrauben M6x20 (2 Stück), 42: Stellmotor (= Solenoid), 43: Auslasssteuerungs-Steuergerät
Der Blindschieber besteht aus:
7: Papierdichtung, 11: M6 U-Scheibe (2 Stück), 19: Blindschieber, 20: Halteplatte, 21: U-Scheibe 6,4 mm, 22: Schraube M6x25, 23: Schrauben M6x16 (2 Stück)
Wie man jetzt endlich wissen sollte, befindet sich der Auslassschieber am Zylinder, den Stellmotor findet man rechts neben der Batterie (auf Zeichnung nicht maßstabsgetreu dargestellt) und das Steuergerät befindet sich hinten im Heck. Die benötigten Kabel befinden sich alle im Kabelbaum, die Stecker findet man in der unmittelbaren Nähe der Teile. Es gibt jeden Stecker nur ein einziges Mal. Alle Teile könnt ihr beim Aprilia-Händler eures Vertrauens bestellen. Von Nachbauteilen rate ich ab.
Bitte nur Original Aprilia-Ersatzteile verwenden!
Der Schieber (3) wird vom Solenoid über einen Seilzug aufgezogen. Der Solenoid ist ein Elektromagnet mit einem Kern, der bei anliegender Spannung in den Solenoid hereingezogen wird. Gesteuert wird das ganze über die Steuerbox im Heck, diese holt sich das Signal für die Drehzahl von der Frequenz des Ausgangsstromes der Lichtmaschine. Beim Erreichen der Drehzahl von 7800 1/min gibt die Steuerbox +12Volt auf den Solenoid und dieser zieht dann über den Seilzug den Schieber aus dem Schlitz heraus. Nach einer kurzen Zeit fällt die Spannung auf 5 Volt ab, um die Spule nicht zu überhitzen. Eigentlich ganz einfach. Wenn der Schieber nicht aus gegossenem Aluminium wäre, könnte da auch fast nichts kaputtgehen.
Auslasssteuerung aktivieren
Manchmal wird die Auslasssteuerung bei der Drosselung nur abgeklemmt. Also: Anschließen! Den Solenoid (Stellmotor) finden wir rechts neben der Batterie. Das Kabel dazu hängt dort auch aus dem Kabelbaum. Stecker einfach verbinden, und schon sollte es funktionieren. Wenn nicht, siehe unten.
Das Auslassschieber-Steuergerät sitzt hinten unter dem Soziussitz. Auf dem Bild ist das Heck eines älteren Modells abgebildet, allerdings sind die Teile bei allen Baujahren ähnlich. Die Steuerbox erkennt man an der Beschriftung (7800), welche die Drehzahl angibt, bei der der Schieber öffnet. Die Steuerbox wurde von Ducati hergestellt, daran kann man sie auch erkennen.
Vor dem Einbau sollte der Schieber gesäubert werden, falls er gebraucht ist. Ölkohlereste und Verbrennungsrückstände abreiben. Der Schieber MUSS leichtgängig sein. Beim Einbau ist darauf zu achten, dass der Schieber richtig herum eingebaut wird (in offenem Zustand Bündig zum Auslasskanal, siehe Bild am Anfang). Eingebaut wird er wie man es oben auf der Explosionsskizze sehen kann.
Fehlersuche und Testen
Sollte sich die Maschine nicht hochdrehen lassen, und die Leistung, wie auf dem Diagramm mit der blauen Kurve dargestellt, bei 9000 1/min nicht mehr ansteigen, dann funktioniert wahrscheinlich der Schieber nicht mehr und ist zu. Wenn unterhalb von 8000 1/min fast keine Leistung vorhanden ist und die Maschine ruckelt, dann sitzt der Schieber im offenen Zustand (2) fest.
Um die Funktion des Schieber zu überprüfen, wird der Stecker der Steuerbox getrennt und ein Kabel oder Draht (am besten wie auf dem Bild ein Messkabel) in den rot Markierten Kontakt des Steckers am Kabelbaum gesteckt:
Hebt man das Kabel jetzt (rechts im Bild) gegen Fahrzeugmasse, sollte sich der Auslassschieber öffnen. Zündung muss dazu eingeschaltet sein, Motor aus. Sobald man das Kabel gegen Masse hebt, sollte ein Geräusch zu hören sein wenn sich der Schieber öffnet. Dieser Test sollte nicht allzu lange durchgeführt werden, da der Stellmotor nur zum Öffnen +12 Volt bekommt und normalerweise auf +5 Volt gehalten wird. Ab und zu macht das nichts aus, aber so nach einer Minute könnte die Spule langsam anfangen durchzubrennen.
Sollte das funktionieren, kann man den Stecker wieder zusammenstecken und den Motor starten. Jetzt solltet ihr wissen, wie sich der Seilzug anfühlt, wenn sich der Schieber öffnet. Kurz eine kleine Runde warmfahren und im Stand danach auf über 8000 drehen, und mit der Hand am Seilzug kontrollieren, ob der Schieber sich öffnet.
Optimales Einstellen des Schiebers
Am besten funktioniert die Auslasssteuerung, wenn der Schieber im offenen Zustand genau so am Auslass anliegt, dass er eigentlich auch gar nicht da sein könnte, das heißt also bündig zum Auslass. Vor allem bei dem Polini-Zylinder ist es wichtig, den Auslassschieber einzustellen, da dieser sonst viel zu weit öffnet und unnötige Verwirbelungen im Auslass entstehen.
Bevor wir mit diesem Schritt beginnen, wird das Dicke Rote Kabel, das unten am Motor am Anlasser befestigt ist, vom Anlasserrelais abgezogen und geprüft, dass die Maschine nicht angelassen werden kann. Zündung an, Startschalter drücken und es darf sich außer dem Klicken vom Relais nichts tun. Dies dient als Sicherheitsvorkehrung, da man sich bei dieser Arbeit sonst den Finger abtrennen kann. Wenn ihr beim Einstellen rückwärts mit dem Kopf z.B. an den Startschalter kommt, macht's Zack und der Finger ist ab. Daher unbedingt den Anlasser abklemmen, oder ihr beißt euch wegen so einer leichtsinnigen Kleinigkeit den Rest des Lebens selbst in den Hintern. Die Kraft dieses kleinen Elektromotors sollte man nicht unterschätzen, daher bitte bitte bitte tut es für euch und klemmt das Ding ab, das ist kein Witz.
Zum Einstellen wird der Auspuff demontiert und ein Kabel wie oben im Bild in den Stecker gesteckt, um den Schieber manuell öffnen zu können. Daher wird auch der Anlasser abgeklemmt, da wir dazu die Zündung einschalten. Der Stellmotor neben der Batterie wird demontiert (die beiden Imbussschrauben lösen, ist etwas Gefummel) und ein Stück nach hinten gezogen, damit wir vorne an die Einstellschraube unter dem Gummi kommen, nicht zu weit.
Mit 2 10er Schlüsseln die Kontermuttern lösen und das Kabel an dem Stecker an Fahrzeugmasse heben, damit sich der Schieber öffnet. Jetzt fahren wir mit dem Finger in den Auslass wie auf dem rechten Bild und fühlen, ob der Schieber bündig am Auslass anliegt (deswegen wurde der Anlasser hoffentlich abgeklemmt). Ist er zu weit im Auslass oder zu weit im Schlitz, wird das an der Einstellschraube korrigiert. Also das Kabel an dem Stecker wieder weg von der Fahrzeugmasse und die Einstellschraube am Solenoid entsprechend herein oder herausdrehen. Zum Testen einfach wieder das Kabel an Masse und mit dem Finger wieder fühlen, ob der Schieber sauber anliegt. Wenn der Schieber einigermaßen bündig am Auslass anliegt, machen wir die Kontermuttern zu und schieben den Solenoid auf die Position, an der er nachher festgeschraubt wird und überprüfen die Position des Schiebers durch ein letztes Rumfummeln im Auslass noch einmal. Nach ein paar Versuchen sollte die optimale Position gefunden sein.
SP-Steuergerät mit 8400 1/min
Die Auslasssteuerung der RS 125 öffnet bei 7800 1/min, es gibt allerdings ein weiteres Steuergerät der SP-Maschine mit 8400 1/min. Um nachzuweisen, welche der beiden Drehzahlen sinnvoller ist, müsste man ein Leistungsdiagramm mit geschlossenem und ein Diagramm mit offenem Schieber erstellen. Der Schnittpunkt der beiden Kurven ergibt dann die optimale Drehzahl zum öffnen des Schiebers. Dann müsste man noch messen, wie lange der Schieber beim Impuls braucht, bis er geöffnet ist und daraus die Drehzahl ermitteln, die der Motor inzwischen im Durchschnitt schon höher gedreht hat, um ihn nicht zu spät zu öffnen. Wer das gemacht hat, kann auch eine brauchbare Aussage treffen, ob das SP-Steuergerät nun wirklich so eine grandiose Mehrleistung bringt.
Pneumatische RAVE2
Eine Alternative zur Elektrischen Auslasssteuerung ist die Pneumatische RAVE2, welche über eine Membran durch den Druck im Auslass gesteuert wird. Ich hatte dieses Ding selbst verbaut und komme zu dem Schluss, dass es auf keinen Fall sinnvoll ist, eine Elektrische Auslasssteuerung durch die RAVE 2 zu ersetzen. Voraussetzung für die Verwendung der RAVE2 ist eine Bohrung unter dem Schieberschlitz, die in den Auslass führt. Bei älteren Modellen ist diese Bohrung vorhanden, bei neueren Modellen mit dem Rotax 122 Motor muss man selbst am Zylinder die Bohrung bohren, das klingt so empfehlenswert wie es ist.
Der Öffnungszeitpunkt ist zwar einstellbar, allerdings variiert die Öffnungsdrehzahl nach Lust und Laune, und der Schieber öffnet nie sofort sondern nur allmählich, es gibt verschiedene Positionen (nicht nur auf und zu) und das ganze Teil lässt sich als unpräzise bezeichnen. Es funktioniert zwar, kommt aber nie an die Präzision und Funktionalität der elektrischen Auslasssteuerung heran.
Stand 17. April 2008, Irrtümer vorbehalten.
1997 Audi A3
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