Een blog over het opknappen van een Karmann Ghia

Carburateur

Grafiek van de AFR ten opzichte van de stand van het gas en toerental

Hieronder staat de grafiek van de AFR verhouding ten opzichte van het toerental en de gasstand. Voor deze grafiek zijn alleen de metingen gebruikt waarbij het toerental en de gasstand een tweetal seconden redelijk stabiel bleven. Eigenlijk kun je zeggen dat hier de grafiek staat als je constante snelheid rijd onder verschillende belastingen.

Het Rode deel geeft een te hoge AFR verhouding aan. De motor loopt daar te arm. Dit is vooral tussen de 1400 en 2600 toeren, kortom de stationair sproeier. Verder valt op dat de AFR het rode gebied pas in gaat als de gasklep gedeeltelijk wordt geopend. De stationair omloop in de carburateur is afgesteld netjes tussen de 13.5 en de 14.7. Echter als de gasklep verder open moet, dan kan de stationair sproeier niet genoeg opbrengen om de AFR onder de 14.7 of liever nog de 14.3 te houden. Het hele mechanisme staat in een video uitgelegd. kortom de stationair sproeier is te klein, of vuil.

Het donker groene deel daar zit de AFR netjes tussen de 13.7 en de 14.7.

Het licht groene deel is alleen zichtbaar bij de hogere toerentallen. Daardoor gebruikt de auto bij snelwegen werk weer wat meer, maar heeft hij ook meer vermogen. Optimum voor strekkracht licht ergens tussen de 12.2 en de 13.3

Air Fuel Ratio(AFR) is te arm bij 80 a 90 km/h.

Zaterdag de Auto over een langere afstand naar de winterstalling gebracht. Vlak na de start liep hij niet echt lekker. De automatische choke knijpt te veel, waardoor het mengel veel te vet wordt. De gemeten AFR op dat moment was 9.5 tot 11. Door voorzichtig wat gas bij te geven kon ik hem uiteindelijk stationair stabiel krijgen. Daarna ben ik gaan rijden. Na de eerste paar honderd meters begon hij al best lekker te lopen. Het was koud en nat buiten. Zo net boven het vriespunt.

Na een half uur rijden is de motor lekker warm en is er eigenlijk niets meer te merken van het bokkige lopen van de ochtend. De reparatie van de kachel slangen heeft geholpen. Waar ik vorig jaar nog met trui, vest en jas aan na een uurtje rijden eruit moest om de blaas te legen van de kou, zat ik nu lekker warm. Kachel doet het nu goed, heerlijk drie uurtjes gereden zonder ook maar even koud te hebben. Nou je op het tanken na dan.

Tijdens het ritje heb ik de datalogger aangesloten gehad. Er zijn veel samples genomen. (ongeveel 80.000). Tijdens het rijden heb ik af en toe gekeken of de afstelling van de carburateur goed en stabiel was. Zolang de auto nog niet lekker doorgewarmd is, is hij aan de rijke kant, maar als hij doorwarmt dan gaat de AFR naar relatief arm. Hij gaat zelfs naar te arm in een kwart gas situatie rond de 80 tot 90 km/h. De AFR meting komt dan op 15.2 uit. Geef ik meer gas, dan zakt de AFR verhouding weer naar een correcte 13.7 tot 14.2. Dit gebeurde keer op keer, dus erg stabiel gedrag. Ik zit nu te puzzelen welke aanpassing nodig is om dat gedrag te veranderen zonder aan de andere afstellingen te komen. Mogelijk is een gaatje boren in de gasklep samen met een iets grotere sproeier de oplossing. Door het gaatje in de klep verklein je de onderdruk in het stationair circuit. Daardoor moet je een iets grotere sproeier plaatsen om in de bijna gesloten toestand de hoeveelheid benzine op nivo te houden. Voordeel is dan als de klep een klein beetje verder open gaat, dan komt er meer benzine vrij en zal hij in kwart gas en half gas vetter lopen. Dit is nu de hipothese, maar de verdere uitwerking van de metingen moet daar meer inzicht in geven. Het maken van een grafiek met de AFR uitgezet tegen het toerental en gasstand kost wat tijd. Morgen of overmorgen ga ik die uitwerken.

Al met al is dit allemaal nog steeds een oefening om uiteindelijk de IDF36s met succes te kunnen plaatsen.

Gasstand sensor ingebouwd en tweede meting gedaan

Na een aantal software wijzigingen heb ik dan toch eindelijk de datalogger  in de auto gebouwd. Ik heb dat even vlug vlug gedaan, omdat straks met de dubbele carburateur de gasstand sensor op een andere plaats komt. Daarna ben ik een eindje gaan rijden om een eerste meting te krijgen. Ik heb wat binnen de bebouwde kom, wat buiten de bebouwde kom en op de snelweg gereden. Om ook wat te kunnen zeggen over vol gas, heb ik die twee keer opgetrokken in 2e versnelling van 1500 toeren/minuut naar de 5500 toeren/ minuut. Mozes kriebel wat een herrie. (daar kom ik dus normaal nooit).

De eerste analyse geeft aan dat bij vol gas door het hele toeren bereik de AFR verhouding in de tweede versnelling zo rond de 12.2 tot 13 zit. Alleen in het begin van de run zit hij daar diep onder. De waarde is bijna 9.5. Echt veel te laag. Nu kan het zo zijn dat die data wordt vertroebeld door een acceleratie sproeier die te veel peut geeft. De sample snelheid ligt rond de 10 samples per seconde.  De eerste samples hebben dus last van de acceleratie sproeier. Het zelfde beeld zie je ook bij een iets hoger toerental in de derde versnelling. De stationair sproeier zou wat te zuinig kunnen zijn afgesteld. Onder de 2200 toeren zou je zo zeggen dat de afr wat aan de hoge kant is.

Wat ook te zien is is dat het toeren tal niet netjes oploopt, maar flink heen en weer zwabbert. De schakeling triggert nu op de verkeerde flank. Het is een 555 die op de negatieve flank reageert. Daar heb ik totaal geen rekening mee gehouden tijdens het ontwerp. Ik ging ervan uit dat het triggeren op het  sluiten van het primaire circuit een gelijke periode tijd zou opleveren als het triggeren op de opgaande flank. (het eigenlijke ontsteek moment). Maar de 123 tune speelt met de dwell time om de spoel net in verzadiging te krijgen en dus is de sluit flank de verkeerde flank waardoor er sterke jitter ontstaat. De timer van de CPU triggert op de opgaande flank. Dat is de goede flank. De onnauwkeurigheid van de 555 komt er dus niet bij . Het trigger geheel heeft dus een klein redesign nodig met een inverter ervoor.

Op de snelweg bij 120 heb ik een meetwaarde variërend van 12.7 to 13.8.   Het gas is hier 40% ingedrukt. Het gros ligt zo om de 13.5 en ligt daarmee hoger dan volgas. Eigenlijk heel goed. Hij zou wat zuiniger kunnen naar de 13.8, maar dan zit je toch al wel snel bij de gevaarlijke 14.7. Dat is het punt waarop de verbranding nogal heet verloopt. Als de motor echt doorwarmt, dan verwacht ik eigenlijk dat het geheel nog wat armer gaat lopen door de iets hogere inlaatspruitstuk temperatuur.

Kortom een aantal acties, een iets ruimere afstelling van de stationair omloop en een veel minder agressieve afstelling van de acceleratie sproeier.

Daarnaast moet het jitter probleempje uit de schakeling worden gehaald.

Olie verversen en kleppen stellen

Olie verversen. Bij kilometerstand 5300km heb ik de olie ververst. Eerst heb ik de aftap plug open gemaakt. Terwijl de olie eruit loopt, heb ik de auto op twee bokken gezet om wat beter bij de klepafstelling te kunnen.  Na het losdraaien van de contra moer waren er twee afstel schroeven die behoorlijk vast zaten beide van de uillaatklep van cilinder 2 en 4, maar met een beetje wrikken kwam er weer beweging in. Vooraf kon je al wel horen dat er een aantal kleppen afgesteld moesten worden (klepspeling 0.15mm). Je hoorde hem namelijk al tikken. (meer speling dan nodig) De meeste kleppen waren niet echt veel verlopen, behalve de inlaatklep van cylinder 4.Die had echt wel wat meer speling.


De koppen vind ik nogal bruin en aangekoekt. Ik weet eigenlijk niet of dit normaal is of niet.

 

Even nieuwe pakking onder het deksel en weer dicht geklikt. Toen heb ik de auto van de bokken gehaald en de laatste olie eruit laten lopen.

De zes moertjes van het carterdeksel losgemaakt om het zeefje schoon te maken. Twee van de draadeinden kwamen mee. De rest bleef zitten. Van de vier andere moeren blijkt dat de eertse gangen missen. Bij de vorige eigenaren te hard aangedraaid?

Nu was ik wel al wat laat met de beurt, maar er lag toch een behoorlijke laag drap op het deksel. Netjes schoongemaakt en even het zeef eruit gepakt. Dat was niet vuil. De pakkingen boven en onder het zeef waren vastgezet met vloeibare pakking. Ik heb het carter, zeef en deksel netjes schoongemaakt.

Bij het terugzetten begon de ellende. Omdat ook nog eens het pakkingen setje wat dikker was dan de vorig, pakten de moeren niet meer. Ik heb nog geprobeert om de draadeinden er een stukje uit te krijgen om dan de moeren in iedergeval op de laatste gangen vast de zetten. De draadeinden zaten echter te vast. Wil ik die kunnen losmaken, dan wordt dat uitboren en tappen. Ik heb tijdelijk het deksel even met normale moeren vast getrokken. Theoretisch zouden ze kunnen gaan lekken langs de draaieinden op. Echer dat deden ze niet. Ook niet toen de motor warm werd. Dat is ook wel begrijpelijk omdat de draadeiden vast in het blok zitten en daar een gasdichte verbinding vormen.  Toch wil ik de komende week maar eens nieuwe moeren gaan halen.

Omdat ik aan de kleppen heb zitten rommelen, moet ook de carburateur weer opnieuw worden afgesteld. Nu blijk ik in de stationair omloop de lucht schroef helemaal naar binnen te moeten draaien. De volume schroef moet best ver naar buiten. Uit literatuur lees ik dat dit kan gebeuren als de motor bij het stationair toerental te vroeg staat. Vanavond nog maar eens testen, met het verlaten van het ontsteek tijdstip. De afstelling van de ontsteking heb ik immers gedaan op het moment dat het benzine mengsel te arm stond. Het blijkt dat de stelschoef door de nieuwe O-ringen wat stroever loopt. Gewoon wat harder draaien en de schoef was er gewoon in te krijgen en af te stellen.

Om de timing goed af te stellen ben ik begonnen met het dodepunt op te zoeken. Dat heb ik gedaan met een schuifmaat. Eerst de bougie  van cilinder 1 eruit halen en dan door het gat voelen wanneer de zuiger boven staat. Dan draai je de krukas poelie 30 graden naar rechts en meet je de afstand tussen de zuiger en de rand van het bougiegat. Schuifmaak horizontaal proberen te houden. Je markeert de standvan de poelie tov het blok. Nu verdraai je de krukas linksom ongeveer 30 graden en meet de diepte nogmaals. Je verdraaid de krukas net zo lang tot de diepte gelijk is aan de eerste meting. Deze stand markeer je ook. Het midden tussen de twee markeringen is het dodepunt. Deze bleek correct te zijn. De poelie zit dus niet verdraaid op de as.

De 123-tune ontsteking is statisch af te stellen. De rotor loopt rechtsom. Bij het afstellen zet je de krukas op het dodepunt voor ontsteken op cilinder 1. dan houd je de rotor tegen (linksom) om de speling eruit te drukken en verdraai je de ontsteek unit totdat het ledje aangaat. Dit bleek aardig goed te staan. De ontsteek curve die ik gebruik is een normale vervroegingscurve, met als toevoeging onder de 800 toeren weer een additionele vervroeging. Daarmee vang je de motor in stationair op dat als hij onder de 800 zakt om welke reden dan ook. Het ontsteek rendament wordt dan iets beter waardoor het toerental weer stijgt. Hiermee heb ik uiteindelijk de afstellingen gewoon op volorde gedaan. Kleppen stellen, timing controleren en daarna de carbutrateur afstellen.

Nu ik het mengsel gewoon kan meten, is het makkelijk om een correcte stationair afstelling van de carburateur te vinden. De keuze van de sproeiers is een iets ander verhaal, daarbij moet je al rijdend de lucht benzine verhouding volgen en daar waar hij niet correct is veranderen. In de test rit waarbij de jongste zoon de AFR waarde oplas, klopte de sproeiers best goed.

Vlotterhoogte afstelling

De IDF36 carburateurs schijnen om goed te werken op een vlotter hoogte van 9 mm te moeten worden ingesteld. Echter de Weber fabrieksafstelling is 10-11 mm.

Ik heb daarom gekozen om ze aan de onderkant van de fabrieksafstelling te zetten. De 9 mm vond ik toch wel wat te bont. Voor het meten van de vlotterhoogte moet de vlotter rusten op de vlotternaald, zonder dat het balletje op de vlotternaald wordt ingedrukt.

Dan moet de ruimte tussen vlotter en de pakking 10mm zijn. Bij mij is het zo dat de veer achter het balletje het gewicht van de vlotter niet kan dragen. Ik heb het deksel zover scheef gehouden dat het balletje net niet meer werd ingedrukt, maar dat de vlotter nog wel leunde op de naald.

Pijpje carburateur afgezaagd en met plug afgedicht.

Van één carburateur heb ik het bovenste pijpje afgezaagd. Dat is niet nodig. Je kunt van de ene carburateur naar de volgende doorlussen, maar dit wordt op een aantal sites afgeraden. Het zou een extra drukverschil opleveren tussen de twee carburateurs. Of dat merkbaar is weet ik niet. Uiteindelijk komt hij in de auto te zitten met een T- stuk in de benzine leiding, dus 1 pijpje is genoeg.

Het uitboren gaat best makkelijk. Eerst haal je het deksel van de carburateur en  haal je de vlotter en vlotternaald eraf. Daarna draai je de messing benzine dop eraf om het benzine filter te verwijderen. Dan zaag je het pijpje af en boor je met een center-boor een schuine kant aan de binnenkant van het resterende pijpje, daarna kun je hem uitboren met een boor 7.5mm om daarna met een boor 8.2 de messing pijp zo dun te maken dat je hem makkelijk eruit kunt halen. Niet te diep boren anders raak je de benzine filter conus. Daarna met een M10 tap er draad in snijden. Als smeermiddel bij het draad snijden in aluminium kun je petroleum gebruiken. Daarna heb ik van aluminium even een schroefje gemaakt en erin gestopt.

Exploded view weber IDF 36

Even een plaatje met de exploded view van de weber IDF 36 carburateur. Op het onderstaande plaatje staat een Opengewerkte tekening van de weber IDF 36 carburateur. Ik heb het plaatje hier toegevoegd om de carburateur te documenteren. Het is de doorsnede van het juiste typenummer.

Twee IDF 36 carburteurs gekocht

Twee IDF 36 Carburateurs gekocht.

 

Al sinds het begin is het de bedoeling om ooit met de karmann op vakantie te gaan. Ofschoon we een 1600 hebben, is het motorvermogen toch aan de krappe kant om er een vouwwagen achter te hangen en er mee door de Ardennen te rijden. We hebben besloten om het motorvermogen wat op te voeren. We willen het motorvermogen wat verhogen naar een 60 Pk. Een 20% meer dan nu.

Eerst heb ik een tijdje zitten kijken naar een weber DFEV 32/36 die centraal geplaatst is. Dit lijkt een goede keus, maar er zitten echter een aantal nadelen aan. Op een aantal sites wordt aangegeven dat de carburateur moeilijk is af te stellen. Op andere sites wordt het gezien als een goede carburateur met de mogelijkheid om toch zuinig te rijden. Zoals zo vaak op het net is het de vraag wie de kennis heeft en wie niet. De DFEV heeft wel een voorverwarming nodig. Dit beperkt uiteindelijk de keuze mogelijkheden voor de uitlaat. Een spaghetti uitlaat is al haast niet meer mogelijk, die gaan eigenlijk altijd uit van een dubbele carburateur zonder voorverwarming.

Uiteindelijk zijn de resultaten op het net over dubbele carburateurs veel positiever dan van een centrale weber DFEV.

Als je gaat rekenen aan welke grootte goed is voor de auto, dan blijkt het dat voor een standaard 1600 een 36mm carburateur het beste past.

Carburateur grootte = 0.025  x  √(cc per cylinder x maximum toerental)

Bij een maximum toerental van 5000 komt dat neer op een carburateur van 35.5 mm. Naar wat ik nu gelezen heb is de standaard motor eigenlijk niet geschikt om veel sneller te draaien. De krukas is niet gebalanceerd, sneller dan 5000 toeren en hij gaat veel van de lagers vragen.

Keuze uit de IDF reeks. Een IDF 40 wordt door veel internet winkels als kleinste weber aangeboden. Op een 1600 is het maximum toerental dan ongeveer 6500 toeren per minuut. Er bestaan echter ook IDF 36’s. Deze komen van een alfa sud 33 af.  Als je daar aan rekent, dan is op een 1600 blok het maximum toerental ongeveer 5200 toeren per minuut. De karmann is voor mij een straat auto en moet vooral soepel blijven in het dagelijks gebruik. Hoog in de toeren draaien zal dan ook niet vaak voorkomen.

Kortom twee dubbele 36mm carburateurs is mijn keuze.

Nu kwam ik bij eBay een leuke set IDF 36’s tegen voor een vriendelijke prijs. Deze heb ik gekocht.
Nu ben ik op het internet aan het zoeken naar informatie hoe ik de carburateur schoon moet maken en afstellen. Hiervoor leek de site van Carburetorclinic een goede bron te zijn, echter sinds een tijdje is die site uit de lucht.

Al vanaf het begin heeft de karmann last van af en toe bokkend lopen. Dan bleek vaak dat er verstopte sproeiers in de carburateur zaten. In het begin denk je nou het zal wel een vuile tank zijn of vuile slangen zijn. Dus een flesje toegevoegd om in iedergeval het water te binden dat in de tank zit, zodat er weer alleen benzine in de tank zit. Dat lost wel niet het vuil probleem op, maar het zorgt in iedergeval dat de carburateur van de binnenkant een beetje schoon wordt gemaakt.
Daarnaast heb ik een filter voor de carburateur gezet om dat vuil dat er door het zeef in de tank komt af te vangen voor de carburateur. Gek genoeg blijf (bleef) ik last houden van vervuilde sproeiers. Het vuil ziet er glazig uit. Bijna een glasvezel. Als de carburateur is schoongemaakt loopt de auto weer voor een paar dagen om daarna weer terug te vallen op bokken. Soms zit er dan vuil in een sproeier, maar ook net zo vaak niet. Het lastige van de vervuiling is dat het glazig is en vaak zie je het vuil dan ook niet. Soms steekt het uit de sproeier en kun je het pakken, als je hem tegen het licht houd lijkt het alsof hij open is. Omdat ik een filter voor de carburateur heb zitten verbaast het me dat er nog steeds vuil in de sproeier komt. De kanalen van de carburateur zijn  al zo vaak door gespoten met lucht dat daar nauwelijks nog vuil kan zitten.

Afgelopen dinsdag avond maar eens naar VW classics gegaan. Daar bestond het idee dat het mogelijk plastic uit de benzinepomp was   (die in de auto) . Nu heb ik een andere gemonteerd en ik heb de carurateur nog eens even opengemaakt en met een revisiesetje in elkaar gezet. De vlotternaald die bij het setje zat was veel te lang en daardoor zou het brandstof nivo in de vlotterkamer te laag komen. Na het terug plaatsen van de carburateur liep de motor slecht. Er was eigenlijk geen instelling te vinden waarbij hij nog netjes liep. Voordat ik aan het vervangen van de pomp en de pakkingen begon liep hij in iedergeval nog best aardig, maar nu niet meer.
Op het net vond ik verschillende probleemomschrijvingen die passend waren voor mijn auto. Dus ik ben maar ergens begonnen om ze uit te sluiten. Eerste heb ik de benzine druk gemeten. Een te hoge druk kan er toe leiden dat de vlotternaald wordt opengeduwd en dat het nivo in de vlotterkamer te hoog komt. Deze bleek aan de lage kant. 0,15 bar waar de spec 0,2 tot 0,35 bar is. Als de naald een beetje kleverig is dan kan het zijn dat de vlotterkamer nu droog valt omdat de naald niet wordt weggedrukt. Daarna heb ik het brandstof nivo gemeten in de vlotterkamer. Dat doe je door de moter even te laten lopen, hem dan uit te zetten. De slang los te maken van de carburateur. Pas op met vuur of vonken, want er lekt wel wat weg. Daarna het deksel van de carburateur afhalen en met een schuifmaat het vloeistofnivo meten ten opzichte van de bovenrand. Dit moet 19,5mm +- 1mm. Dit bleek precies 19.5mm. Goed dus. De vlotterkraan uit het revisie pakket kan dus niet de goede zijn, omdat die al meer dan een paar mm langer is. Ik had eigenlijk geen reden om te denken dat de carburateur nog de reden was voor het slechte lopen.

Uiteindelijk las ik een verhaaltje oven een ijsjes bus die slecht liep en begon te bokken als die warm was. Dit bleek na veel gedoe uiteindelijk aan de slechte staat van de bougiekabels te liggen. Dat was iets waar ik nog niet aangedacht had.
Als eerste maar eens de kabel van cylinder twee los gemaakt en zowaar hij liep op dezelfde manier verder. De kabel van cylinder twee had ik bij het monteren van de carburateur ook wel bewogen, omdat de verdeler eruit was gehaald om bij de bouten van de pomp te kunnen. Zaterdag maar even een paar nieuwe kabels en bougies gehaald en er in gezet.

Nu kon ik eneens een instelling vinden voor de carburateur waarop hij lekker liep. Het bokken bleek twee oorzaken te hebben. Een slechte ontsteking en ook vuil in de sproeiers. Het vuil in de sproeiers maakt dat het mengsel niet meer klopt en dus moeilijker ontsteekt. Als dan ook nog eens de ontsteking niet een krachtige vonk meer kan geven, dan is bokken het gevolg. Nu ben ik nog wel benieuwd of het vuil weg blijft nu er een andere pomp op is gezet.

De eerste ritten zijn in iedergeval veelbelovend.

Onbalans gerepareerd.

Moest even terug, de pakking van het inlaatspruitstuk is niet de juiste. Die bleek van een AR motor te zijn en in de Karmann zit een AK motor. De pakking pas gemaakt en samen met het inlaatspruitstuk geplaatst. Er bleek een stalen verende pakking te zitten. Een nieuwe was niet nodig geweest. Ik heb dan ook maar besloten om rechts niet los te maken.

Heb de beugel om de generator vastgezet, was nog best lastig om dat netjes te doen. De schroef en moer waren haast niet vast te zetten. In de ring zaten knikjes die op de plaatsen zaten van de generator steun. maar dan kwam de schroef weer tegen de carburateur aan. Daarnaast werd, door het aandraaien van de band om de steun, de riemspanning wel erg hoog. Die moest zeker wat lager worden gezet. Dat kan makkelijk door een ringetje tussen de flenzen in te zetten. De spanning moet zodanig zijn dat de riem met de duim ongeveer een anderhalve centimeter kan worden ingedrukt.

De bougies  terug gezet en de bougie kabels vastgezet.

  1. cilinder rechts vliegwiel kant
  2. cilinder rechts uitlaatkant
  3. cilinder links vliegwiel kant
  4. cilinder links uitlaatkant

Ontsteekvolgorde is 1-4-3-2 met de klok mee. (Tegen de klok in is het 1-2-3-4)

Bougie kabel cilinder 1 staat uitlaatkant rechts op de verdelerkap. Bij de benzine pomp.

Stationair sproeier schoongemaakt omdat de auto koud niet stationair wil lopen. Dit heeft niet het gewenste resultaat. Hij blijft rommelig lopen of zelfs niet. Moet nu gaan investeren in een ontstekingslamp om de timing te controleren, of op zoek naar iemand die een dergelijk ding heeft. Ik weet nu nog niet wat er verloopt. Of dit nu de timing is die te variabel is of dat het de carburator afstelling is. Ik moet nog duidelijk een gevoel opbouwen om de juiste afstelling te vinden.

Als ik maar eenmaal weet wat er zo variabel is, dan kan ik dat onderdeel vervangen. Bij de carburateur verwacht ik eigenlijk geen gekke dingen, omdat die zojuist is gereviseerd. Ik denk eerder dat de ontsteking het laat afweten.

Categorieën
Archief