Aktueller Artikel: Beim Kaltstart regelt deine Lambdasonde nichts, und das ist Absicht
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Beim Kaltstart regelt deine Lambdasonde nichts, und das ist Absicht
Beim Kaltstart regelt deine Lambdasonde nichts, und das ist Absicht
Du riechst dein eigenes Motorrad. Nicht nach Abgas - nach Benzin, und das nur in den ersten Minuten nach einem kalten Start. Dazu steht die Leerlaufdrehzahl höher als sonst, und der Motor läuft eine Spur unruhig. Ein paar Kilometer weiter ist davon nichts mehr übrig. Die verbreitete Erklärung dafür lautet: Die Lambdasonde ist noch kalt. Das Ergebnis dieser Erklärung stimmt, die Begründung nicht - und der wahre Grund ist der interessantere. Die Sonde ist längst heiß und schweigt trotzdem.
Ein paar Kilometer Benzingeruch
Der Geruch ist kein Zufall und auch kein Defekt. Er ist das Ergebnis von zwei Dingen, die gleichzeitig zutreffen: Der Motor bekommt gerade mehr Kraftstoff, als er verbrennen kann, und hinten sitzt ein Bauteil, das noch nicht arbeitet.
Der erste Teil ist schnell erklärt. Benzin verdampft an kalten Wänden schlecht. Ein Teil dessen, was eingespritzt wird, legt sich als feiner Film auf die kalten Wände, statt zu verbrennen. Damit trotzdem genug zündfähiges Gemisch übrig bleibt, gibt die Steuerung einen Zuschlag - früher hast du diesen Zuschlag mit dem Chokehebel selbst angefordert.
Was nicht verbrennt, muss irgendwohin. Ein Teil landet im Öl, der Rest geht als unverbrannter Kraftstoff durch die Auslassventile nach hinten. Und genau das riechst du: kein defektes Bauteil, sondern Benzin, das den Motor durchquert hat, ohne verbrannt zu werden.
Zwei Erscheinungen, die an so einem Morgen gleichzeitig auftreten, werden dabei regelmäßig verwechselt. Die weiße Fahne aus dem Endrohr ist Wasserdampf, und Wasser ist schlicht ein Verbrennungsprodukt - es kondensiert im noch kalten Rohr und wird sichtbar, sobald es in die kühle Luft kommt. Der Geruch dagegen ist Kraftstoff. Das eine siehst du, das andere riechst du, und beides hat unterschiedliche Ursachen.
Mit steigender Temperatur verdampft der Kraftstoff besser, der Zuschlag wird kleiner, der Geruch verschwindet. So weit die Kurzfassung. Jetzt der Teil, der die Sache erst interessant macht.
Die Lambdasonde: längst heiß, bevor der Motor es ist
Eine Lambdasonde misst den Restsauerstoff im Abgas und vergleicht ihn mit der Umgebungsluft. Das funktioniert allerdings nur, wenn die Keramik im Inneren heiß genug ist: Unterhalb von etwa dreihundert Grad kommt aus ihr entweder gar nichts oder etwas so Träges, dass eine Steuerung damit nichts anfangen kann.
Das war früher der Flaschenhals. Eine unbeheizte Sonde musste warten, bis der Abgasstrom sie aufgeheizt hatte, und das dauerte bei einem kalten Motor tatsächlich Minuten. Aus dieser Zeit stammt der Satz, den du am Stammtisch hörst.
Nur beschreibt er einen Stand, den kaum noch jemand fährt. Seit die geregelte Einspritzung am Motorrad Standard ist, sitzt in der Sonde ein eigenes elektrisches Heizelement. Es schaltet sich nach dem Start zu und bringt die Sonde in Sekunden auf Arbeitstemperatur, nicht in Minuten - lange bevor der Motor selbst irgendwo in der Nähe seiner Betriebstemperatur ist.
Warum die Heizung trotzdem nicht immer sofort mit voller Leistung anläuft, hat einen simplen Grund: Im kalten Auspuff steht Kondenswasser, und ein Wassertropfen auf glühender Keramik kann sie schlicht sprengen. Viele Steuergeräte fahren die Heizung deshalb langsam hoch oder warten, bis die Anlage trocken ist. Auch das sind Sekunden, keine Minuten.
Ein Satz für alle, die etwas Älteres fahren: Nicht jede Maschine hat überhaupt eine Sonde. Ein Vergasermotor ohne Katalysator hat weder etwas zu messen noch etwas zu regeln - dort macht der Chokehebel genau das, was bei der Einspritzung das Kennfeld erledigt, nur eben von Hand und nach Gefühl. Alles Folgende gilt für die Einspritzer.
Die heiße Sonde reicht trotzdem nicht
Und hier kommt der Punkt, an dem die geläufige Erklärung kippt. Die Sonde ist längst bereit - und die Einspritzung hört trotzdem nicht auf sie.
Dafür gibt es zwei Gründe, und der erste liegt in der Bauart der Sonde selbst. Die Sprungsonde, die an den allermeisten Maschinen sitzt, ist keine Messuhr, sondern ein Schalter mit Meinung: Sie sagt „fetter als Lambda 1“ oder „magerer als Lambda 1“ und sonst nichts. Wie weit fett, verrät sie nicht. Im angereicherten Kaltlauf steht ihr Signal also am Anschlag und bleibt dort, egal was das Steuergerät tut. Eine Information, die sich nicht ändert, ist keine Information. Ein paar teure Maschinen haben inzwischen eine Sonde, die feiner misst und auch im fetten Bereich noch etwas zu sagen hätte. Für die gilt dieser erste Grund nicht.
Der zweite Grund ist der wichtigere: Das Steuergerät will dort gar nicht auf Lambda 1 regeln. Lambda 1 ist das rechnerisch vollständige Verhältnis von Luft und Kraftstoff - genau das, was der kalte Motor eben nicht verträgt, weil ein Teil des Kraftstoffs an den Wänden hängen bleibt. Würde die Steuerung in dieser Phase auf Lambda 1 herunterregeln, liefe der Motor effektiv zu mager, würde stottern und an der ersten Ampel ausgehen.
Die Regelung ist also nicht deaktiviert, weil sie nicht könnte. Sie ist deaktiviert, weil sie in diesem Moment das Falsche täte.
Das Kennfeld übernimmt, und zwar nach Plan
Wenn niemand misst, wie viel eingespritzt werden muss, muss es jemand wissen. Genau dafür liegt im Steuergerät ein Kennfeld - eine Tabelle, die für jede Kombination aus Betriebszuständen einen Wert bereithält.
Die wichtigsten Eingangsgrößen sind erstaunlich wenige. Die Motortemperatur, gemessen am Kühlmittel oder am Öl. Die Temperatur der Ansaugluft. Die Stellung der Drosselklappe, also das, was dein rechtes Handgelenk gerade will. Die Drehzahl. Und, je nach Bauart, der Druck im Ansaugtrakt.
Aus diesen Werten liest die Steuerung ab, wie lange die Einspritzdüse offen bleiben soll, und dieser Wert enthält den Warmlaufzuschlag bereits eingerechnet. Je kälter der Motor, desto größer der Zuschlag, und mit jedem Grad, das die Temperatur steigt, nimmt die Steuerung ein Stück davon zurück. Das passiert stufenlos und ohne dass du davon etwas mitbekommst.
Das Entscheidende an dieser Betriebsart: Sie ist eine Steuerung ohne Rückmeldung. Die Maschine tut, was in der Tabelle steht, und niemand prüft nach, ob es gestimmt hat. Genau deshalb liest sich „die Einspritzung fährt die ersten Minuten blind“ so treffend - nicht weil ein Bauteil ausgefallen wäre, sondern weil der Regelkreis bewusst offen bleibt: Es geht etwas hin, aber nichts kommt zurück.
Was dabei nicht in der Tabelle steht, merkst du an einem Ort besonders gut: auf einem Pass. Je höher du kommst, desto dünner wird die Luft, und eine Steuerung ohne Rückmeldung merkt davon nur so viel, wie ihre Sensoren ihr melden. Manche Maschinen bekommen den Umgebungsdruck mitgeliefert und rechnen ihn gleich ein, andere holen das erst über die Regelung nach - und bei einem kalten Motor auf zweitausend Metern greift genau diese Regelung eben noch nicht.
Der Katalysator arbeitet noch gar nicht
Damit zum zweiten Teil der Geruchsfrage, und der sitzt weiter hinten in der Anlage.
Ein Katalysator wandelt nichts um, solange er kalt ist. Er braucht dafür selbst Temperatur, und die bekommt er nur aus dem Abgas, das durch ihn hindurchströmt. Nennenswert zu arbeiten beginnt er erst im Bereich um die zweihundertfünfzig Grad; darunter strömt schlicht alles hindurch, was der Motor hinausschiebt. Und „beginnt“ ist wörtlich gemeint: Bei dieser Temperatur setzt er ungefähr die Hälfte dessen um, was ankommt. Richtig sauber wird es erst ein gutes Stück darüber. Deshalb hört der Geruch auch nicht auf einen Schlag auf, sondern wird über ein paar Kilometer weniger.
Und das ist die Rechnung, die den Morgen erklärt: In den ersten Minuten produziert der Motor die größte Menge unverbrannten Kraftstoffs, die an diesem Tag überhaupt anfällt, und ausgerechnet dann steht das Bauteil ungenutzt in der Anlage, das ihn beseitigen soll. Der Motor liefert am meisten genau dann, wenn der Katalysator am wenigsten kann.
Wie schnell der Kat auf Temperatur kommt, hängt davon ab, wo er sitzt. Je näher am Motor, desto schneller. An vielen Maschinen steckt er weit vorn im Krümmerbereich, an anderen sitzt er im Endschalldämpfer und braucht entsprechend länger. Und je weniger Wärme der Motor produziert, desto länger dauert es.
Sekundärluft: was da beim Gaswegnehmen knallt
Weil das Problem offensichtlich ist, haben die Konstrukteure etwas dagegen gebaut, und an vielen Maschinen kannst du es sogar hören.
Die Idee: Wenn hinten unverbrannter Kraftstoff ankommt und dort auch Hitze herrscht, dann fehlt nur Sauerstoff, damit er doch noch reagiert. Also wird direkt hinter den Auslassventilen gefilterte Luft ins Abgas gegeben. Sie reagiert mit den unverbrannten Bestandteilen, dabei entsteht zusätzliche Wärme, und die geht nach hinten - genau dorthin, wo der Katalysator noch auf Temperatur wartet.
Hier lohnt der Unterschied zum Auto, weil er gern verwischt wird. Im Auto sitzt dafür meist eine elektrische Sekundärluftpumpe, ein Aggregat mit eigenem Motor. Am Motorrad wird in aller Regel gar nichts gepumpt: Dort arbeitet ein Membranventil, das die Druckschwankungen in der Abgassäule nutzt. Fällt der Druck im Krümmer kurz unter den Umgebungsdruck, öffnet die Membran und lässt Luft nach, steigt er wieder, schließt sie. Ein Bauteil ohne Strom, ohne Antrieb und ohne Verschleißteile im eigentlichen Sinn.
Ob überhaupt Luft hineingeht, entscheidet die Steuerung über ein Absperrventil. Am lautesten hörst du das Ganze im Kaltlauf. Dort kommt zusammen, was zusammen knallt: Der Motor läuft angereichert, es geht also reichlich unverbrannter Kraftstoff nach hinten, und die Frischluft trifft ihn bei jedem Gaswegnehmen.
Beim warmen Motor hört das auf - nur nicht unbedingt deshalb, weil die Luft wegbleibt. An vielen Maschinen arbeitet es weiter, weil es auch beim warmen Motor noch für die Abgaswerte zählt - es findet hinten bloß nichts mehr vor. Der Warmlaufzuschlag ist weg, und dazu kommt eine Eigenheit moderner Einspritzer: Nimmst du im Rollen das Gas ganz weg, stellen sie die Zufuhr komplett ein, solange die Drehzahl hoch genug ist. Beim kalten Motor lassen sie das noch bleiben, damit er rund läuft - dann geht eben doch Kraftstoff nach hinten. Warm und im Schub kommt dort gar nichts mehr an, und wo nichts ankommt, kann auch nichts knallen.
Wenn deine Maschine also nur morgens ein paar helle Knaller aus dem Endrohr schickt, hast du genau diesem System zugehört.
Wichtig ist dabei das Wort „morgens“. Ein Knallen, das auch beim warmen Motor bleibt und früher nicht da war, gehört nicht in diese Geschichte - dann zieht die Anlage irgendwo Nebenluft, häufig an einer gealterten Dichtung am Krümmer. Das gehört repariert und nicht ignoriert, weil dieselbe Nebenluft der Steuerung später auch das Gemisch verzieht.
Den Übergang siehst du nicht, du merkst ihn
Irgendwann ist der Motor warm genug, die Steuerung legt den Schalter um und fängt an, dem Signal der Sonde zu folgen. Von diesem Moment an wird nicht mehr abgelesen, sondern nachgeregelt, viele Male pro Sekunde.
Auf deinem Cockpit steht davon allerdings nichts. Es gibt keine Leuchte, keine Anzeige und bei den allermeisten Maschinen auch keinen Menüpunkt. Der Übergang ist ein Rechenschritt im Steuergerät, und der Hersteller hat keinen Grund, ihn dir zu zeigen.
Eine Sache wird dabei regelmäßig verwechselt, deshalb der Hinweis: Das Absinken der erhöhten Kaltlaufdrehzahl ist nicht der Umschaltpunkt. Die erhöhte Drehzahl hängt an der Motortemperatur und wird zurückgenommen, wenn der Motor sie nicht mehr braucht. Dass beides ungefähr im selben Zeitfenster passiert, macht das eine nicht zur Anzeige für das andere.
Was du tatsächlich mitbekommst, sind drei Kleinigkeiten - eine für das Ohr, eine für die Nase, eine für das Handgelenk: Der Leerlauf wird ruhiger und gleichmäßiger, statt leicht zu pendeln. Der Benzingeruch am Endrohr verschwindet. Und das Gas nimmt die Maschine sauberer an, ohne das kurze Zögern beim Aufziehen aus niedrigen Drehzahlen. Drei Wahrnehmungen, kein Messwert - mehr gibt das Thema für den Fahrbetrieb nicht her.
Sicherheitshinweis: Wenn dein Motorrad hörbar aussetzt oder auf einem Zylinder stottert, fahr es nicht „erst mal warm“. Bei Zündaussetzern geht der komplette unverbrannte Kraftstoff dieses Zylinders in die Abgasanlage und reagiert dort auf einen Schlag - der Katalysator kann in kurzer Zeit überhitzen und innerlich zerfallen, und aus einem Zündkerzenstecker für wenige Euro wird eine Abgasanlage. Motor aus, Ursache suchen, und im Zweifel abtransportieren lassen statt weiterfahren.
So gehst du mit den ersten Minuten um
Praktisch fällt die Antwort deutlich kürzer aus, als die Erklärung lang war.
Der Motor kommt am schnellsten aus dieser Phase heraus, wenn er Last bekommt. Nicht Drehzahl - Last. Also losfahren, sobald er rund läuft, und auf den ersten Kilometern unten und in der Mitte des Drehzahlbands bleiben. Im Stand produziert er die kleinste Wärmemenge, die er überhaupt erzeugen kann, und verlängert damit genau die Phase, um die es hier geht. Beachte immer die Freigaben und Angaben in deinem Fahrzeughandbuch - steht dort für deine Maschine oder für die Einfahrzeit etwas anderes, gilt das.
Beurteilen solltest du in diesen Minuten außerdem gar nichts. Der Verbrauch, den das Display in den ersten Kilometern zeigt, ist nicht dein Verbrauch. Ein leicht pendelnder Leerlauf ist kein Defekt. Und der Geruch ist keine Diagnose, solange er nach ein paar Kilometern weggeht.
Wertvoll wird das alles erst an dieser Stelle: Wenn sich einer dieser Eindrücke nicht legt, hast du zum ersten Mal ein echtes Symptom. Ein Motorrad, das auch nach zwanzig Minuten Fahrt nach Benzin riecht, im Leerlauf weiter pendelt oder beim Gasaufziehen zögert, hängt nicht mehr im Warmlauf. Dann geht es um Temperaturfühler, Sonde, Einspritzventile oder um Nebenluft - und das gehört ausgelesen, nicht erraten.
Die Fahne am Ampelmorgen
Stell dich im Oktober einmal an eine Kreuzung und sieh den Maschinen zu, die von der Ampel wegfahren. Bei den meisten steht eine kurze weiße Fahne im Endrohr, und ein Geruch hängt in der Luft. Beides gehört zu Motoren, die gerade erst angelassen wurden; ein paar Kilometer weiter ist nichts mehr davon da.
Das sind keine kaputten Motorräder. Das ist eine Steuerung, die gerade nach Tabelle arbeitet, ein Katalysator, der noch auf sein Stichwort wartet, und eine Sonde, die heiß ist und schweigt. Drei Zustände, die alle vorgesehen sind, und die zusammen den ersten Kilometer jedes kalten Morgens beschreiben.
Was in dieser Zeit nicht zu sehen ist, kannst du ohnehin nicht beeinflussen. Was du beeinflussen kannst, ist, wie lange sie dauert.
❓ Häufige Fragen zur Lambdasonde beim Kaltstart
Wie lange braucht die Lambdasonde nach dem Start?
Eine beheizte Sonde ist in Sekunden auf Temperatur, nicht in Minuten - dafür sitzt das Heizelement darin. Die verbreitete Vorstellung, sie brauche mehrere Minuten, stammt aus der Zeit unbeheizter Sonden. Dass die Einspritzung trotzdem noch nicht nach ihr regelt, hat einen anderen Grund: Der kalte Motor braucht ein angereichertes Gemisch, und genau das würde eine Regelung auf Lambda 1 verhindern.
Warum riecht der Auspuff nach dem Kaltstart nach Benzin?
Weil zwei Dinge zusammenfallen. Der kalte Motor bekommt absichtlich mehr Kraftstoff, als er verbrennen kann, weil ein Teil davon an den kalten Wänden hängen bleibt. Und der Katalysator ist noch zu kalt, um etwas umzuwandeln - nennenswert arbeitet er erst ab etwa zweihundertfünfzig Grad. Der unverbrannte Rest geht deshalb ungefiltert nach hinten. Verschwindet der Geruch nach ein paar Kilometern, ist das der normale Verlauf.
Kann ich am Cockpit sehen, wann die Regelung einsetzt?
Nein. Der Übergang vom Kennfeld in den Regelbetrieb ist ein Rechenschritt im Steuergerät und wird bei den allermeisten Maschinen nirgends angezeigt. Das Absinken der erhöhten Kaltlaufdrehzahl ist nicht dasselbe - es hängt an der Motortemperatur. Merken wirst du den Übergang eher am ruhigeren Leerlauf, am verschwundenen Geruch und daran, dass die Maschine sauberer ans Gas geht.
Was knallt bei kaltem Motor im Schiebebetrieb aus dem Auspuff?
Meist das Sekundärluftsystem. Es gibt in der Warmlaufphase gefilterte Luft hinter die Auslassventile, damit unverbrannte Reste dort noch reagieren und der Katalysator schneller warm wird. Trifft diese Luft beim Gaswegnehmen auf unverbrannten Kraftstoff, gibt es helle Knaller. Beim warmen Motor hört das auf, weil kaum noch unverbrannter Kraftstoff hinten ankommt - nicht unbedingt, weil die Luftzufuhr endet. An vielen Maschinen arbeitet sie für die Abgaswerte weiter.
Ab wann ist der Benzingeruch ein Fall für die Werkstatt?
Wenn er bleibt. Ein Motorrad, das auch nach zwanzig Minuten Fahrt nach unverbranntem Kraftstoff riecht, dazu im Leerlauf weiter pendelt oder beim Gasaufziehen zögert, steckt nicht mehr im Warmlauf. Dann kommen Temperaturfühler, Sonde, Einspritzventile oder Nebenluft infrage, und das wird ausgelesen statt geraten.
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