Leerlauf

Der Leerlauf ist die Drehzahl, mit der ein Motor bei geschlossener Drosselklappe und ohne Last läuft. Bei Hubkolbenmotoren liegt dies für Kraftfahrzeuge typischerweise zwischen 600 und 1000 U/min, während Marine- und stationäre Motoren oft höher drehen. Im Leerlauf erzeugt der Motor gerade genug Leistung, um die innere Reibung zu überwinden und weiterzulaufen; er kann ein Fahrzeug nicht antreiben oder externe Maschinen antreiben. Die Leerlaufdrehzahl ist ein grundlegender Betriebspunkt, den jeder Verbrennungsmotor zuverlässig halten muss.

Die Leerlaufdrehzahl wird durch einen Drosselklappenanschlag oder ein Leerlaufregelventil gesteuert, das die Menge der in die Zylinder eintretenden Luft und des Kraftstoffs dosiert, wenn das Gaspedal vollständig freigegeben ist. Vergasermotoren verwenden eine mechanische Leerlaufstop-Schraube; Motoren mit Benzineinspritzung nutzen typischerweise ein elektronisch gesteuertes Leerluftsteuerventi (IACV), das die Luftmenge basierend auf Motortemperatur, Last und anderen Variablen anpasst. Moderne Motoren stellen auch die Einspritzdauer und Zündverzögerung nach, um die Ziel-Leerlaufdrehzahl konstant zu halten, während sich der Motor aufwärmt oder Zusatzgeräte wie die Lichtmaschine zuschalten.

Die Leerlaufstabilität ist kritisch, da ein rauer oder instabiler Leerlauf Vibrationen, schlechte Fahrbarkeit und rauches Einrücken beim Gangwechsel verursacht. Wenn die Leerlaufdrehzahl zu hoch wird, beschleunigt sich der Motorverschleiß und der Kraftstoffverbrauch steigt; wenn sie zu niedrig fällt, stirbt der Motor ab. Leerlaufqualitätsprobleme entstehen oft durch Vakuumlecks, Kohlenstoffablagerungen an den Einlassventilen oder Kanälen, verschmutzte Benzineinspritzdüsen oder ein fehlerhaftes Leerlaufregelventil. Diagnosetechniker prüfen die Leerlaufdrehzahl mit einem Drehzahlmesser und können die Leerlaufvorgabe durch Computerabstimmung oder mechanische Nachstellung anpassen.

Das Leerlaufen beeinflusst die Abgasemissionen erheblich, da der Motor bei ungeladenem Betrieb mit einem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis und niedriger Verbrennungseffizienz läuft. Vorschriften in vielen Märkten legen maximale Leerlauf-Emissionsgrenzen fest; einige Länder verlangen, dass Motoren nach einer bestimmten Leerlaufzeit automatisch abschalten, um unnötige Emissionen zu reduzieren. Das Leerlaufregelungssystem muss den Kraftstoffverbrauch gegen sanften Leerlauf und Kaltstartfähigkeit abwägen.

Die Leerlaufdrehzahl ist auch bei Dieselmotoren wichtig, wobei die Spanne unterschiedlich ausfällt. Schwere Dieselmotoren können mit 600 bis 800 U/min leerlaufen, während einige kleine Diesel nur 400 U/min fahren. Instabiler Dieselleerlauf wird oft durch Luft im Kraftstoffsystem, verstopfte Kraftstofffilter oder abgenutzte Einspritzdüsen verursacht. Anders als Benzinmotoren verwenden viele Dieselmotoren keine elektronische Leerlaufregelung und verlassen sich auf mechanische Kraftstoffpumpendrosselregler, um eine feste Leerlaufdrehzahl über einen Bereich von Betriebstemperaturen zu halten.