Widerstandstuning - temperaturkompensiert zum Eigenbau

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Widerstandstuning - temperaturkompensiert zum Eigenbau

Beitragvon dibee » 30.08.2013, 14:11

Hallo an alle Widerstandstuning-Interessierten,
in letzter Zeit habe ich mich ein wenig mit dem hier und anderswo viel diskutierten Widerstandstuning beschäftigt und auch die Internetseiten der einschlägig bekannten Anbieter entsprechender Module gelesen (http://www.ebbo.org/resistor_tuning.php). Trotz der teilweise recht ausführlichen und guten Beschreibungen der Wirkungsweise, bleibt der Leser über die Art und Weise der Temperaturkompensation der Gemischanreicherung weitestgehend im Unklaren. Auch eine vorsichtige Anfrage beim Hersteller des Accelerator-Moduls, ob die Standardversion und die Extended Version die gleiche Art der Temperaturkompensation haben, kam lediglich die Antwort: „Both versions work fine“.
Also wollte ich der Sache auf den Grund gehen und habe mir einen IAT-Sensor, wie in meinem Motorrad verbaut, gekauft (BMW Best.-Nr. 13621739510) und unter Laborbedingungen in einem kalibrierten Klimaschrank vermessen. Der genannte Sensor wird übrigens von BMW modelübergreifend verwendet, was bedeutet, dass ein und dasselbe Kompensations-Modul an einer Vielzahl von Modellen einsetzbar ist (siehe http://www.realoem.com/bmw/partxref.do?part=13621739510).
Da der gemessene Widerstandsverlauf des IAT über der Temperatur offensichtlich eine NTC-Charakteristik hat, habe ich per Näherung die entsprechenden NTC-Parameter R-25 und B bestimmt und den Widerstandsverlauf als mathematische Funktion dargestellt, die mir für die Berechnungen meiner „Tuning-Schaltung“ dienen sollte. Mit dem Ziel, über den Temperaturbereich von -20°C bis +40°C eine Verschiebung der temperaturabhängigen Widerstandsmesswerte um ca. 20°C zu erreichen, habe ich dann ein Widerstandsnetzwerk zur Serienschaltung mit dem IAT ermittelt und den Temperaturverlauf der Gesamtschaltung tabellarisch und graphisch dargestellt. Da die Auswahl der industriell angebotenen NTC-Widerstände begrenzt ist, habe ich Modelle mit Serien- und Parallelwiderständen gerechnet. Das mit Abstand beste Ergebnis (-19.73° -0.34/+0.26) liefert ein einzelner NTC Widerstand mit einem Nennwert von 7.5kΩ und einem B-Wert von 4620. Nur leider gibt es den nicht zu kaufen. Ich habe es deshalb mit einem 6.8 kΩ mit B=3977 (Vishay) versucht. (Temperaturverschiebung siehe Kurve in pdf-Datei)
Den Widerstandsverlauf des gewählten NTCs in Serie mit dem IAT habe ich bei einigen Temperaturwerten gemessen, um die theoretisch ermittelten Werte zu überprüfen. Anschließend wurde an einer F800ST und einer R1200R praktisch getestet. Sowohl KFR und Gasannahme sind m.E. spürbar angenehmer geworden. Doch über die empfundene Wirkung solcher Module wurde ja schon ausgiebig diskutiert und soll nicht Gegenstand meines Beitrags sein. Meine Intension war es, zu verstehen, wie ein möglichst optimaler 10k Serienwiderstand zum temperaturkompensierten Widerstandstuning aussehen sollte. Das Ergebnis ist verblüffend einfach: nicht mehr als ein NTC. Da ist es angesichts des Preises des einen oder anderen kommerziell angebotenen Moduls nicht verwunderlich, dass die Anbieter ein solches Geheimnis aus dem WIE machen (wobei man sagen muss, dass es auch Angebote zu fairen Preisen gibt).
Als Anhang stelle ich ein Foto des von mir gebauten und getesteten Moduls und die Berechnung der Widerstandswerte als pdf ein. Somit kann jeder der möchte das Teil nachbauen und es probieren oder ggf. optimieren ohne dafür mehr oder weniger tief in die Tasche greifen zu müssen.

Have fun, dibee
Dateianhänge
R-Tuning Berechnung2.pdf
mit idealisiertem Tuning-Widerstand
(295.06 KiB) 874-mal heruntergeladen
R-Tuning Berechnung1.pdf
mit realem Tuning-Widerstand
(295.05 KiB) 891-mal heruntergeladen
R-Tuning.JPG
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Re: Widerstandstuning - temperaturkompensiert zum Eigenbau

Beitragvon HarrySpar » 30.08.2013, 19:28

Hmm. Und das Ziel ist, dem Motor eine 20°C kühlere Ansaugluft vorzutäuschen, damit er etwas mehr Benzin einspritzt!?!
Und das Steuergerät bekommt das über längere Zeit aufgrund des kleineren Lambdawertes nicht mit und paßt sich der Situation nicht wieder an?
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Re: Widerstandstuning - temperaturkompensiert zum Eigenbau

Beitragvon Art Vandelay » 02.09.2013, 04:33

Die Diskussion gibts doch schon seitenlang beim HoPe-Beschleuniger.

Warst du dort nie beteiligt, Harry?

Lambda wird lt. der dortigen Info nicht bei Volllast uä Situation berücksichtigt, sondern bei "gemütlicher Konstantfahrt".Aber da gibts wirklich schon kilometerlange Threads.
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Re: Widerstandstuning - temperaturkompensiert zum Eigenbau

Beitragvon Mikebaum » 02.09.2013, 10:26

Ja, aus eigener Erfahrung (ST von 2006) funktionieren auch die angebotenen Module Booster plug und Accelerator. Allerdings hat dann auch ein anderer Auspuff nochmal eine eigene Wirkung, speziell auf die Gasannahme bei niedriger Drehzahl. :)

Übrigens: Vielen Dank für die Information mit dem Selbstbau-NTC-Tuning!!! :D
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Re: Widerstandstuning - temperaturkompensiert zum Eigenbau

Beitragvon HarrySpar » 02.09.2013, 12:07

Servus Art Vandalay,

bei der Geschichte, die dibee da oben beschreibt, geht's aber doch keineswegs um irgend einen Vollastzustand.
Er gaukelt einfach nur kontinuierlich ständig dem Steuergerät eine um 20°C niedrigere Ansauglufttemperatur vor.
Also z.B. täuscht er statt "20°C" nur "0°C" vor.
Das bedeutet, daß er dem Steuergerät Pi mal Daumen etwa 7% mehr Ansaugluftmenge vorgaukelt, was das Steuergerät logischerweise dann auch mit etwa 7% mehr eingespritztem Benzin beantwortet. Und zwar bei jeder Fahrweise, auch beim gemütlichen gleichmäßigen Dahinbummeln mit 100km/h. Und da ist die Lambdasonde sehr wohl aktiviert.

Die Lambdasonde wird aber dann auch ständig etwa ein Lambda von 0,93 feststellen. Und da glaube ich halt, daß sich das Steuergerät nach einiger Zeit daran gewöhnt und die einzuspritzende Benzinmenge wieder reduziert, bis Lambda wieder bei 1,00 liegt.

Ist halt so meine logische Überlegung. Genau wissen tu ich es nicht.
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Re: Widerstandstuning - temperaturkompensiert zum Eigenbau

Beitragvon SingleR » 02.09.2013, 18:54

Hallo!

Sehe es auch wie HarrySpar. Hatten so einen Booster-Plug anner Eintopf-650GS meiner Ex. So lange es draußen nicht zu warm war, lief der Motor ganz passabel. Jedesmal bei hohen Außentemp. wurde es ruckelig, und derPott ging an der Ampel einfach aus. Wir hatten schon den Drosselklappenpoti und den Ansauglufttemperaturfühler im Verdacht. Auch das Motorsteuergerät. Aber bevor man viel Geld ausgibt, ab zu einem Bekannten - und mittels GS911 den Fehlerspeicher ausgelesen. Da stand dann sowas drin wie "Signalüberlastung Steuergerät". Naja, ist ja auch kein Wunder, wenn das Steuergerät wg. eines "nach unten korrigierten" Signals des Lufttemperaturfühlers auf "Einspitzung" geht und die Lambdasonde Sekundenbuchteile danach immer einen "unplausiblen Lambdawert" rapportiert. Also den Boosterplug raus. Und alles wurde gut.

Meine Meinung: wem Durchzug und Motorleistung nicht reichen, der möge sich ein Mopped mit mehr Durchzug und Leistung zulegen. ;)

Und ob das Motorsteuergerät diese Signalüberlastung auf Dauer mitmacht? Ich möchte es nicht testen, denn dafür ist mir Ersatz zu teuer...

CU

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Re: Widerstandstuning - temperaturkompensiert zum Eigenbau

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Re: Widerstandstuning - temperaturkompensiert zum Eigenbau

Beitragvon Roadslug » 02.09.2013, 19:35

HarrySpar hat geschrieben:Die Lambdasonde wird aber dann auch ständig etwa ein Lambda von 0,93 feststellen. Und da glaube ich halt, daß sich das Steuergerät nach einiger Zeit daran gewöhnt und die einzuspritzende Benzinmenge wieder reduziert, bis Lambda wieder bei 1,00 liegt.
Korrekt Harry, die Firmware in der ECU hat in Grenzen eine Adaptierfähigkeit um z. B. einen verschmutzten Luftfilter oder Verschleiß der Injektoren kompensieren zu können. Die Korrekturgröße wird dabei von der Lambdasonde geliefert, die nichts anderes tut als den Sauerstoffgehalt im Abgas zu messen und das natürlich unabhängig von der realen oder fiktiven Temperatur der Ansaugluft. Die Verstimmung des Temperatursensors für die Ansaugluft wird daher über kurz oder lang wieder kompensiert und wenn das den Anpassungsbereich der ECU überfordert geht sie ins Notprogramm.

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Re: Widerstandstuning - temperaturkompensiert zum Eigenbau

Beitragvon Skater » 03.09.2013, 05:28

Wikipedia
Die Lambdasonde (λ-Sonde) ist ein Sensor, der in einem Verbrennungsabgas den jeweiligen Restsauerstoffgehalt misst, um daraus das Verhältnis von Verbrennungsluft zu Kraftstoff einstellen zu können. Die Lambdasonde vergleicht permanent den Restsauerstoffgehalt im Abgas mit dem Luftsauerstoffgehalt und leitet diesen Wert als analoges elektrisches Signal an ein Steuergerät, das zusammen mit anderen Kenngrößen daraus ein Steuersignal zur Gemischbildung erzeugt, was im Ottomotor im Allgemeinen in der Anpassung der Einspritzmenge mündet (Lambdaregelung).Die Lambdaregelung erfasst den tatsächlichen Lambdawert über eine Lambdasonde und verändert die Kraftstoff- oder Luftmenge so, dass der Sollwert eingestellt wird.


Wenn der Motor kalt ist und auch die Umgebungsluft, dann sind wohl sämtliche Motoren 'beleidigt':
Zündaussetzer, schlechte Gasannahme, unruhiger Lauf und so weiter
Daher wird (absichtlich) ein fetteres Gemisch verwendet. (Richtig :?: )
Wenn jetzt die Lamdasonde sofort reagieren würde, wäre das doch sinnlos. Oder?
Daher muss doch die Lambaregelung in ihrer Funktion, in Abhängigkeit der Außentemperatur, abgestellt werden. Oder?
Somit kann das künstliche Herabsenken der Außentemperatur einen Effekt erzielen.
Wenn dann die ECU feststellt, dass die Außntemperatur nicht mehr wichtig ist, wird ausschließlich über die Lambdaregelung 'gearbeitet'. Oder?
Gruß Skater
Denn wir MÜSSEN nicht, was wir TUN!
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Re: Widerstandstuning - temperaturkompensiert zum Eigenbau

Beitragvon HarrySpar » 03.09.2013, 07:09

Skater hat geschrieben:Wenn der Motor kalt ist und auch die Umgebungsluft, dann sind wohl sämtliche Motoren 'beleidigt':
Zündaussetzer, schlechte Gasannahme, unruhiger Lauf und so weiter

Was meinst du mit "beleidigt"? Es ist halt so, daß bei einem kalten Motor (was der Kühlwassertemperaturfühler feststellt) ein Teil des Benzins an der Zylinderwand kondensiert und somit das Gemisch nicht zündfähig ist (weil es zu mager ist). Deshalb wird mehr Benzin eingespritzt.


Skater hat geschrieben:Daher wird (absichtlich) ein fetteres Gemisch verwendet. (Richtig :?: )

Richtig!

Skater hat geschrieben:Wenn jetzt die Lamdasonde sofort reagieren würde, wäre das doch sinnlos. Oder?
Richtig!

Skater hat geschrieben:Daher muss doch die Lambaregelung in ihrer Funktion, in Abhängigkeit der Außentemperatur, abgestellt werden. Oder?
Richtig! Bei kaltem Motor (Kühlwasser, nicht Ansauglufttemperatur) wird sie abgestellt.

Skater hat geschrieben:Somit kann das künstliche Herabsenken der Außentemperatur einen Effekt erzielen.?
Kurzfristig ja aber langfristig nicht! Denn die Lambdasonde geht nur bei kaltem Motor (Kühlwasser) außer Betrieb, nicht bei kalter Außenluft (Ansauglufttemperatur). Somit wird das Steuergerät mit der Zeit lernen und sich anbpassen.

Skater hat geschrieben:Wenn dann die ECU feststellt, dass die Außntemperatur nicht mehr wichtig ist, wird ausschließlich über die Lambdaregelung 'gearbeitet'. Oder?
Diesen Satz verstehe ich nicht.
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Re: Widerstandstuning - temperaturkompensiert zum Eigenbau

Beitragvon Roadslug » 03.09.2013, 08:53

Vielleicht mal ein Hinweis zu den häufig benutzten Begriffen "Lambda" und "Regelung". Regeln kann man nur dann, wenn es einen (mehr oder weniger) linearen Zusammenhang zwischen der Führungsgröße (in dem Fall Lambda) und der Stellgröße (in dem Fall die eingespritzte Kraftstoffmenge) gibt. Das ist aber bei der Lambdasonde nicht der Fall, die liefert eine Sprungfunktion im Bereich von ca. Lambda 0,95 bis 1,05. Die Regelung erfolgt daher bei der Gemischaufbereitung mit der angesaugten Luftmasse als Istwert und der Kraftstoffmenge als Sollwert. Das Ganze hängt natürlich durch in der ECU gespeicherte Kennlinien (Mapping) zusammen. Die Lambdasonde liefert dazu lediglich einen Korrekturwert, falls Soll- und Istwert zu weit auseinanderdriften. Die Korrekturen über die Lambdasonde können dabei natürlich nicht "in time" erfolgen sondern relativ behutsam, um das Ganze System nicht ins Schleudern zu bringen, zumal es ja auch noch genügend andere Führungsgrößen gibt. Eine davon ist die Temperatur der Ansaugluft, da dieselbe einen Einfluss auf die angesaugte Luftmasse hat. Die Abgaszusammensetzung ist allerdings unabhängig davon, so dass eine Manipulation wieder korrigiert wird. Ob das nun Stunden, Tage oder Wochen dauert kann ich leider auch nicht sagen.
Wenn man man die Gemischaufbereitung manipulieren will geht das dauerhaft nur über geändertes oder überlagertes Mapping, wie es z. B. der PowerCommander V macht.

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Re: Widerstandstuning - temperaturkompensiert zum Eigenbau

Beitragvon Mikebaum » 03.09.2013, 09:29

Stimmt: Ein optimiertes Mapping ist auf jeden Fall die optimale Lösung. Allerdings leider auch die teuerste, wenn mans machen lassen muss. :!:
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Re: Widerstandstuning - temperaturkompensiert zum Eigenbau

Beitragvon HarrySpar » 03.09.2013, 09:53

Roadslug hat geschrieben:die liefert eine Sprungfunktion im Bereich von ca. Lambda 0,95 bis 1,05.

Dann verstehe ich aber nicht, wie z.B. das Steuergerät meines alten 45PS Corsas es geschafft hat, bei der AU Lambda immer exakt auf 1,00 hinzuregeln. Also nicht 0,96 oder 1,04 oder sowas.

Und der schaffte das bei der AU innerhalb 30s, also nicht erst nach einem Tag oder einer Woche. :D

Wie schaffte es mein Corsa, wenn das Signal der Lambdasonde irgendwo zwischen 0,95 und 1,05 plötzlich springt?
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Re: Widerstandstuning - temperaturkompensiert zum Eigenbau

Beitragvon Roadslug » 03.09.2013, 13:50

Hey Harry
schaue mal hier rein. In der Seite ist der Zusammenhang zwischen Mischungsverhältnis und Ausgangsspannung der Lambdasonde recht gut erklärt.
http://www.vias.org/mikroelektronik/sen ... sonde.html

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Re: Widerstandstuning - temperaturkompensiert zum Eigenbau

Beitragvon HarrySpar » 03.09.2013, 14:09

Das lese ich da in deinem Link aber jetzt etwas anders. Demnach springt die Spannung der Sonde nicht zwischen 0,95 und 1,05 sondern etwa zwischen 0,98 und 1,02. Und da die Grenzwerte bei der AU bei meinem Corsa immer 0,97 und 1,03 waren, geht das ja völlig in Ordnung, wenn die Spannung zwischen 0,98 und 1,02 springt.

Aber so wie die da in deinem Link schreiben (und mir auch einleuchtet), ist ja genau dieser Umstand der "Steilheit" der Funktionskurve zwischen 0,98 und 1,02 der glückliche Umstand für die gut funktionierende Regelung.
Zitat aus deinem Link:

"Für eine gute und konstante Regelung der Abgaszusammensetzung ist es von großem Vorteil, dass die Kennlinie der Lambdasonde im Regelbereich (schattierter Bereich in der Abbildung unten) sehr steil ist, wodurch sich die Gemischzusammensetzung sehr genau einstellen lässt."

Jetzt wird mir schon klar, warum es mein Corsa bei den AUs immer geschafft hat, Lambda auf 1,00irgendwas hinzuregeln.
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Re: Widerstandstuning - temperaturkompensiert zum Eigenbau

Beitragvon Roadslug » 03.09.2013, 17:55

Nein, was ich meine ist, dass die Lambdasonde mehr die Funktion eines Schalters als die eines Reglers hat. Unter einer Regelung versteht man einen linearen (proportionalen) Zusammenhang zwischen dem gemessenen Istwert und und der Sollwertvorgabe. Die Lambdasonde liefert aber in einem sehr eng begrenzten Lambdabereich entweder nix oder ein Maximum an Signalspannung. Da die Lambda-"regelung" bei Vollgas abgeschaltet wird und sich dabei Werte um Lambda 0,9 einstellen, könnte eine Regelung nur mit der Lambdasonde alleine mit dem ihr zur Verfügung stehenden schmalen Funktionsbereich die Gemischaufbereitung nie wieder "einfangen". Das heißt die eigentliche Regelung der Gemischaufbereitung erfolgt über das Mapping und der angesaugte Luftmasse. Die Lambdasonde dient nur zur Kontrolle und Feinabstimmung.

btw.
Ich habe Bereich der Lambdsonde etwas weiter gefasst als in dem von mir verlinkten Schaubild. Lambdasonde ist nicht gleich Lambdasonde, es gibt dabei mit Sicherheit auch Abweichungen in der Genauigkeit.

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