Widerstandstuning - temperaturkompensiert zum Eigenbau

[HarrySpar]

So weit ist mir das klar. Die Lambdasonde dient nur noch zur Feinabstimmung.

Aber das Signal der Lambdasonde muß nicht linear sein, um als Führungsgröße brauchbar zu sein.

Man muß lediglich die Funktionskurve der Lambdasonde vorher genau ermitteln. Und dann kann man genau passend zu dieser Funktionskurve eine Regelkennlinie erstellen. Also um wieviel nun mehr oder weniger Benzin bei welcher Lambdasondenspannungsänderung eingespritzt werden soll.

Auch den steilen Bereich zwischen 0,98 und 1,02 kann man wunderbar als Führungsgröße verwenden. Sogar noch viel besser als den sehr flachen Bereich bei Lambda kleiner 0,96. Denn das ist ja als Führungsgröße absolut vorteilhaft, wenn sich die Lambdasondenspannung bei geringen Lambdaänderungen massiv verändert.

Und der Bereich ist zwar steil, aber noch immer nicht ganz senkrecht. Denn eins ist natürlich klar, wenn da ein senkrechter Bereich wäre, dann ist dieser Bereich nicht als Führungsgröße geeignet,

[Gante]

Tatsächlich ist es aber so, dass der steile Bereich zwischen "fett" und "mager", also im Bereich von ca. 0,98 < Lambda < 1,02, nicht für die Regelung der Gemischaufbereitung herangezogen wird, sondern es wird stattdessen eine Zweipunktregelung durchgeführt. Der Regelkreis pendelt also immer zwischen anfetten und abmagern hin- und her. Um diese Regelung durch einen quasi-analogen Lambdawert zu verbessern, sind zwei Methoden gebräuchlich. Zum einen kann das Signal einer zweiten Sonde hinter dem Katalysator (die primär der Diagnose des Kats dient) als mittlerer Lambdawert herangezogen werden, da das Gas hinter dem Kat (sofern dieser funktionsfähig ist) nicht mehr den fett-mager-Zyklen folgt, sondern diese gewissermaßen durch den Kat heraus glättet werden. Existiert keine zweite Lambdasonde, wird stattdessen ein Mittelwert des Ausgangssignals der ersten Lambdasonde herangezogen, da deren fett-mager-Signal ja letztlich eine pulsweitenmodulierte Darstellung des mittleren Lambdawertes ist.

Grüße, Marcus

[Skater]

HarrySpar schrieb

Richtig! Bei kaltem Motor (Kühlwasser, nicht Ansauglufttemperatur) wird sie abgestellt.

Dann sollte doch die Kühlwassertemperatur manipuliert werden, damit ein fetteres Gemisch eingespritzt wird. Oder?
Lässt sich sicherlich ähnlich einfach bewerkstelligen.
Gruß Skater

[HarrySpar]

Dann sollte doch die Kühlwassertemperatur manipuliert werden, damit ein fetteres Gemisch eingespritzt wird. Oder?
Lässt sich sicherlich ähnlich einfach bewerkstelligen.

Das ginge ja dann besser mit einem fixen Widerstand, der dem Steuergerät z.B. fortwährend "20°C"-Motortemperatur vorgaukelt.
Aber ich glaube das wäre zu viel des Guten. Bzw. die Gemischanreicherung, die man dann erzielt, wäre viel zu fett und der Motor würde nicht ordentlich laufen.

[HarrySpar]

...Existiert keine zweite Lambdasonde, wird stattdessen ein Mittelwert des Ausgangssignals der ersten Lambdasonde herangezogen, da deren fett-mager-Signal ja letztlich eine pulsweitenmodulierte Darstellung des mittleren Lambdawertes ist.

Klingt jetzt vorerst mal plausibel. Ich kann mir zumindest vorstellen, daß es so gemacht wird.

[Roadslug]

Meines Wissens ist das aber nicht zutreffend. Das Signal der zweiten Lambdasonde am KAT-Ausgang wird nicht zur Berechnung der Stellgrößen für die Gemischaufbereitung herangezogen sondern dient lediglich als Monitorsonde für die OnBoard-Diagnose (OBD II). Das ist auch irgendwie logisch, weil sich die Abgaszusammensetzung vor und nach dem KAT schließlich deutlich unterscheidet. Die Lambdasonden messen den Anteil der freien O2-Molekeln und logischerweise gibt es bei einem funktionieren KAT am Ausgang desselben deutlich weniger davon.
Für unsere F800 ist das sowieso nicht relevant, weil sie eben keine Monitorsonde hat.

Roadslug

[HarrySpar]

Klar, am Kataustritt gibt's weit weniger übrigen Sauerstoff. Das ist ja schließlich Sinn und Zweck des Kats.
Aber wenn es nach dem Kat z.B. nur noch ein Zehntel soviel Sauerstoff gibt wie vor dem Kat, dann könnte man diesen Sauerstoffwert dennoch als Führungsgröße für die Regelung verwenden, oder?

[Skater]

Das ginge ja dann besser mit einem fixen Widerstand, der dem Steuergerät z.B. fortwährend "20°C"-Motortemperatur vorgaukelt.
Aber ich glaube das wäre zu viel des Guten. Bzw. die Gemischanreicherung, die man dann erzielt, wäre viel zu fett und der Motor würde nicht ordentlich laufen.

Wer benötigt denn die Außentemperatur, außer dem Bordcomputer?
Was passiert wenn mit einen schalter die kühlwasser temperatur 'abgesenkt' wird?
gruß skater
Gesendet von meinem GT-I9000 mit Tapatalk 2

[HarrySpar]

Ist doch klar: Das Steuergerät meint, daß der Motor sich noch in der Kaltlaufphase befindet und fettet das Gemisch ordentlich an.
Und wenn das Steuergerät dann mal vielleich eine Unplausibilität feststellt, dann geht es vielleicht in ein Notprogramm über.

[Roadslug]

Klar, am Kataustritt gibt's weit weniger übrigen Sauerstoff. Das ist ja schließlich Sinn und Zweck des Kats.
Aber wenn es nach dem Kat z.B. nur noch ein Zehntel soviel Sauerstoff gibt wie vor dem Kat, dann könnte man diesen Sauerstoffwert dennoch als Führungsgröße für die Regelung verwenden, oder?

Vielleicht hast du recht, aber so ohne weiteres lässt sich das sicher nicht realisieren, weil die Konvertierungsrate eines KATs keine Konstante ist, sondern von vielen Dingen abhängt. U. a. vom Gasdurchsatz und von der Abgastemperatur. Ein Vergleich zwischen den Messwerten der beiden Sonden findet natürlich schon statt. Wenn der KAT in Ordnung ist muss an der Monitorsonde immer ein niedriger O2-Gehalt gemessen werden, da ein Teil des Rest-Sauerstoffs für die Konvertierung verwendet wird. Ob es möglich ist den Differenzwert irgendwie als Korrekturgröße für die Gemischaufbereitung oder nur für die OnBord-Überwachung zu verwenden, kann ich auch nicht mit Bestimmtheit sagen. Vermutlich geht da auch nicht jeder Hersteller gleich vor.

Roadslug

[peter_n]

@Harryspar
Hast schon mal in Erwägung gezogen, durch Parallelschalten eines Widerstands das Gemisch in Richtung mager zu verändern?
- Peter -

[HarrySpar]

@Roadslug: Klingt plausibel, was du sagst.

@ Peter: Eine tatsächliche dauerhafte Manipulation geht wohl nur mit diesem Power Comander, oder wie dieses Gerät heißt. Aber ich hab mir da noch keine Gedanken gemacht. Ich bin mit der Motorcharakteristik meiner F800S voll zufrieden.

[Gante]

Meines Wissens ist das aber nicht zutreffend. Das Signal der zweiten Lambdasonde am KAT-Ausgang wird nicht zur Berechnung der Stellgrößen für die Gemischaufbereitung herangezogen sondern dient lediglich als Monitorsonde für die OnBoard-Diagnose (OBD II).

Dazu gibt es ein Patent der Firma Bosch, in welchem diese Möglichkeiten auch recht nachvollziehbar beschrieben sind: http://www.google.com/patents/EP0481975B1?cl=de

Dass ein derartiges Verfahren nicht zwingend von allen Herstellern eingesetzt wird ist klar. Dann beschränken diese sich eben auf die Zweipunktregelung. Mir ging es auch im wesentlichen um die Feststellung, dass das von Harry angedachte Verfahren - den steilen Bereich des Lambdasignals für eine analoge Regelung heranzuziehen - eben nicht praktiziert wird, sondern dass man sich stattdessen anderer Mittel bedient. Alternativ zu den hier diskutierten Möglichkeiten bei Einsatz einer Zweipunkt-Lambdasonde kann man natürlich auch eine Breitbandsonde einsetzen. Wird meines Wissens bei Benzin-Direkteinspritzern und Dieselmotoren gemacht.

Das ist auch irgendwie logisch, weil sich die Abgaszusammensetzung vor und nach dem KAT schließlich deutlich unterscheidet. Die Lambdasonden messen den Anteil der freien O2-Molekeln und logischerweise gibt es bei einem funktionieren KAT am Ausgang desselben deutlich weniger davon.

Im Verhältnis O2 vor und O2 nach dem Kat mag das mit dem "deutlich weniger" stimmen. Wenn ich jedoch vor dem Kat sagen wir mal 1% habe und hinter dem Kat 0,3% dann macht das beim Lambdawert nur einen minimalen Unterschied. Außerdem wird doch bei der AU der Lambdawert auch mit einer Sonde am Auspuff, also hinter dem Katalysator gemessen. Das wäre dann ja auch nicht sinnvoll.

Für unsere F800 ist das sowieso nicht relevant, weil sie eben keine Monitorsonde hat.

Das ist klar.

Grüße, Marcus

[HarrySpar]

Lambda hängt nicht nur vom Restsauerstoff ab.

Mal angenommen vor dem Kat ist noch 4% Sauerstoff drin und z.B. noch 3,5% Kohlenmonoxid.
Und nach dem Kat ist noch 0,2% Sauerstoff drin und nur noch 0,05% Kohlenmonoxid.

Dann ist der Lambdawert aber dennoch vor und nach dem Kat derselbe. Denn daß der Sauerstoff nach dem Kat viel weniger geworden ist, kommt nur daher, daß das meiste des Sauerstoffs innerhalb des Kats zum Aufoxidieren des Kohlenmonoxids zu Kohlendioxid verbraucht wurde.

Um vom Sauerstoffwert auf Lambda zu kommen, reicht es also nicht, nur den Sauerstoffgehalt zu betrachten. Man muß auch den CO-Wert, den HC-Wert und den NOx-Wert betrachten.

Insofern messen die TÜVler bei der AU schon richtig, wenn sie nach dem Kat messen.

[Roadslug]

Nein Harry, das stimmt so nicht. Unter "Lambda" versteht man bekanntlich das Gemisch von Kraftstoff und Luft. Dabei entspricht Lambda 1 einem stöchiometrischen Gemisch, wenn (theoretisch) für jedes Kraftststoffmolekül ein Sauerstoffmolekül vorhanden ist. Das ist bei einem Gemisch von 14,7kg Luft zu 1kg Kraftstoff gegeben. Die Lambda-Sonde sitzt aber im Abgasstrom, darin ist von einem Kraftstoff/Luft-Gemisch logischerweise nicht mehr die Rede. Die Sonde misst daher auch nicht das Kraftstoff/Luft-Verhältnis, dazu ist sie auch nicht in der Lage, sondern die Anzahl der freien Sauerstoff-Molekeln. Die Anzahl der O2-Molekeln ist eben bei Lambda 1 per Definition am geringsten, dadurch lässt sich mit der Sonde der Zustand Lambda 1 fixieren. Der Begriff "Lambdasonde" ist auch nur der umgangssprachliche Terminus. In der Fachwelt spricht man daher richtigerweise von der "Sauerstoffsonde". Die anderen Bestandteile im Abgas werden von der Lambda/Sauerstoff-Sonde definitiv nicht erfasst.

Roadslug