Polo 86C 1.3 Eco-Tuning 1.4 16v

Jack-Lee
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Polo 86C 1.3 Eco-Tuning 1.4 16v

Beitrag von Jack-Lee »

Servus,
ich möchte hier mal ein etwas ungewöhnliches Projekt vorstellen.
Die meisten hier werden sicher auf maximale Leistung abzielen, komme was wolle :mrgreen: , mein Ziel ist eher: Minimaler Verbrauch, komme was wolle.

Das eigentliche "Hauptprojekt" ist ein 93er Polo 2F Coupe, der mit einem komplett neu aufgebauten 3F Motor bestückt wird. Da der Motor fast 2000€ gekostet hat und ich diesen nicht riskieren will, habe ich mir (sehr) günstig einen 92er Steilheck mit 1.0er AAU Motor besorgt. An diesem will ich erstmal Erfahrungen mit Motortuning und der UMC1 sammeln.
Also habe ich mir über die Wochen alle Teile zusammengeklaubt die ich dachte zu brauchen:
-UMC1 Bausatz + MegaStim-Bausatz (selbst ist der Mann)
-NZ Ansaugbrücke mit 2 Satz Düsen (bei 24Jahre alten Teilen will ich die lieber matchen. Zudem stellte sich dann raus eine war defekt)
-3F Drosselklappe mit Poti
-Luffikasten vom 3F
-HFM5_1 (60mm) Luftmassenmesser
-zweiter AAU Kopf
-je vier 29mmAV /32mmEVe mit 6mm Schaft inkl. Keile und Dichtungen

Ich begann erstmal den Kopf zu vermessen und zu zerlegen. Die Kanalformen wurden verbessert (Radien vergrößert, Kanten entschärft) ohne diese zu vergrößern. Dann wurden die Ventilführungen ausgepresst und ich begann eine Zeichnung für die neuen Führungen mit 6mm ID zu erstellen. Hinzu kamen noch neue Ventilteller, da die MK Keile für 6mm ja viel kleiner sind als die für die orginalen 8mm.
Auch wurde ein passeneder Ventilteller designt (für eine Feder, anstatt für Doppelfeder). Da der neue Ventiltrieb fast 40% leichter ist als der originale, kann ich mit nur einer Feder fahren -> weniger Verschleiß und Verlustleistung.
Die Ventile wurden nochmal nachgedreht. Da alles nur für den Testmotor ist, habe ich auf "Fleißarbeit" ala feinschleifen und polieren verzichtet (bei den Kanälen und den Ventilen).
Der Kopf muss nun noch zu einem Kollegen der die Ventilsitze nachfräst und ich warte derzeit auf die Führungen und Teller von unserem CNC Fertiger.
Auslassventil roh
Auslassventil roh
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Auslassventil grob bearbeitet
Auslassventil grob bearbeitet
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Vergleich: Original, 6mm Ventil, 6mm Ventil bearbeitet
Vergleich: Original, 6mm Ventil, 6mm Ventil bearbeitet
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Schauliegen der neuen Ventile
Schauliegen der neuen Ventile
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Anschließend ging es drum die UMC zu löten und mit dem Mega-Stim einem Funktionstest zu unterziehen. Lief alles auf Anhieb. Auch wenn die Anleitung von NoLimits sehr..knapp ausfällt. (Was später dafür sorgte das ich 12V RS232 Pegel an die 5V TTL TXD und RXD Anschlüsse des µP legte und die Firmware schrottete.. Aber zum Glück ist nichts kaputt gegangen. Neu aufspielen und alles wieder supi).
Nun kann ich die echten Sensoren anschließen und diese testen. Auch das funktionierte zuhaus auf dem Tisch schonmal hervorragend. So konnte ich mich schon etwas mit TunerStudio beschäftigen.
Also ging es jetzt dran die Einspritz/Ansaugeinheit zusammenzubauen.

EDIT: bin nun (Febuar 2017) auf den 1.3er Block umgestiegen, dieser war schon restauriert vorhanden.
Dateianhänge
UMC1 Testaufbau
UMC1 Testaufbau
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Zuletzt geändert von Jack-Lee am Mi Feb 14, 2018 9:08 am, insgesamt 3-mal geändert.
ChristianK
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Re: Polo 86C 1.0 AAU

Beitrag von ChristianK »

Warum hast Du die Rückstromdrossel an den Ventiltellern entfernt und die Kante auch noch gerundet/gefast?
Jack-Lee
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Re: Polo 86C 1.0 AAU

Beitrag von Jack-Lee »

Jetzt zur Mechanik.

Da der Kopf noch nicht fertig war, ich aber uuunbedingt schonmal fahren wollte, habe ich mich entschlossen erstmal mit dem installierten Kopf zu arbeiten. Leider ist bei dem die Kompression durch defekte Zylinderkopfdichtung fritte.. Aber gut, dann geht wenigstens nicht noch mehr kaputt wenn ich zu viel Vorzündung fahre :mrgreen:

Ich fing also an den originalen AAU-Kabelbaum zu modifizieren um über den 14poligen Anschlusstecker, über den ursprünglich DK,Einspritzdüse,Leerlaufregler und Öldrucksensor lief, weiterhin nutzen zu können.
So kann ich die komplette Einheit an einem Stück bauen, schon in der Werkstatt verkabeln und muss beim Einbau genau einen Stecker zusammenstecken. Plug and Play in reinstform sozusagen.
Neben dem 5poligen Luftmassenmesser kamen jetzt noch die Düsen, vorher simultan verkabelt, jetzt semi-sequentiell, mit 3 Polen und das Drosselklappenpoti mit weiteren drei Kabeln hinzu. Dann wollten noch die zwei Öldrucksensoren irgendwo mit in den Kabelbaum. Aber schlussendlich habe ich alles zusammenbekommen..Nur noch die UMC in ihr künftiges Gehäuse bauen. Es folgte ein Funktionstest aller einheiten der wieder auf Anhieb perfekt funktionierte.
Funktionstest bei eingebauter UMC
Funktionstest bei eingebauter UMC
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Darauffolgend wurde ein Adapter für den LMM angefertigt (3D Drucker sei Dank ging das easy), damit ich die originale Stauklappe rauswerfen und den neuen HFM5_1 verbauen konnte. Der rest passte Plug and Play.
Alles zusammenschmeißen und ein großer Meilenstein ist gesetzt.
Zusammengesetzte Einspritzeinheit
Zusammengesetzte Einspritzeinheit
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Der Einbau ins Fahrzeug verlief dann relativ unspektakulär und innerhalb von ca. zwei Stunden. Hat länger gedauert weil ich das Thermostatgehäuse tauschen musste, denn die alte Ansaugbrücke war mit Kühlwasseranschluss, die neue nicht. So wie das Kühlwasser aber aussah, hätte das eh mal gewechselt werden müssen... Sieht nun alles schön original aus. Das war auch mein Ziel.
Um leichter abstimmen zu können habe ich den zweipoligen Diagnosestecker der original im 2F verbaut ist mit TXD und RXD belegt und kann nun meinen Laptop im Innenraum via USB anschließen. Praktisch.
Alles eingebaut. Schön originaler Look
Alles eingebaut. Schön originaler Look
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Das war erstmal der Umbau an sich, nun kommt das Abstimmen und Einrichten.
Jack-Lee
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Re: Polo 86C 1.0 AAU

Beitrag von Jack-Lee »

Auf gehts zum schwierigen Teil!
Dem abstimmen.
Derzeit habe ich nur eine Sprungsonde verbaut, perfekt wirds also erst wenn die Breitbandsonde ankommt (wohl diesen Freitag/Samstag). Zum rumfahren sollte es aber auch so schon reichen.
Aus Ermangelung an Kennfeldern habe ich die von einem Kollegen aus der MS-Gruppe genommen (Danke dafür nochmal). Der rest wurde erstmal nach gutdünken eingestellt.
Nun kam die Stunde der Wahrheit: Das erste mal anlassen.
Die Kraftstoffpumpe jaulte etwas gequält (1,1bar Betriebsdruck hat die Pumpe und muss jetzt 3bar pressen. Wird aber dieses We auch ausgetauscht), aber schien genug Druck aufzubauen. Der SChlüssel wurde rumgedreht, der Anlasser juckelte los... und der Motor lief!
Zwar noch etwas "schief", aber er lief. Beim Versuch dann die Zündung einzustellen ging er immerwieder aus.. Also fixed Timing auf 15° und mit der einstellbaren Blitzpistole abgeblitzt. Klappte doch schon besser. Damit wurde dann der Trigger Return-Wert eingestellt. Nun ist der Leerlauf schonmal echt Sahne. Erste Testrunde stand an.

Im Leerlauf, Teillastbereich und beim schlagartigem "vom Gas gehen" verhält sich der Wagen jetzt schon besser als das Original! Und das bei -10°C Außentemperatur und -2°C Kühlmitteltemperatur. Ich bin verblüfft. Nach kurzem "antauen" des Motors habe ich mal das Pedal durchgetreten. "WUUUUUUUUP...." machte es und sobald ich das Pedal voll durchtrat war die Leistung schlagartig weg.. MIST. Also mal mitgeloggt und geschaut was Sache ist.
Nach kurzem Suchen stellte sich heraus: Sobald die große DK auf macht (die vom 3F ist zweiteilig. Eine 28mm mit Keil und eine 44mm), bricht der MAF-Wert weg und hängt auf einem Plateau fest. Merkwürdig..
Wenn nur die kleine Klappe voll auf ist, kann ich aber bis in den Drehzahlbegrenzer fahren, der MAF-Sensor geht also problemlos bis 50g/s. Wenn ich voll drauftrete bricht er aber auch schon bei 8g/s weg.
Geh ich mit dem Gasfuß wieder zurück bis die große Klappe schließt, schnellt der MAF-Wert wieder in sinnvolle Bereiche und alles ist wieder in Ordnung.
Merkwürdiges Verhalten des MAFs
Merkwürdiges Verhalten des MAFs
Log.jpg (255.22 KiB) 12889 mal betrachtet
Nun begann die Fehlersuche (das Tal der Tränen wie mir gesagt wurde :P )
Zuerst demontierte ich mal den Ansaugschnorchel um etwaige Anströmungsprobleme auszuschließen: Kein Unterschied
Danach überprüfte ich die Verkabelung: Alles i.O.
Dann montierte ich einen anderen LMM (der aber 70mm groß war und mit viel Gaffa gehalten wurde) :Kein Unterschied

Kann ja wohl nicht sein.. Die Daten im LOG sind ja alle schon geglättet und weiterverarbeitet. Also schau ich mal nach was "roh" am Eingang ankommt.
Oh.. Achterbahn also..
MAF geht steil
MAF geht steil
Achterbahn mit MAF.jpg (321.43 KiB) 12889 mal betrachtet
Nocheinmal die Verkabelung überprüft ob vielleicht die Spannungsversorgung wegbricht oder die Masse schlecht ist. Aber nein, da waren die Werte wie festgenagelt.
Problem tritt auch NUR auf wenn die Drosselklappe in mittleren Drehzahlbereichen voll öffnet (also nur wenn die große mit aufmacht. Bei der kleinen passiert das nicht).
Der Verdacht erhärtet sich: Pulsation der angesaugten Luft.

Heute oder am Wochenende werde ich mal den MAP Sensor anstecken und schauen ob die Luft in der Brücke wirklicht so Party feiert, wenn ich gas gebe. Aber eigentlich wäre es ja logisch, da ich das Tuning ja genau darauf ausgelegt habe um maximalen Füllgrad zu erreichen. Und da die Brücke nur 700ml Vorkammervolumen hat und die sonstige Anbindung zum MAF sehr direkt ist, bekommt er das halt ab wenn die DK auf geht.
Der Sound ist zwar cool..aber bringt ja nix, wenn der Wagen nicht richtig fährt.
Werde als nächsten Schritt, wenn die Schwingungen durch die Messung per MAP belegt wurden, den Ansaugschlauch vom MAF zur DK entfernen und ein großes Luftvolumen einfügen. Hoffe das hilft.

Gruß,
Patrick
Jack-Lee
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Re: Polo 86C 1.0 AAU

Beitrag von Jack-Lee »

@ChristianK: Die Drossel auf der Oberseite des Einlassventils ist halt doof.. Die auf dem Auslassventil wurde sogar nochmal nachgesetzt. Dafür wurde dort die Kante zur Tellerfläche unten verrundet.
Die Einlassventile sind da scharfkantig.

Gruß,
Patrick
ChristianK
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Re: Polo 86C 1.0 AAU

Beitrag von ChristianK »

Die Drossel ist auf der Unterseite des Einlassventils! Jetzt halt nicht mehr... Die Vertiefung/Drossel hast Du ja nun entfernt.
Einlassventil unterkante scharf. Auslassventil kante rund. So gehört das eigentlich.

Das "warum" verstehe ich noch nicht.
Jack-Lee
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Re: Polo 86C 1.0 AAU

Beitrag von Jack-Lee »

Da ich sogut wie keine Ventilüberschneidung fahre (Serien AAV Nocke), sind die Rückströmdrosseln für mich eh irrelevant, da es mir kein Frischgas wieder aus dem Auslasskanal "rausziehen" kann.

Gruß,
Patrick
Pezi
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Re: Polo 86C 1.0 AAU

Beitrag von Pezi »

Dieses MAF Problem kommt mir ziemlich bekannt vor.
Ich hatte das Phänomen zwar nicht an der Megasquirt aber es waren nahezu die selben schnellen Ausschläge und die Luftwerte waren völlig daneben.
Lösung war hier einfach den Lmm weiter von der Drosselklappe um ca15cm weg zusetzen.
Grund dafür war laut eines Technikers eine Schwingende Luftsäule die bei voller offener Drosselklappe entsteht.
Ob das wirklich so der Fall ist, muss einer unserer Ingenieure hier sagen. :mrgreen:

Wie sehen Ruckstrom Drosseln an den Ventilen aus? :shock:
Daihatsu 993ccm Turbo "The little Big Monster" :D
ChristianK
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Re: Polo 86C 1.0 AAU

Beitrag von ChristianK »

Wie sieht der Luftfilterkasten von innen aus? Ist da ein Trichter zur Geräuschdämmung drin?

@Pezi,
Das sieht man auf dem allerersten Bild. Die Kalotte im Ventilteller. Zum einen geht's da ums Gewicht, zum anderen halt um die Verhinderung der Rückströmung. Auch in Verbindung mit einer scharfen Kante.
Wenn man die Ventile verbessern und erleichtern möchte, kann man den breiten Rand ein bisschen schmaler drehen. Aber stehen lassen würde ich den definitiv.

Wie war das nochmal mit der Fehlmessung des Maf? :wink:
Jack-Lee
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Re: Polo 86C 1.0 AAU

Beitrag von Jack-Lee »

Das mit den Schwingungen hatte ich ja schon anfangs vermutet, mir wurde aber gesagt das es das höchstwahrscheinlich nicht ist. Durch die kurzen Ansaugwege und das kleine Sammlervolumen der Brücke scheints aber wohl doch der Grund zu sein.
Ich werde die Tage mal einen laaaangen Schlauch an den LMM bauen und schauen ob das Problem damit beseitigt ist.

@ChristianK : Der Luftfilterkasten hat innen keine Schnorchel oder so.
Und die Schwingungen die der MAF da vor den Latz bekommt, kommen von den Luftsäulen die auf die geschlossenen Ventile "knallen" und dann wie eine Wasserwelle in einem engen Kanal wieder zurückschwappen. Richtig ausgelegt bekommt man dadurch Füllgrade über 1 hin bei einem Sauger. Das war auch mein Ziel. Die extrem starken Schwingungen zeigen das das wahrscheinlich geklappt hat.
Dynotest sagt jetzt schon, nicht abgestimmt und mit nur einer winzigen DK, das die Leistung dem Originalmotor entspricht. Wenn die Luft aber nun nicht mehr durch ein halbversperrtes 28er Loch (mit einem nutzbaren Querschnitt von ca. 3cm²) sondern durch die 44er Klappe (14cm² -> fast 5mal so viel nutzbarer Querschnitt) muss, kommt sicher noch n bisl was rum
ChristianK
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Re: Polo 86C 1.0 AAU

Beitrag von ChristianK »

Klingt irgendwie so, als wenn Du schon 50 Motoren abgestimmt hättest.

Nach Meiner Erfahrung kommen die "schwingungen" nicht durch die geschlossenen Ventile, sondern durch die Ventilüberschneidung und "fehler" in der Ansaugung.

Zeig mal ein Bild vom inneren des Kastens. Also das Unterteil, wo die Luft in den Kasten eintritt.
Dein 3D druck Schnorschel kann auch damit zusammen hängen. Evtl. mal den Kasten gegen ein einfaches gerades Rohr tauschen.

Mit einer zahmen Welle wirst Du definitv nicht an die 1 ran kommen. Zumal die Brücke wahrscheinlich sowieso alle Anstrengungen zur massiven Leistungssteigerung zu Nichte macht. Das hat VW bei den ganzen 8V's aber irgendwie ziemlich spät begriffen. Bei den 'großen' 8v Motoren kam die erste Ansaugung mit ansatzweise gleichen Ansauglängen erst Mitte de 90er.
Wenn m sich dagegen 10-15jahre ältere Brücken anderer Hersteller ansieht....
Jack-Lee
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Re: Polo 86C 1.0 AAU

Beitrag von Jack-Lee »

Servus,
das ist mein erster Motor. Ich bin aber jemand der sich vorher SEHR intensiv in das Thema einliest und mit dem "dahinter" befasst. Das sorgt dann z.B. dafür das ich zwischen "Anfang des Projekts" und "Ich fahr mit der Karre nach Hause" genau 2 Tage lagen.

Man geht beim Tuning über 2 Sachen: Trägheit des Gases und Gasschwingungen.
Die Trägheit hat den Effekt das, obwohl der Kolben schon am UT ist (und somit eigentlich nix mehr ansaugt), die schnell bewegenden Luftmassen "nachschieben". Das erreicht man durch angepasste Saugrohr/Kanaldurchmesser. Der Grund warum ich bei meinem Motor die Kanäle sogar verkleinert habe, da ich bei niedrigen Drehzahlen die maximale Leistung haben will.
Das andere ist dann Saugrohr und Resonanzaufladung. Über die Länge des Saugrohres kann man die Resonanzfrequenz einstellen. Wenn ein Ventil schließt und die sich bewegende Gassäule dann "dagegenknallt", bewegt sie sich wieder in die andere Richtung. So wie bei einem Pool in den man reinspringt und die Wasserwellen am Beckenrand reflektiert werden. Wenn man das Saugrohr von der Länge nun so wählt, das im gewünschten Drehzahlbereich, die Gassäule genau dann wieder am Ventil ist, wenn das grade auf macht, erhöht man damit den Füllgrad.
Nachteil ist: Man erzeugt somit "wellen" in der Drehmomentkennlinie, da bei etwas höherer oder niedrigerer Drehzahl die Luftwelle eben nicht zum richtigen Zeitpunkt da ist.

Beides habe ich halt versucht möglichst gut auf den mittleren Drehzahlbereich abzustimmen. Das erklärt auch, warum der MAF wieder halbwegs sinnvolle Werte anzeigt wenn ich über 5000U/min komme und bei unter 1800U/min.

Der Schnorchel hat keinen Einfluss, wurde auch schon komplett ohne Luffi und Schnorchel getestet. Haargenau gleich.
Bild
Die Brücke hat gleiche Ansauglängen. Sind vom Design her garnicht mal sooo übel. Beim 1.3er "Hauptmotor" werde ich aber eine Ansaugbrücke mit Spaltluftsammler bauen.


Gruß,
Patrick
Jack-Lee
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Re: Polo 86C 1.0 AAU

Beitrag von Jack-Lee »

Servus,
dachte ich habs jetzt!
Da der MAF ja bei Vollgas arg schwankende Spannungen rausgibt, dachte ich das die stur gemittelten Werte dementsprechende Fehler produzieren (denn 2sec bei 5V = 800g Luft + 2sec bei 1V = 0sec Luft -> 800g Luft. Gemittelt wird aber auf 4sec bei 3V, was aber laut Tabelle nur 240g Luft über 4sec ergeben würde.).
Also Lag-Wert auf 100 gesetzt. Und das Problem war bei höheren Drehzahlen scheinbar verschwunden. Aber noch nicht ganz weg, grade bei mittleren Drehzahlen..
Mir gehen die Ideen aus.

(Gelb ist der direkte AC6 Eingang, rot ist MAF-Volt, weiß die Drehzahl, grün die Drosselklappenstellug
Mal will er, mal nicht, der MAF
Mal will er, mal nicht, der MAF
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pigga
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Re: Polo 86C 1.0 AAU

Beitrag von pigga »

Moin. Mal anderen MAF ausprobiert? (was ist für ein Teil verbaut? China Ware, OEM, gebraucht oder neu? Sorry, hab mir nicht den gesamten Roman noch nicht durchgelesen) MAF vielleicht falsch rum drin dass der rückwärts durchströmt wird? Störungen im Signal? Was passiert wenn Du auf MAP Signal fährst? Läuft der Hocker dann unauffällig? (nicht dass noch irgendwas anderes faul ist...). Ferndiagnose ist immer so ne Sache... :roll:
Jack-Lee
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Re: Polo 86C 1.0 AAU

Beitrag von Jack-Lee »

Bosch HFM5 Variante 1, also der kleine mit 60mm. Gebraucht aber in gutem Zustand. Habe noch einen neuen V2 mit 70mm dagegen getestet (wie schon oben beschrieben..) -> gleicher Fehler.

Dank des umstellens der Glättung kann ich nun wenigstens ab 3000U/min gas geben, vorher hat er noch das gleiche Problem.
Merkwürdig ist aber: Eigentlich müsste er ja bei Pulsation die Luft teilweise doppelt messen und einen zu hohen MAF-Wert rausgeben. Es ist aber andersrum.

Map ist nicht angeschlossen, mach ich mal am Samstag, da kommt auch gleich die Breitbandlambda mit rein, dann kann ich genauer sehen was der Hobel überhaupt macht.

Gruß,
Patrick
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