Motorabstimmung mittels Abgastemperatur

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ami8break
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Motorabstimmung mittels Abgastemperatur

Beitrag von ami8break »

Hallo,
möchte das Thema in einem neuen Topic behandeln.

Habe mir vorige Woche um 13€ DIGITAL MULTIMETER VC-140 (121617-62)
gekauft weil da u.a. ein K-Fühler-Thermometer (-40 bis 1000°C, NiCrNi,
Bananenstecker, ~1m lang) dabei war.

Habe nun vor mich auch ins Thema Motorabstimmung und Agastemperatur
(EGT=exhaust gas temperature) zu stürzen und möchte auch jeden Zylinder
zugleich messen.
Dazu brauche ich ein 2tes Thermoelement (121110-62, 5,60€,
Bananenstecker, aber nur bis 200°C??).
Habe mich noch nicht in die Theorie bzw Praxis gestürzt, kann mich
erinnern gelernt zu haben dass Thermoelemente ganz heiklich sind was
Kabelverlängerungen betrifft, d.h. einfach eine 'Weiche' im Motorraum
basteln und Kabeln zu Umschalter bzw Messgerät ins Wageninnere eiten
führt zu Abweichungen. (Hoffe wenigsrtens so eine Relativmessung
aufbauen zu können). Conrad führt auch Thermoelementleitungen zu
verschiedenen Preisen (ab ~1€) verrät aber nicht wie lange sie sind.


Wo soll der K-Fühler in den Auspuffkrümmer eingebaut werden? 10cm vom
Auslassventil, oder noch besser in den Zylinderkopf (luftgekühlt)?

MSnSE kann (nur) ein Themoelement (K-Typ) einlesen (Kallibrierung?)


Wäre happy über Links zu den 'Regeln' die beim Thermoelementmessen zu
beachten sind, bzw das Auswerten selber. Habe zwar immer wieder gelesen
dass EGT zum Tunen verendet wird, kann mich aber an keine Seite mit den
Grundlagen erinnern.


Wenn das mit dem EGT-Mesen/MT-Dataloggen klappt kann man mit MSTweak ein
12x12-EGT-Kennfeld erstellen lassen. Dazu muß man die einzulesenden
Größen etwas frisiern, d.h. Anreicherungen auf 100% setzen und statt VE
die EGTWerte einsetzen (copy&pase in Excel). So ekommt MSTweak bei jedem
über-/unerschreiten der vorgegebenen Lambdasondenspanung einen Wert.
Irgendwie ist sicer auch die Motortemp. zu berücksichtgen (EGT =
f(lambda, CLT, MAT, rm, MAP...)).

Danke
»Horst

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Scummer
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Beitrag von Scummer »

10-15cm nach dem Auslassventil passt schon. Musst halt schauen, das du dir irgendwie ein Gewinde in den Kruemmer machen lassen kannst um das Thermocouple luftdicht einzuschrauben. Also so ungefaehr wie ein O2 sensor.

Thomas
'96 Ford Probe GT, MSV3.0, MS2Extra Beta 12, Mitsubishi Coilpacks, VB921 Coil ignitor, 6-1 wheel decoder, PWM idle, LC-1 wideband O2, 550cc injectors; 155whp 153wtq
id073897
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Beitrag von id073897 »

Scummer hat geschrieben:Musst halt schauen, das du dir irgendwie ein Gewinde in den Kruemmer machen lassen kannst um das Thermocouple luftdicht einzuschrauben
So etwas wird von den Profis gerne mit einer Blindnietmutter erledigt. M12 sollte auch für den den Klemmring eines Temperaturgeber gross genug sein ;-)

Einige Links noch, die ich auf die Schnelle gefunden habe:

http://www.bollhoff.com/web/web.nsf/HTM ... logie.html
http://www.schmidtler.de/html/ht_technik/temp.htm
http://www.schmidtler.de/html/ht_technik/kaum.htm
http://www.greisinger.de/index.php?task=2&wg=228#104860
http://people.freenet.de/gmlda/styp-d.html
http://www.ilil.de/wbb/thread.php?threa ... temperatur
http://www.ilil.de/wbb/thread.php?threa ... b458bda5bf
http://www.pro-flo.com/proflo_2in_singl ... ge_kit.htm

Vielleicht ist ja was Hilfreiches mit dabei ...

Gruss,
Gunter
RG500
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Beitrag von RG500 »

Habe ein kleines loch in die Auspuffdichtung gebohrt und den Sensor leicht gebogen und reingeschoben. die kabel habe ich dann am rahmen mit rasterbänder befestigt. Ok beim Moped ist das alles einfacher. Die Auspuffdichtung ist ein kleiner Aluring der beim anziehen zusammengedrückt wird. der Sensor auch ein NiCrNi - und das mal 4 . Habe das ein Auswertgerät von Conrad mit serieller Schnittstelle . ob das etwas für Dich ist ?
Armin
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ami8break
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Motorabstimmung mittels Abgastemperatur

Beitrag von ami8break »

<!doctype html public "-//w3c//dtd html 4.0 transitional//en"> Hallo Gunter, Thomas und Armin,
danke für eure Beiträge - bzw die hilfreichen Links!
Bin nun diesen und anderen Links nachgegangen und fasse die wesentlichen Punkte zusammen:
 
EGT-Messung:
»Fühler soll in den Abgasstrom reichen (1/3-1/2 von Ø, ~10cm nach Auslassventil), nicht die Krümmertemp selbst messen.
»Je kleiner und zarter der Fühler/Hülle desto schneller die Reaktion,
»Man soll Ummantelung aus "Inconel" und nicht aus VA/Edelstahl nehmen, da das Abgas so aggressiv sei/ist. Möglich wären (Ofenbau):
    1.4762   X 10 CrAl 24   446;
    1.4841  X 15 CrNiSi 25 20   314;
    Inconel 600   2.4816 NiCr15Fe;
    (höherwertig: Kanthal /Super;   Heynes  Alloy 556;   Molybdän)
»Im Röhrchen/Ummantelung müssen die beiden Leitungen gut isoliert (>10MOhm) sein.
»Üblicherweise passen die Sensoren in ein M8x1-Loch/Gewinde am Krümmer.
»'Moderne' Motoren werden bei Vollast (hoher Last) angefettet um die Abgastemperatur zu senken, und den Kat zu 'schonen'.
»Abgas geht bis etwa 700(800)°C.
»Höchste Abgastemperatur ist bei lambda=1,00!
»Abgastemperatur sinkt leicht mit zunehmender Vorzündung, steigt aber stark bei zu geringer Vorzündung, erst bei brutaler Vorzpndung wieder Anstieg der Temp. Tuningaussage kaum möglich da bei opt. ZZP kein Temperatur-Minimum/-Knick (o.ä.) vorliegt.
 
Thermoelement-Eigenheiten:
»CrNiCr-Fühler besteht aus einem Cr- und einem Cr-Ni-Draht, der an der Messtelle verschweisst ist.
»Durch die Temperaturdifferenz zw. Meßstelle und Kabelende wird eine thermoelektr Spannung von etwa 42 Millionstel(!) Volt je °C erzeugt.
»Es wird die Tempdiff zw Messtelle und Kabelende gemessen --> Umgebungstemp muß von Elektronik 'dazuaddiert' werden.
»Das Kabel des Thermoelementes darf nicht mit herkömmlichem Kabel verlängert werden, da die Kabelübergänge aus verschiedenen Materialien wiederum Thermospannungen bilden und die Messung verfälschen! Aus dem gleichen Grund darf das Kabelende nicht verzinnt werden! Aderendhülsen sind ebenfalls zu vermeiden!
»Reaktionszeit bei zarten Profifühlern 3-5s (t90), bzw 30s (t99)!
»Man muß spezielle Verlängerungskabel/Stecker (Material), sog "Ausgleichsleitungen", verwenden, ansonsten wird das Ergebnis durch Einfluss des zusätzlichen Metalls beeinflusst.
»Gerät muß temperaturkompensiert sein, ansonsten ändert sich das Messergebnis bei anderer Umgebungstemperatur.
»"Linearitätsfehler des Sensors", macht unter 350° keinen Unterschied, steigt aber auf über 10°. Bei z.B. 750°C werden 762°C angezeigt, dieser Fehler ist bei allen Sensoren/Geräten etwa gleich.
»Anzuklemmende Leitungsenden nur verdrillen, nicht verzinnen!
»Schliesst man ein Thermoelement mit einem herkömmlichen Kupferkabel an das elektronische Thermometer an, so erhält man einen
Messfehler, der proportional zur Temperaturdifferenz zwischen den Verbindungsstellen des Kupferkabels mit Thermoelement und Thermometer
ist. Das Thermoelement liefert nämlich eine Spannung, die der Temperaturdifferenz zwischen Messstelle und Verbindungsstelle mit dem
Kupferkabel entspricht, während das elektronische Thermometer nur die an seinem Eingang gemessene Temperatur kompensiert. Zur
Korrektur dieses Fehlers verwendet man Ausgleichsleitungen aus Metallen, die ein thermoelektrisch gleichartiges Verhalten wie das jeweilige
Thermolement aufweisen. So verlängert man den thermoelektrischen Schaltkreis im Prinzip bis zum Anschlusspunkt des Thermometers. Die
Ausgleichsleitungen sind gepolt und je nach Thermoelement unterschiedlich.
 
Frage/Kommentare:
»Wenn das Abgas bei hohen Temperaturen angeblich zu aggressiv für Edelstahl ist - wie halten das dann meine ordinären Aluköpfe bzw Stahlgusskrümmer aus?
»Habe gestern die Temperatur in einem Ölofen (Sichtloch oben) gemessen, Die Temperatur war nicht konstant, habe aber keinen signifikanten Unterschied gemerkt wenn ich das Thermoelemnt mit Kroko-Klemmen und/oder den serienmäßigen Prüfkabeln verlängerte. Dabei heisst es doch dass der Fehler mit zumehmneder Temp stärker ausfällt. Bei Raumtemperatur war überhaupt kein Unterschied festzustellen. Der Originalschrumpfschlauch nahe des Sensorkugerls ist dort noch ordentlich 'geschrunpft', das Kabel schaut nun auch braun aus.
Ich glaube dass Kabelverlängerungen, Umstecker etc aus Fremdmaterial in der Nähe der Anzeigeelektronik/DMM (~30°) so gut wie keinen Einfluss haben, wohl aber etwas wenn z.B im Motorraum gestückelt wird (>70°C>) oder gar nahe am Krümmer. Bei meinem billigen DMM sind die Kontakte wohl auch nicht aus Nickel/vernickelt, bzw scheinen die 'HiTech'-Kabel ganz gewöhnlich angelötet zu sein.
»EGT-Messungen sind ordentlich zeitverzögert --> nur im 'Stationär'zustand zu brauchen, wenn selbst Profigeräte in paar Sekunden brauchen (weiß aber nicht genau wie t90, t99 definiert ist).
»Wollte man ein Thermoelemt an MS anschließen (MSnSE). dann braucht man dafür einen AD595CQ, der kostet ~30€ (z.B. RS-Components, Conrad, Segor, Reichelt haben ihn gar nicht) --> für mich uninteressant! Geht da nicht ein normaler Verstärker auch? AD-Wandeln kann ja MS selber.
»Ich werde schauen dass ich passende Röhrchen (Edelstahl-Bremsleitung?) finde, diese dicht(qetsch)en und in den Krümmer schrauben/schweissen/hartlöten. Von dort dann mit etwas Hülle von einer alten Lmbdsonde bis an kühlere Teile (Ansaugkrümmer) verlegen und von dort dann mit billigerer Umhüllung bis ins Wageinnere führen, so dass den dünnen Drähten nichts passieren kann. Überlege (mir den original-Bananenstecker abzuzwicken und) das Verlängerungskabel (Ausgleichsleitung) durch Verdrillen und kl. übereinandergeschobene Schrumpfschläuche fixieren. Im Auto, benen DMM dann der ordinäre Messing/Kupfer-Kontakt/o.ä.-Umschalter
lg
»Horst
PS:
weitere Links:
http://www.thermokon.at/Produkte/thermo/Katalog%20Hochtemperatur%202004%20Thermokon.pdf
http://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelement
http://www.starlight-sensorik-shop.de/pdf/info/GrundlagenTemperaturregler.pdf
http://www.fsm.fh-darmstadt.de/files/km/labor/kmI-Labor/kmI-grundsatz-otto-a.doc
http://www.fsm.fh-darmstadt.de/files/km/labor/kmI-Labor/kmI-ZZP-lambda-a.doc
http://www.fsm.fh-darmstadt.de/files/km/labor/kmI-Labor/kmI-ZZP-lambda-b.doc
http://www.fsm.fh-darmstadt.de/files/km/labor/kmI-Labor/kmI-ZZP-lambda-c.doc
id073897 schrieb:

 
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Thomas18TE
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Beitrag von Thomas18TE »

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ami8break
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Motorabstimmung mittels Abgastemperatur

Beitrag von ami8break »

Danke Thomas für die Korrekturtabelle.


Mi fiel mir gerade eine Fühlermontage ein:
Hohle Rändelverstellschrauben für Fahrrad/Moped-Seil-/Bowdenzug nehmen.
Gab es meist in Alu, manchmal sogar Plasstik, oder eben Stahl.
Fühler reinstecken so dass Kopferl gerade rausschaut und mit der weissen
Auspuffdichtmasse 'einkleben' = Dichtung + Wärmedämmung in einem. Im
Bereich des Austritts (auf Atmosphärenseite) ein paar Schrumpfschläuche
drüberstülpen damit weniger knickanfällig.
Passende Mutter aufschweissen.
So weit reinschrauben dass nur wenig Gewinde in den Auspuff steht, weil
das freistehende Gewinde sonst im Laufe der Zeit verpickt und freiwillig
nicht mehr rausgeht.
Mit Kontermutter Position fixieren.

Div andere Messpunkte mit Mutter vorbereiten, die im ungenutzen Fall mit
kurzen SK-Schrauben verschlossen werden.

lg
»Horst

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Thomas18TE
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Beitrag von Thomas18TE »

also für mich ist das eher keine Korrekturtabelle sondern der Beweis das das Signal sehr linear verläuft. Das einzige was der AD-Baustein also macht ist das er das Differenzsignal abzieht die Verstärkung würde mal auch mit einem einfachen Rail2Rail-OP hinbekommen.
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ami8break
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Motorabstimmung mittels Abgastemperatur

Beitrag von ami8break »

Thomas18TE schrieb:

> also für mich ist das eher keine Korrekturtabelle sondern der Beweis
> das das Signal sehr linear verläuft.

Sorry Thomas,
habe das Bild im Mail nur schlecht lesen können und ohne Anleitung mir
nicht mehr dazu gedacht.

> Das einzige was der AD-Baustein also macht ist das er das
> Differenzsignal abzieht

Welche? Die 1000mV bei 25°C? Oder was anderes?
Kann es sein dass der AD595 sich auch durch anderes Material der Pins
von Wald&Wiesen-AD-Wandlern unterscheidet, sonst bekommt man ja einen
Fehler rein, oder?
Und noch eine dumme(?) Frage: Was macht das Lötzinn (='fremdes' Metall)?

> die Verstärkung würde mal auch mit einem einfachen Rail2Rail-OP
> hinbekommen.

Gibt es dafür einen einfachen Baustein wenn ich all die kleinen
Fehlerchen oben ignoriere? Zum Abstimmen ist es ja egal ob mir MT 723,
756 oder 810°C anzeigt - es kommt ja auf die Differenz zum heissesten
Abgas an.
Da fällt mir gerade ein: Man könnte ein Abgastemperatur-Kennfeld für
lamda=1,00 erstellen (MSTewak), dieses dann in einer vex-Tabelle ablegen
und mit MT ein 'normiertes' Signal ausgeben, sozusagen einen Prozentwert
des Maximums.

Habe zufällig noch das gefunden: http://www.msefi.com/msinfo/PWC/tc.htm

lg
»Horst

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RG500
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Beitrag von RG500 »

Eine kurze Info aus der Praxis
Die Gamma hat im Leerlauf 200 grad
im normalen Betrieb 400 - 450
Bei Vollgast bis 650 grad
Ich habe mir mal meine alte zweitaktbibel genommen und habe da etwas über die Abgastemperaturen gefunden :
4000 RPM 380 grad
5000 RPM 390 grad
6000 RPM 470 grad
7000 RPM 520 grad
8000 RPM 570 grad
9000 RPM 575 grad
Diese Werte decken sich mit meinen gemessenen Werten.
Ich benutze die Temperatur beim Tunen
vergleiche sie immer mit dem Vergaser.
Ich stelle alles auf 100 % und erhöhe die Req Fuel werte und vergleiche die Temp. sehe wie sie sich langsam erhöht und bei einen bestimmten Punkt wieder fällt.
Was haltet ihr von der Vorgehensweise ?
Gruss Armin
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pigga
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Beitrag von pigga »

Mal so als Einwand zur grundsätzlichen Vorgehensweise: Nach meinem bisherigen Kentnisstand macht es surchaus (mehr) sinn, das optimale Gemisch mittels Breitbandsonde abzustimmen und dann mittels Abgastemperatur den Wert der optimalen Vorzündung zu ermitteln? Weil soweit ich weiß steigt bei zu viel Frühzündung unter Vollast die Abgastemperatur sprunghaft an oder? Nur mal so als Anregung. Immerhin hast du bei der MS recht viele Parameter, an denen du drehen kannst und die sich zu allem Überfluss noch gegenseitig beeinflussen...
Pigga
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Thomas18TE
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Beitrag von Thomas18TE »

Die Abgastemperatur steigt auch bei zu später Zündung stark an. Beim Turbo muss z.b. die Grenze von 900-950°C eingehalten werden weil es sonst die Turbine bei längerer Vollast zerlegt. Wie es sich beim Sauger verhält weiß ich nicht genau, denke aber durch den fehlenden Abgasgegendruck wird die Abgastemperatur geringer sein. Schätze mal so bis 700°C wenn die Abgasanlage durchgängig und nicht zu klein ist.

Die Vorgehensweise mit der Breitbandsonde zum Gemischeinstellen ist korrekt. Bei der Zündung muss man aber mehr Vorsicht walten lassen. Richtig Professionell wird das mit speziellen Zündkerzen gemacht die den Druckverlauf im Brennraum linear ausgeben, mit einem Speicheroszilloskop das alle 90° Kurbelwelle getriggert wird kann man dann die Zündung perfekt abstimmen. Hier kann man dann sogar die Zündung soweit korrigieren das der Druckanstieg vor OT möglichst gering bleibt, was dann die Belastung des Motors gering hält. Nur mit der Klopferkennung des Steuergerätes erkennt man das nicht.

Hab mal ein kleines Bild gemalt damit ihr versteht was ich meine. Der Druckverlauf der einen Kurve ist hier sehr steil was man als perfekt bezeichnen kann, in der Realität hängt der Brennverlauf aber entscheident von der Gemischbildung ab. Durch diesen sehr steilen Druckverlauf kann man sehr spät Zünden und das Druckmaximum steht trotzdem kurz nach OT voll an. Bei einer schlechten Gemischbildung ist das ganze viel flacher, man muss früher Zünden der Druckanstieg ist flacher und niedriger und vor OT höher was das Tirebwerk stark belastet.

So eine Zündkerze kostet allerdings um die 3000€. Die Hersteller selbst nutzen aber auch solche Druckaufnehmer um den Motor abzustimmen.

Bild
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