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BeitragVerfasst: So 26. Apr 2015, 12:04 
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Starlet-Neuling
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Da das Thema oft stiefmütterlich behandelt wird und man bei den Starlets wenig Möglichkeiten hat die original Kennfelder zu bearbeiten, hier ein Thread mit Infos und Erfahrungsaustausch zu freiprogrammierbaren Steuergeräten.

Ich selbst habe Erfahrungen mit einem Microtech LT-8s aus Australien (allerdings hängt das an einem Mazda Turbo-Wankel), einem Apexi Neo-AFC (im Starlet) und letztendlich mit dem bei mir aktuell verbauten Megasquirt / Microsquirt.

Apexi Neo-AFC:
Genau genommen ist das Neo-AFC kein eigenständiges Steuergerät, sondern ein reiner Fuel-Controller. Man hat damit die Möglichkeit, drehzahl- und (teils) lastabhängig das Gemisch anzufetten oder abzumagern. Auf weitere Parameter wird kein Einfluss genommen.
Erreicht wird die Beeinflussung der Gemischbildung, indem das Signal des MAP-Sensors modifiziert wird. Der Einbau ist relativ einfach, in der Anleitung ist klar angegeben in welche Kabel des original Steuergeräts die Anschlüsse zugelötet werden. Abgegriffen wird neben der Stromversorgung das Signal des Drosselklappensensors und das Drehzahlsignal. Das Siganl des Map-Sensors wird durchgeschleift.

Die Bedienung ist ebenfalls sehr einfach. Wie unten im Bild zu sehen kann direkt am Controller in Spalten für Drehzahl, und 2 Reihen für die Last (Low / High) das Gemisch prozentual abgemagert oder angefettet werden. Welche Drosselklappenposition Low oder High entspricht, kann im Vorfeld frei definiert werden.

Dadruch dass man nur die Gemischbildung beeinflussen kann, eignet sich das Neo-AFC eher für leicht bis moderat modifizierte Motoren. Fährt man bei Turbomotoren mehr Ladedruck als Serie, kann hier z.B. das Gemisch angepasst werden um nicht abzumagern und teure Schäden zu riskieren. Da auf die Zündung kein Einfluss genommen wird, ist das bei Turbomotoren trotzdem mir Vorsicht zu genießen.
Auch Motoren im Serienzustand könnern von einer Gemischanfettung profitieren. Dem Abgasverhalten zu gute, regelt das original Steuergerät in weiten Last- und Drehzahlbereichen das Gemisch auf Lambda 1. Die meiste Leistung wird aber in einem Bereich von etwa Lambda 0.85 herum erreicht. In der Praxis hat sich der Motor auch mit weniger Anfettung deutlich spritziger und drehmomentstärker angefühlt, besonders im mittleren Drehzalbereich in Teillastbeschleunigung.

Wie bei allen Modifikationen an Kennfeldern bzw. dem Steuergerät, ist es mehr oder weniger unverzichtbar zur Kontrolle eine Breitbandlambdasonde zu verbauen. Wie oben bereits erwähnt, gibt diese im Wert "Lambda" oder "AFR" an, wieviel Restsauerstoff sich im Abgas befindet, und damit wie fett (zu viel Kraftstoff) oder zu mager (zu wenig Kraftstoff) der Motor läuft.

Anbei noch Bilder des Neo-AFC. Wenn ich wieder mal etwas Zeit habe werd ich noch etwas zum Megasquirt / Microsquirt schreiben.
Derweilen freue ich mich von Anderen über Erfahrungen zu lesen!


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ApexiIIIklein.jpg
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Zuletzt geändert von squenz am Mo 27. Apr 2015, 10:01, insgesamt 2-mal geändert.
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BeitragVerfasst: So 26. Apr 2015, 13:27 
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Starlet-Neuling
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Einschub zur Breitbandlambdasonde

Die Breitbandlambdasonde misst - wie oben beschrieben - den Restsauerstoffgehalt im Abgas und spiegelt somit wieder, wie fett oder mager der Motor läuft. Die Sonde ersetzt dabei die original Schmalband / Sprungsonde im Hosenrohr, und wird einfach an deren Stelle eingeschraubt. Die Breitbandsonde wird dann mit einem Controller, bzw. Anzeige verbunden. Viele Angebote haben den Controller aber auch bereits in der Anzeige integriert. Weil das original Steuergerät eine Rückmeldung der Schmalbandsonde erwartet, simulieren die meisten Breitbandlambdacontroller ein Schmalbandsignal. Der Controller stellt hierzu einen entsprechenden Anschluss bereit um dem original Steuergerät das entsprechenden Signal zu senden. Die Werte welche die Anzeige ausgibt, werden wahlweise in Lambda oder AFR (Air to Fuel Ratio) angegeben. Hier eine kleine Auflistung zur Bedeutung der Werte:

Lambda ~ 1: vollständige Verbrennung, bestes Abgasverhalten
Lambda ~ 0,86-0,80: Verbrennung mit Krafstroffüberschuss, höchste Leistung (Turbomotoren werden unter Vollast teils noch weiter angefettet)
Lambda ~1,04: magere Verbrennung, geringer Kraftstoffverbrauch

Im Bild unten ist eine Innovate MTX-L Anzeige mit integrierten Controller zu sehen. Die Anzeige gibt bei mir Werte in AFR aus.


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10847633_896542050376058_4025769480383394745_oklein.jpg
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BeitragVerfasst: Mo 27. Apr 2015, 10:04 
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Starlet-Neuling
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Megasquirt / Microsquirt

Im Gegensatz zu Fuel Controllern wie dem Apexi Neo-AFC, welche Signale modifiziert an das original Steuergerät weitergeben, handelt es sich hier um sog. „full standalone“ Steuergeräte. Das original Steuergerät wird hier komplett entfernt, bzw. zumindest physikalisch vom Kabelbaum getrennt. Das frei programmierbare Steuergerät übernimmt also alle Aufgaben welche das Serien-Steuergerät hatte, und muss dementsprechend programmiert werden.

Hier ein Bild des Microsquirt V3 mit kurzem Kabelbaum vor dem Einbau.


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Microsquirt V3.jpg
Microsquirt V3.jpg [ 82.32 KiB | 1621-mal betrachtet ]
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BeitragVerfasst: Mo 27. Apr 2015, 10:06 
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Starlet-Neuling
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Teil 2 Megasquirt / Microsquirt

Vor dem Einbau steht etwas Recherchearbeit bevor. Um den Kabelbaum des Fahrzeugs mit dem des neuen Steuergeräts zu verbinden, müssen Pläne / Diagramme zur Pinbelegung des original Steuergeräts, bzw. des gesamten Motorkabelbaumes besorgt werden. Alle Informationen die man benötigt, findet man jedoch leicht im Internet. Um sich die Arbeit zu vereinfachen, erstellt man aus allen Plänen einen eigenen Anschlussplan. Auf diesem ist jeweils direkt zu sehen, welche Leitungen der Kabelbäume zu verbinden sind. Geht man gut vorbereitet an die Arbeit heran und hat nicht zum ersten mal einen Lötkolben in der Hand, ist der Einbau bzw. der Bau einer Anschlussbuchse an einem Vormittag erledigt.

Eine kleine Besonderheit beim Starlet war die Verkabelung des Leerlaufregelventils. Das original Steuergerät öffnet und schließt das Ventil mit jeweils einer Steuerleitung. Das Megasquirt stellt zur Ansteuerung von Leerlaufregelventilen aber nur eine einzige Steuerleitung bereit. Um das Ventil ansteuern zu können, muss hier die Leitung welche das Ventil schließt, mit einem 30-50 Ohm Widerstand auf Masse gelegt werden. Dies hält das Ventil geschlossen, bis das Megasquirt das Ventil über die eigene Steuerleitung öffnet.

Je nach Anbieter gibt es auch sog. Plug and Play Versionen der Steuergeräte, welche einfach anstelle des original Steuergeräts eingesteckt werden können. Daneben gibt es teilweise auch eine sog. „boomslang harness“, also einen Verbindungskabelbaum. Diese beiden Varianten ersparen dann einen Großteil der Recherche und Lötarbeit. Unten zu sehen ist der eigens angefertigte Anschlussplan für den Toyota 4E-FE im Starlet.

Ist der Einbau erledigt, ist von da ab alles nur noch per PC bzw. im Fall des Megasquirt mit dem Programm „TunerStdudio“ einzustellen. In den nächsten Tagen werde ich hier noch weiterschreiben und ein paar Punkte der Programmierung zeigen. Wenn Fragen zu bestimmten Einstellungen oder auch zum Einbau auftauchen, dann einfach hier Antworten!


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Anschlussplan jpg.jpg
Anschlussplan jpg.jpg [ 158.08 KiB | 1621-mal betrachtet ]
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BeitragVerfasst: Mi 29. Apr 2015, 08:19 
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Starlet-Neuling
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Teil 3 Megasquirt / Microsquirt

Nachdem der Einbau geschafft ist, muss die Software bzw. das Steuergerät konfiguriert werden. Anders als proprietäre Steuergeräte, kann das Megasquirt heute einen 4 Zylinder Saugmotor, morgen einen 1 Zylinder 2 Takt-Motor, übermorgen einen Wankelmotor ansteuern. Diese Freiheit erfordert jedoch einen Mehraufwand bei der jeweiligen Konfiguration. Als erster Schritt, müssen die Sensoren (Drosselklappensensor, Kühlwasser-, Ansauglufttemperatur, MAP-Sensor, Breitbandlambdasensor etc.) kalibriert werden. Hierzu werden im Menü z.B. für Temperatursensoren Angaben zum Widerstand zu einzelnen Temperaturwerten zugeordnet. Werte welche wie im Bild z.B. für Toyota vorgegeben sind, haben sich in der Praxis als nicht sonderlich passend herausgestellt. Durch Anpassung der Werte kommt man aber schnell zu richtigen Ergebnissen. Danach wird die Software mit grundsätzlichen Informationen zum Motor gefüttert, z.B. Anzahl der Zylinder, Anzahl der Einspritzventile und deren Größe, Hubraum und ob zur Gemischberechnung die Werte eines Luftmassenmessers oder – wie beim Starlet – eines MAP-Sensors herangezogen werden.


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BeitragVerfasst: Mi 29. Apr 2015, 08:23 
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Starlet-Neuling
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Teil 4 Megasquirt / Microsquirt

Bevor man den Motor das erste mal starten kann, benötigt das Steuergerät noch Informationen zur Zündanlage. Der Starlet verfügt über eine einfache Verteilerzündung, was die Konfiguration sehr einfach macht. Da der Motor zum Starten nicht nur Zündfunken sondern auch Benzin benötigt, muss jetzt noch ein Basis Einspritzkennfeld (auch Map genannt) erstellt werden. Hierzu stellt das Megasquirt ein nützliches Werkzeug bereit. Im sog. „VE Generator“ werden die Basisdaten des Motors hinsichtlich Hubraum, Leistung und Drehmoment etc. angegeben. Das Megasquirt errechnet aus diesen Daten selbstständig eine Basis Map, mit welcher der Motor auf jeden Fall starten wird. Damit der Motor in allen Betriebszuständen einwandfrei läuft, kommt man aber um das klassische Mapping nicht herum. Im Gegenteil könnte der Motor z.B. unter Volllast sogar Schaden nehmen, wenn einfach mit dieser Basis Map weiter gefahren wird. Auf das Mapping gehe ich aber später noch mal ein, da hier ebenfalls sinnvolle Werkzeuge zur Verfügung stehen.
Last but not least, wird noch ein Zündkennfeld benötigt. Auch hierfür gibt es – jedoch ausserhalb von Megasquirt – Generatoren die ein Zündkennfeld anhand von Motordaten erzeugen können. Dies ist allerdings mit aller größter Vorsicht zu genießen! Im Fall des 4E-FE war diese MAP zu aggressiv bzw. der Zündwinkel in einigen Lastsituationen zu früh. Dies wirkte sich eine teils klopfende Verbrennung aus, welche schnell zu Schäden am Motor führen kann. Die unten stehende Map wurde Teils um bis zu 10° zu den Ausgangswerten zurückgenommen.

Im nächsten Teil gehe ich beispielhaft darauf ein, was zu tun ist wenn der Motor das erste mal startet, was an der Software sonst noch alles anzupassen ist, und - wie schon angedeutet - welche Werkzeuge für das Mapping zur Verfügung stehen.


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BeitragVerfasst: Di 5. Mai 2015, 09:08 
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Starlet-Neugieriger

Registriert: Mi 23. Apr 2014, 22:53
Beiträge: 59
Wohnort: Weil am Rhein
Danke für die Mühe! Super erklärung :)


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BeitragVerfasst: Mi 6. Mai 2015, 12:01 
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Starlet-Neuling
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Registriert: So 21. Dez 2014, 15:45
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Dankeschön! :) Ich mache die Tage auch sicher noch weiter, bin nur grade etwas im Arbeitsstress! Wenns es irgendwas gibt auf das ich genauer eingehen soll - einfach nachfragen!

Viele Grüße

Markus


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BeitragVerfasst: Do 7. Mai 2015, 12:24 
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Starlet-Fachmann
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Registriert: Mi 4. Aug 2010, 15:37
Beiträge: 1308
Wohnort: St.Margarethen an der Raab
Das hört sich sehr interessant an =D =D
hab ja selbst vor in den nächsten Wochen ein Steuergerät zu verbauen und daher echt interessant mit zu verfolgen.
meine herausforderung momentan ist eher das verkabeln. =D

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BeitragVerfasst: Do 7. Mai 2015, 14:48 
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Starlet-Schrauber
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Registriert: Do 10. Feb 2011, 22:01
Beiträge: 546
Jo, richtig Klasse Arbeit! Ich denke das wird einigen noch viel nützen und viele werden dir langfristig dankbar sein!

Vielen Dank!

_________________
八十から一
Ex: Starlet EP81, 2ee, weiß, 161.000 -fährt nun in Afrika-
Schlachter (mit Nik): Starlet EP81, 2ee, blau, 180.000: Teile auf Anfrage
Aktuell: Starlet EP81, 2ee, weiß, 101.000


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