Themen:
- Kurbelwellenpositionssensor (CPS)
- Lambdasonde
- Kühlmitteltemperatursensor (CLT)
- Ansauglufttemperatursensor
- Drosselklappensensor (TPS)
Kurbelwellenpositionssensor (CPS):
Der Kurbelwellenpositionssensor des BMW-Motors ist vorne am Motor über dem Zahnkranz der Kurbelwellenriemenscheibe montiert. Aus dem Signal dieses Sensors kann das Steuergerät Folgendes ermitteln:
- die Kurbelwellendrehzahl: wird anhand der Geschwindigkeit ermittelt, mit der sich die Zähne am Sensor vorbeibewegen.
- die Kurbelwellenposition, die anhand des Referenzpunkts des Zahnkranzes ermittelt wird. Als Bezugspunkt dienen ein oder mehrere geschliffene Zähne.
Die Kurbelwellenriemenscheibe ist vom Typ „60-2“. Die Scheibe enthält 60 Zähne, von denen zwei weggeschliffen sind. Als Anhaltspunkt dienen die geschliffenen Zähne. Der tatsächliche OT des Kolbens von Zylinder 1 liegt 16 Rasten später.
Die Gradzahl zwischen dem Referenzpunkt und dem tatsächlichen OT lässt sich mit einer einfachen Rechnung ermitteln:
Jedes Mal, wenn sich ein Zahn am Sensor vorbeibewegt, hat sich die Kurbelwelle um (360 / 60) = 6 Grad gedreht.
Wenn der Referenzpunkt und der tatsächliche OT 18 Kerben voneinander entfernt sind, ist das (6 * 16) = 96 Grad.
Dieser Umstand ist für das Motormanagementsystem sehr wichtig. Nachdem der Referenzpunkt registriert wurde, kann das Steuergerät durch Zählen der Zähne bestimmen, wann eingespritzt oder gezündet werden muss. In der Situation, in der die Zündung um 30 Grad nach vorn gestellt werden muss, muss das Steuergerät sicherstellen, dass die Zündkerze 5 Zähne vor dem tatsächlichen OT (5 Zähne * 6 Grad = 30), also 13 Zähne nach dem Referenzpunkt, zündet. Dabei ist die ebenfalls zeitaufwändige Ladezeit der Primärspule in der Zündspule noch nicht berücksichtigt, so dass die ECU in der Realität einige Kurbelwellengrad früher mit dem Laden der Primärspule beginnt. Wir werden darauf im Abschnitt über die Zündspule im Kapitel über Aktuatoren noch einmal zurückkommen.
Lambdasonde:
Die serienmäßige Lambdasonde wurde durch eine Bosch LSU 4.2 5-Draht-Breitbandsonde ersetzt. Der Sensor ist an den digitalen Lambda-Regler Innovate LC-2 angeschlossen. Dieser Controller wandelt das Signal der Lambdasonde in ein digitales Signal um und sendet es an das MegaSquirt-Steuergerät.
Spezifikationen Innovate LC-2 O2 Controller:
Power | |
| Betriebsspannung | 9.8V um 16V DC |
| Eingangsstrom, anfängliches Aufwärmen der O²-Heizung | 2.0 A nominal, 3 A max |
| Eingangsstrom, O²-Normalbetrieb | 0.8 A nominal, 1.1 A max |
Umwelt | |
| Betriebsumgebungstemperatur | 0° bis 140° F (−17.78° bis 60° C) |
| Lagerumgebungstemperatur | -40° bis 185° F (-40° bis 85° C) |
| Wasserdichtigkeit | Spritzwassergeschützt, nicht tauchfähig |
Sensors | |
| Kompatible Typen | Bosch™ LSU4.2 und Bosch™ LSU4.9 |
| Bosch™ Heizungssteuerung | Digitale PID über Pumpzellenimpedanz |
Messungen | |
| Lambda | .5 zu 8.0 |
| Luft / Kraftstoff-Verhältnis | 7.35 bis 117 (Benzin), Kraftstoffart programmierbar |
Genauigkeit | |
| FürLambda | Genau auf +/- 007 (1 AFR) |
Reaktionszeit | |
| Freie Luft zu Lambda | < 100 mS (typisch < 25 mS) |
Eingänge | |
| Seriell | 1, innovative MTS-kompatibel |
Ausgänge | |
| Analog | 2, 0-5 VDC, 10 Bit Auflösung, programmierbar |
| Seriell | 1, innovative MTS-kompatibel |
Kommunikation | |
| Seriell | Kompatibel mit MTS (Innovate Modular Tuning System). |
Kühlmitteltemperatursensor (CLT):
Der Motor war ursprünglich mit zwei Sensoren ausgestattet, die beide die Kühlmitteltemperatur messen. Das Bild unten zeigt das Thermostatgehäuse mit zwei Kühlmitteltemperatursensoren und einem Thermoschalter für den Kühlventilator. Den linken Sensor nutzen wir nicht. Der mittlere ist mit dem MegaSquirt-Steuergerät verbunden. Der Grund, warum wir nur einen Sensor verwenden, wird unten erläutert. Den Thermoschalter nutzen wir auch nicht; Derzeit schalten wir den Lüfter mit einem manuellen Schalter ein oder aus. Später übernimmt auch der MegaSquirt die Steuerung.
Warum zwei Kühlmitteltemperatursensoren? Und warum verwenden wir nur eines?
Ein NTC-Sensor hat einen logarithmischen Verlauf. Mit zunehmender Temperatur nimmt der Widerstand ab. Die blaue Kennlinie im Bild zeigt die größte Widerstandsänderung zwischen 0 und 40 Grad Celsius. Mit zunehmender Temperatur nimmt der Widerstand weniger schnell ab.
Mit steigender Temperatur nimmt auch die rote Charakteristik ab, allerdings ist hier die stärkste Veränderung zwischen 40 und 80 Grad zu erkennen.
Uns interessiert vor allem die Temperatur bis 60 Grad Celsius im Zusammenhang mit den Kaltstarteinstellungen. Berücksichtigen Sie die Kraftstoffanreicherung und Luftzirkulation über den Leerlaufverstellmotor. Oberhalb von 60 Grad Celsius ist keine weitere Anreicherung erforderlich.
Ansauglufttemperatursensor:
Der Originalsensor ist im Luftmengenmesser verbaut. Dieser Luftmengenmesser wurde jedoch entfernt. Das bedeutet, dass ein Temperatursensor an anderer Stelle installiert werden muss.
Wir verwenden einen universellen NTC-Sensor. Marke und Herkunft sind unbekannt. Wichtig ist, dass wir die Widerstandswerte bei einer Temperaturänderung messen und diese dann in das Programm TunerStudio eingeben.
Der Temperatursensor ist im Luftansaugrohr in der Nähe des Leerlaufregelstellers montiert. Der Sensor wird in den Schlauch eingeklickt. Das Messelement befindet sich im Luftansaugrohr und misst die Temperatur der vorbeiströmenden Luft.
Da am Sensor kein Stecker vorhanden war, wurden die Drähte an die Kontakte angelötet und mit Schrumpfschlauch geschützt.
Drosselklappensensor (TPS):
Infos folgen später…
