Projekt Leerlaufsteller Vermessen

Hallo Zusammen, nachdem sich mein Nachbau des Leerlaufsteuergerätes dem Ende entgegen neigt (der kleine Rückschlag vom letzten Schraubertreff ist behoben), habe ich etwas Zeit in die Problematik des Leerlaufsteller investiert - da hatten wir ja bei den letzten Schraubertreffs immer wieder welche die die schwergängig waren, nachjustiert werden mussten oder bei denen man nicht genau wusste ob der zu hohe Leerlauf vom Steller kommt oder andere Ursachen hat. Also hatte ich mich auch mit Volker ausgetauscht und überlegt wie man wohl einen Prüfstand für die Leerlaufsteller (Zigarren) der V8 basteln könnte. Die Wahl fiel dabei auf einen Luftmassenmesser (brrr, neumodisches Zeug) von Bosch für einen Corsa 1.0, eine abgespeckte Version meines Leerlaufsteuergerätes, eine ausgemusterte Trinkflasche als Adapter und einen Hausstaubsauger. Ein Dyson V8 ist es aber nicht geworden . So sieht das ganze dann im Rapid Prototyping Modus aus:  

 

Also flugs noch meinen Leerlaufsteller ausgebaut um den mit einem Löwe Steller zu vergleichen den ich hier noch rumliegen hatte und von dem ich wusste dass der Leerlauf damit auch zu hoch war als ich den mal getestet hatte. Gemessen habe ich in insgesamt vier Varianten:

- Staubsauger auf 300 W und 1200 W eingestellt und Leerlaufsteller in Schritten von 5/255 angesteuert
- Staubsauger auf 300 W und 1200 W eingestellt und Leerlaufsteller in Schritten von 1/255 angesteuert (also wesentlich feinfühliger)

Während man bei der groben Ansteuerung noch den Eindruck gewinnen könnte der Löwe wäre justierbar, auch wenn seine Kennlinie etwas holpriger aussieht als die des originalen Steller offenbart sich die Katastrophe bei der feinen Ansteuerung. Offensichtlich "hängt" der Löwe Steller bei der feinen Ansteuerung (das ist auch das was das Steuergerät macht) und bewegt sich Ruckartig oder gar nicht mehr. Nur durch leichtes Klopfen auf den Leerlaufsteller hat er sich wieder bewegt (das waren die senkrechten Abfälle zum ende der Kurve). Das ist wahrscheinlich auch der Grund warum der Löwe wie ich schon gehört habe keine reproduzierbaren Ergebnisse bringt. Durch die Vibration des Motors wird er manchmal funktionieren, manchmal aber auch nicht und je ruhiger der Motor läuft umso schlechter funktioniert er und mit Alterung wird das sicher nicht besser werden.

Zu den Diagrammen - die vertikale Achse zeigt die Spannung des Luftmassenmessers. 1V bedeutet keine Luftbewegung, 2,5V ungefähr 48 Kubikmeter die Stunde, horizontal ist die Ansteuerung des Leerlaufstellers. Die Luftmenge scheint auf die Kurve keine direkten Auswirkungen zu haben sondern verschiebt sie lediglich. Für die Vergleichbarkeit zweier Steller ist sie aber schon wichtig - hier brauche ich zumindest zum Start der Messung den gleichen Luftdurchsatz.

 

Die Ergebnisse sind jetzt natürlich nicht repräsentativ, erst wenn ein paar mehr funktionierende und nicht funktionierende durch den Prüfstand gelaufen sind wird man abschätzen könne ob das Konzept wie ich es mir ausgedacht habe auch funktioniert. Auf jeden Fall will ich das bis zum nächsten Schraubertreff am 4. November so aufbauen dass ich es mitbringen kann und vielleicht können dann bei Harald noch ein paar weitere Leerlaufsteller durchmessen und mal versuchen einen nach dem Prüfstand nachzustellen.

So, und jetzt ist Zeit für das Sandmännchen.

Gruß,
Ralf
 

Hallo Ralf,

eine interessante Messung zum Vergleich Löwe und VDO. Es zeigt ja, dass der Löwe eigentlich kaum den Luftquerschnitt verändert und dann abrupt zu macht. Der VDO ist auch nicht wirklich linear in der Messung aber doch wesentlch besser, so dass eine Drehzahlregelung denkbar scheint.

Die Kurve wäre wahrscheinlich linearer, wenn man höheren Luftdurchsatz hätte. Man darf nicht vergessen, dass so ein 5,6l Motor deutlich mehr Luft zieht als ein Staubsauger. Ich war an ähnlicher Stelle in meinen Gedanken wie Du und habe dann nicht geglaubt, dass man mit einem Staubsauger etwas sehen kann. Wie wir jetzt sehen, ist das aber durchaus der Fall, wenn der Kolben schon ein Stück zu gefahren ist. Tolle Arbeit. Ich bringe ein paar LLS mit zum nächsten Schraubertreff. Wahrscheinlich streuen die aber auch, so wie mein LLS für den MOPF etwas andere Werte als Deiner liefert. Aber mit einem statistischen Mittel sollten wir da gute Werte bekommen. Beim Luftmassenmesser habe ich noch ein paar Anmerlungen, aber das können wir demnächst mal am Telefon durchsprechen.

Auf jeden Fall eine tolle Arbeit!

Hallo Volker,

ja das ist eine tolle Arbeit was Ralf da so anstellt.
Mit was für einem Durchsatz rechnest du da an der "Zigarre", da geht doch nur ein Bruchteil von der ganzen angesaugten Luft durch. Oder bin ich da falsch abgebogen.

Hallo Klaus,

im Leerlauf geht schon die gesamte Ansaugluft durch den Leerlaufsteller da dann ja die Drosselklappe geschlossen ist.

Bei 650 U/Min hat ein 560'er ungefähr 1.800 Liter Saugvolumen pro Minute dass sich durch durch den Unterdruck im Saugrohr reduziert. Bei 0,5 Bar Unterdruck dürften dann noch ~ 900 Liter / Minute also 54 Kubikmeter / Stunde übrigbleiben.

650 U/Min entspricht in dem Diagramm näherungsweise einer Ansteuerung von 180 - da schaffe ich mit dem Staubsauger bei maximaler Leistung gerade mal 24 Kubikmeter, also nicht ganz die Hälfte.

Gruß,
Ralf

Hallo Klaus,

wie ich gerade auch mit Ralf am Telefon diskutierte: So ein 5,6 l Motor hat im Leerlauf einen Füllgrad von ca. 50%, also 2,8l. Bei einem Leerlauf von 600/min, also 10 Hz kommen da 28/2 l/s zusammen (Ralf, ich hatte am Telefon eben den 4-Takter vergessen). Das sind ca. 850 l/min . Zum Regeln des Leerlauf müssen die also durch den Leerlaufsteller. Das ist ziemlich viel und bringt weder ein Staubsauger noch ein Heim Kompressor. Mit einem solchen Luftstrom ließe sich dann wahrscheinlich eine linearere Kurve sehen. Aufgrund dieser Rechnung habe ich das bisher nicht selbst gemessen. Denn eine Pumpe für solche Luftströme wollte ich mir nicht anschaffen und auch nicht hier hin stellen.

Trotzdem zeigt der Staubsauger schon sehr eindrücklich, was passiert und warum der Löwe Steller nichts taugt.

Moin,

nach dem Telefonat mit Volker und dem Hinweis dass die Kurve bei heißem Leerlaufsteller sich evtl. verschiebt habe ich das eben gerade nochmal nachgemessen und den Steller vor und während des Tests ordentlich heiß gemacht. Die Kurve verschiebt sich vor allem im höheren Bereich, schießt also erst etwas später komplett. Im Arbeitsbereich des Steuergerätes gibt es aber keine relevante Abweichung. Hauptsächlich wichtig ist der Bereich zwischen 170 und 180. Hier spielt sich im Leerlauf normalerweise der Verstellbereich ab. 

 

Mit dem Löwe hatte ich das auch mal getestet - das war dann anders schlecht und nach wie vor unbrauchbar. Also wird der Löwe bei Gelegenheit mal demontiert um das innere zu studieren

Gruß,
Ralf

Hallo,

das ist schon beachtlich was da durch den LLS an Luft durchgeht.
Ich habe gerade mal bei meinem GAS 35 M AFC PROFESSIONAL geschaut was der so an Luft schafft. Laut tech. Daten: Max. Luftstromgeschwindigkeit (Turbine) 74 l/s was das auch immer ist. Vielleicht kann einer einen auftreiben, ich bin leider zu weit weg.

Hallo,

74 l/s sind doch mehr als 4000 l/min. Das würde definitiv reichen. Leider macht er nur 254 mBar Unterdruck, man bräuchte so etwa 500 mBar. Macht natürlich einen Höllenlärm, wenn die durch den kleinen Querschnitt pfeifen. Ich hatte mir bisher nur angesehen, wo die LLS schließen. Das verschiebt sich je nach Temperatur des LLS deutlich.

Guten Abend.
Eine Ergänzung aus der Praxis Ich fahre z. Zt. ein anderes Fabrikat als Löwe. Ich habe diesen an der Feder etwas entlastet, weil im Lieferzustand mit Drehzahlmesser Auto etwa 1000 U/min und mit dem Bosch Motortester etwa 1150 U/min im Leerlauf anlagen. Nach Entlastung liegen nach DZM Auto gut 600 und ein büschen und nach Motortester Bosch gesunde 660 in P und 510 in D an. Mit dem Zangenpoti genehmigt sich der LLS 790 mA. Ich darf spontan bemerken, daß sich der erste Eindruck und auch der Betrieb/Lauf als positiv herausstellt.
Im Stadt und Landverkehr, Schiebebetrieb keine Aussetzer. Klima an, Klima aus mit stabilem Lauf.
Ich habe noch 2 LLS zum Praxistest bestellt.
Ich habe mit dem Apparat, Vertrieb, Höker usw. nix zu tun.
Beste Grüße und gute Fahrt Manjo
www.autodoc.de/esen-skv/16527196
auch hier
shop.gigant-autoteile.berlin/module/ps_t...=1&number=0001411625
 

Hallo Manjo,

danke für den Hinweis. Wenn man bei einem neuen Produkt erst mal justieren muss, um etwas Fahrbares zu erhalten, ist das auch nicht das Gelbe vom Ei. Was Ralf und ich hier verfolgen, ist eine Möglichkeit, die alten LLS für 380 EUR/US, 50 VorMOPF und für die MÖPFe nach Zerlegen und Reinigung prüfen zu können, ob sie denn wieder zuverlässig funktionieren. Du kannst uns aber helfen, wenn du mir wie wir besprochen hatten mal Deinen MOPF LLS zuschickst. Dann reinige ich den und wir vermessen den als weiteres statistisches Material. Vielleicht kann man auch die von Dir genannten Fremdfabrikate mal vermessen und sehen, wie linear die im Regelbereich sind. Bei den Löwe haben wir ja jetzt den Beweis, warum die Dinger nicht funktionieren.

Hallo Zusammen,

zuerst nochmal Danke an Manjo für den Hinweis zum Alternativprodukt. Ich habe mir auch so einen zum Testen bestellt, kam heute Mittag an und wanderte gleich auf den Prüfstand.

Zuerst war ich etwas ernüchtert da er im Auslieferzustand fast das gleiche Verhalten zeigte wie der Steller von Löwe (hellblaue Linie). Aber dann kommts - bereits nach dem ersten Justieren zeigte der Steller ein deutlich anderes Verhalten. Offensichtlich ist die Feder ab Werk so stark vorgespannt dass er gar nicht funktionieren konnte. Nach drei Justageschritten habe ich die perfekten Werte getroffen und im relevanten Bereich ist die Kennlinie jetzt identisch mit meiner Referenz, nämlich meinem funktionierenden VDO Steller (Die Referenzkurve stammt von meine Messung letztes Wochenende). Siehe dazu zweites Diagramm . Die geringen Abweichungen im oberen Bereich sind irrelevant, da das Steuergerät da nie hinkommen wird. Die Stellung der Einstellhülse ist übrigens ziemlich identisch mit der Position im VDO Steller - er scheint mechanisch also sehr nahe am Original zu sein.

Am Wochenende werde ich den mal in meinen SL verpflanzen und schauen ob ein auf dem Prüfstand justierter Steller auch gleich im Auto funktioniert. Ich bin gespannt 

@Volker,
ich glaube bei den Preisen muss man einfach Abstriche machen - die Dinger werden sicher Fließbandähnlich zusammengebaut. Teuer und zeitaufwändig wird es dann wenn Du anfängst zu justieren - dann brauchst Du einen professionellen Prüftstand, Prüfer die zumindest ansatzweise wissen was sie da tun und warum etc. Bei dem von mir heute erzielten Ergebnis kann ich damit leben - vor allem wenn sich am Wochenende herausstellt dass am Auto auch keine Korrektur mehr notwendig ist und sich das über die Zeit auch noch als Langzeitstabil herausstellt. Wir werden sehen ...

 
Ausgangskurve und Justageschritte I bis III

 
Vergleich Referenzkurve VDO und Justageschritt III

Gruß,
Ralf

Hallo Ralf,

schön, dass Du das geschafft hast. Man muss sich trotzdem fragen, warum ein Hersteller ein Produkt auf den Markt wirft, das dann nicht einsatzfähig ist. Für ein paar Euro mehr könnte er das doch auch richtig justieren und verkaufen. Wer - außer ein paar Spezialisten - soll das denn hinterher selbst justieren? Glücklicherweise sind die Originale 000 141 16 25 von VDO für den MOPF in den USA auch nicht so teuer zu bekommen.

Mach doch mal bitte den Test, wie der ESEN unter Temperatureinflüssen driftet. Ich habe da beträchtliche Drifts an allen Leerlaufstellern gesehen.

Hallo Volker,

anbei die Kurve bei heißem Leerlaufsteller im Vergleich zur kalten Kurve und zur heißen Kurve des VDO. Verhalten ist identisch, die Verschiebung in der Kurve findet lediglich im oberen Bereich außerhalb des Arbeitsbereiches des Steuergerätes statt.

Mich würde an der Stelle auch mal interessieren, ob denn ein neuer VDO Steller tatsächlich nicht justiert werden muss - der wird ja beim 420, 500 und 560 eingesetzt und der 420 und der 500'er haben die gleichen Steuergeräte, nur der 560 hat ein anderes Steuergerät. Ich würde eigentlich erwarten dass die Justierung zwischen dem 420 und 500'er bei gleichem Steuergerät unterschiedlich sein müsste da der 420 ja etwas weniger Luft braucht und das Steuergerät dann schneller an die Regelgrenze kommt. Die Frage ist jetzt wie kommt man an einen neuen, unangetasteten originalen VDO Steller?

 

Gruß,
Ralf

 

Hallo Ralf,

vor Kurzem habe ich einen neuen für 1000€ gesehen. Das habe ich natürlich verworfen. Zu allem Überfluss gibt es auch noch 2 Steuergeräte für den 560 SL. Der Leerlauf Bereich ist ja auch recht groß mit 600 -750/min . Offensichtlich reicht das beim 420 und 500 SL MOPF. Beim VorMOPF ist das alles anders. Der hat keinen einheitlichen LLS sondern stattdessen einen je Motor, beim 380 SL sogar 2. Demnächst habe ich einen 2. LLS 16 25. Dann haben wir mehr Vergleichsgeräte.

Ich kann mir nicht vorstellen, dass die LLS am Fahrzeug jeweils kalibirert wurden. Dann müssten wir im Werkstatthandbuch etwas finden, wie diese Neukalibrierung nach Tausch durch ein Ersatzteil passiert.

Hallo Zusammen,

so, ob des aufklarenden Wetters heute Nachmittag hab ich die Testfahrt vorgezogen. Rund 1,5 Stunden Stadt/ und Überlandfahrt. Der Leerlaufsteller von Manjo macht eine gute Figur. Mit der Einstellung auf dem Prüfstand hat er sofort funktioniert und regelt sauber. Am Steuergerät sind auch keine Sprünge zu erkennen - alles sieht so aus wie mit dem VDO Steller. Er ist jetzt auch im Auto verblieben, mal sehen wie die Dauerhaltbarkeit ist 

Ich muss an der Stelle übrigens auch mal ein Lob auf Bosch aussprechen. Ich hatte mir ja einen Luftmassenmesser für den Prüfstand gekauft - typischerweise sind bei Ersatzteilen ja keine Kennfelder oder sonstwas dabei. Das was aus Katalogen abzuleiten war, war eher dürftig. Also habe ich bei Bosch direkt angefragt und keine zwei Tage später hatte ich 3D Pläne des Lufmassenmessers sowie alle elektrischen Kennlinien (inkl. des integrierten Temperaturfühlers)  Damit kann ich jetzt im Arduino auch gleich die Korrektur für wechselnde Lufttemperaturen einbauen. Das ist notwendig da sich das Verhältnis zwischen Luftmasse und Luftvolumen je nach Temperatur ändert und wir die Luftmasse messen, aber eigentlich das Luftvolumen wissen wollen.

Morgen gibt's dann ne Baumarkttour - mal sehen ob ich passende Rohre und Schläuche finde um einen passablen Aufbau hinzubekommen - der Prototyp ist doch mit der aufgeschnittenen Trinkflasche und dem direkt angeschlossenen Staubsauger sagen wir mal so - wenig praxistauglich

Keep you updated.

Gruß,
Ralf

Hallo Ralf,

mache das Gleiche mal mit VDO. Du hättest gerne die Kennlinien der Leerlaufsteller. Da kommt gar nichts. Ich habe schon öfters versucht, von der Continental Gruppe Unterlagen zu VDO wie z.B. Thermozeitschaltern, der Heizungssteuerung, Autodiagnos und anderen zu erhalten. Da erhältst Du gar nichts, nicht mal eine Antwort.

Hallo Zusammen,

so, die Baumarkttour gestern war erfolgreich. 3/4 Zoll Wasserschlauch HT75 Abwasserrohr und noch ein paar Kleinigkeiten und dann sieht das so aus und ist auch tauglich mal mitgenommen zu werden.



Was jetzt noch fehlt ist eine vernünftige Kalibrierung auf den jeweiligen Staubsauger der vorne angeschlossen ist. Im Fundus hatte ich noch eine elektrische Luftpumpe um Schwimmbecken aufzupusten - die macht einen Höllenlärm aber ich konnte damit auch mal eine kurve mit deutlich geringerem Luftdurchsatz erzeugen. Im Ergebnis lässt sich feststellen, dass die eigentliche Kurve vom Verlauf immer gleich ist und sich lediglich die Steilheit ändert, da der Ausgangspunkt - also der Luftdurchsatz zu Beginn - höher oder niedriger ist. Die drei Kurven sehen dann so aus:

 

Der wichtige Wert für die Kalibrierung liegt bei einer Ansteuerung von 180 - meiner Meinung nach müsste es doch möglich sein, abgeleitet aus den drei Referenzkurven über eine Formel zumindest den Zielwert für die 180'er Ansteuerung auf Basis des anfänglichen Durchsatzes zu errechnen (wenn nicht sogar die ganze Kurve). Erst dann wird das teil richtig transportabel weil an jedem Staubsauger einsetzbar. Leider verlassen mich da meine mathematischen Kenntnisse - ich kann die Formel hinterher zwar im Arduino integrieren, sie mir aus den Messwerten aber nicht herleiten.

Wäre schön wenn sich hier in der Sternzeit jemand findet dem Mathe deutlich mehr liegt und der mir dabei unter die Arme greifen kann 

So, das war es für heute und jetzt Euch allen eine gute Nacht und morgen früh einen guten Start in die Woche!

Gruß,
Ralf

Hallo,

hast Du die Daten in Excel, so dass man die genauen Werte fuer 160/170/180 kennt?

Wenn ja, dann schick mir bitte die Tabelle und ich schicken das durch mein Statistikprogramm, dann bekommst Du 4 Geradengleichungen.

Gruss

JP

Hallo JP.

cool und vielen Dank Die Excel-Datei mit den Werten für die drei Kurven habe ich angehängt.

Gruß,
Ralf

Hallo Ralf,

warum ist eigentlich der Ansteuerungswert 180 für die Kalibrierung so wichtig? Der liegt doch an der Grenze des Arbeitsbereiches des Steuergerätes oder habe ich da was falsch verstanden?

Hälsningar,
Lutz