Schaltung für Impulsaufteilung

[pupilforce]

Hallo zusammen. Ich hoffe ihr könnt mir helfen.
Folgendes Problem:

Ich möche meine Einspritzanlage für meinen Motor umbauen um eine bessere Füllung und so mehr Leistung zu erreichen.
Soweit ist die Einspritzanlage fertig (also Ansaugkrümmer etc.).

Was fehlt ist die Realisierung der Steuerung.
Ich möchte das verbaute Steuergerät beibehalten.
Dieses Arbeitet wie folgt:
- Steuergerät gibt für jede Zündung Impulse aus
- Das Einspritzventil (es gibt nur eines) spritz für jeden Impuls eine best. Spritmenge ein (immer die gleiche)

Ich würde das ganze gerne verbessern, indem ich zwei Einspritzventile verwende, wobei jedes einzelne für je zwei Zylinder zuständig ist.

Dazu muss ich eine Schaltung haben, die die vom Steuergerät ausgegebenen Impulse aufteilt. Und zwar immer abwechselnd.

Das bedeutet:
Der erste Impuls geht an Ventil 1,
der zweite Impuls an Ventil 2,
der dritte Impuls wieder an Ventil 1
und der vierte Impuls wieder an Ventil 2

Ich würde gerne wissen, wie eine schaltung aussehen müsste, die folgende Eigenschaften erfüllen kann.

Ich kenn mich in Elektrotechnik überhaupt nicht gut aus (deswegen frag ich ja ) aber es muss dazu gesagt werden, dass wir hier von 4 Impulsen pro Kurbelwellenumdrehung reden. Und der Motor dreht bis 7000 Umdrehungen pro minute.

Das bedeutet 4x7000 Schaltungen (= 28 000) pro Minute muss die Schaltung schaffen können.

Und das sollte sie auch ne weile aushalten können.

Hier mal ein Bild um das ganze zu verdeutlichen:


Ich hoffe ich hab euch jetzt nicht totgequatsch.
Ich wäre wirklich für jeden Lösungsvorschlag dankbar.

Schon mal vielen Dank für eure Mühen.

-Robert-

[geloescht]

Hallo Robert,

zunächst mal willkommen im Forum.

Erst mal was über die Risiken:

Du schaltest, wenn Du Ventile schaltest Spulen. Spulen haben die unangenehme Eigenschaft beim Abschalten hohe Spannungen zu erzeugen (die Zündspule Deines Autos arbeitet damit). Du hast schon angesprochen, dass schnelle Schaltfolgen nötig sind. Das lässt sich nur mit elektronischen Bauelementen (i.d.R. Transistoren) realisieren. Diese Bauelemente reagieren allergisch auf Spannungsspitzen, wie sie von Spulen erzeugt werden. D.h. Du musst damit rechnen unterwegs liegen zu bleiben, weil die Elektronik das zeitliche gesegnet hat.

Zu Realisierung:

um wechselweise Ventile zu steuern könnte man einen Frequenzteiler verwenden, dem ein Leistungstransistor nachgeschaltet wird. Um den Leistungstransistor vor Überspannungen durch die Ventilspule zu schützen gibt es im wesentlichen zwei Möglichkeiten.

1. eine Diode in Sperrichtung parallel zur Spule zu schalten
2. einen Varistor (VDR) parallel zur Spule zu schalten.

Die erste Variante dürfte die billigste sein, sie wird wahrscheinlich bei den hohen Frequenzen nicht zufriedenstellend arbeiten, weil zeitliche Verzögerungen auftreten können (Ventil ist zu lange angezogen, Motor bekommt zu viel Benzin).

Die zweite Variante mit Varistor könnte funktionieren.

Ich an Deiner Stelle würde mich mal nach Original Schaltplänen umsehen, um herauszubekommen, wie die Hersteller solcher Einspritzanlagen den Schutz der Endstufe realisieren.

Gruß


Karl

Ps. Unabhängig davon könnte es sein, dass ein solcher Umbau dazu führt, dass die Zulassung des Fahrzeuges erlischt.

Ich muss gestehen, dass ich nicht verstehe, worin der Vorteil in Hinsicht auf die Leistung des Motors liegen soll, aber vielleicht schreibst Du mal darüber. ich habe doch richtig verstanden, dass es sich um einen Zentraleinspritzer handelt!?

[pupilforce]

Hallo Karl!
Erstmal vielen Dank für deine Vorschläge.

Das mit der Betriebserlaubnis ist nicht das Problem.
Um das gleich vorweg zunehmen: Ich weiß wirklich was ich hier mache. Der Motor ist schon soweit es geht an seine Leistungsgrenze gebracht. Der begrenzende Faktor ist Momentan die Einspritung.
Zur Erklärung:
Wenn ein Zentrales Einspritzventil für die gesammt Gemischaufbereitung verantwortlich ist, dann führt dies dazu, dass die beiden außen liegenden Zylinder (1 und 4) weniger Treibstoff bekommen als die beiden innenliegenden (die Ansaugbrücke ist bei SPI-Einheiten eben so, dass die ansaugwege der inneren Zylinder kürzer und Strömungsgüstiger sind).
Das Resultat: Die äußeren Zylinder laufen magerer als die inneren.

Dies führt dazu, dass die gleichmäßige und möglichst große Füllung der Brennräume nicht ermöglicht wird. Und Füllung ist neben dem inneren Druck DER Faktor für eine hohe Motorleistung.
(Ein Turbo erhöht ja auch durch seinen Druck auf die Einspritzanlage die Füllung der Zylinder beim Ansaugtakt)

Zu den Zündspulen:
Die dürften eigendlich nichts mit der Einspritzanlage zu tun haben. Sie erhalten zwar auch ihre Information vom Steuergerät, sind jedoch nicht mit dem Einspirtzventil verbunden.

Die Impulse, die das Steuergerät ausgibt sehen glaub ich so aus _|``|_|``|_|``|_|``|_|``|_|``| Also sone Kästen.

Wie gesagt: Ich hab davon nicht soviel Plan. Mehr von anderen Dingen, was das Motorentuning angeht.

Aber ich glaube nicht, dass es da leistungsspitzen gibt.

[geloescht]

Hallo Robert,

das mit der Zündspule war nur als Beispiel dafür gedacht, dass das Ausschalten von Spulen (und das sind Einspritzventile) zu hohen Spannungen führt, die zur Zerstörung der Elektronik führen, deshalb muss man sein besonderes Augenmerk darauf legen, wenn man nicht unterwegs liegen bleiben will.

Sorry, wenn ich mich missverständlich ausgedrückt habe!

Gruß

Karl

[meister_lampe]

Hallo,

frag mal die Firma silent hectik ( c und k evt. tauschen 8) )

[geloescht]

Hallo Robert,

ich habe noch mal nachgedacht. Mit folgenden Baugruppen müßte es gehen:

1. Spannungsstabilisierungsschaltung 5 Volt stabil wegen der Digitalelektronik (wenn es was für 12 Volt gäbe, reicht auch eine Stabilisierung auf 12 Volt).

2. Ein D-Flip-Flop, welches als Toggel-Flip-Flop geschaltet ist (dieses Flip-Flop erfüllt die Funktion des Umschaltens zwischen den beiden Ventilen).

3. an den Ausgängen des Flip-Flop (es sind zwei) je ein Schalttransistor, der die hohe Schaltfrequenz beherrscht und den Strom, den das Ventil zieht. Es gilt die alte Metzgerregel "es darf ruhig etwas mehr sein". Will damit sagen, der Transistor sollte Spannungen von 100 Volt oder mehr schalten können (je höher, desto Betriebssicherer) und er sollte ruhig ein mehrfaches des Stromes des Ventiles schalten können. Bedingung bei alledem die Schaltzeiten müssen eingehalten werden. Die Transistoren arbeiten wieder im Bereich der Bordnetzspannung, also 12 Volt.

4. Die Ventile müssen mit einer Schutzbeschaltung versehen werden, die dafür sorgt, dass die Spannungsspitzen gekappt werden. Aus Geschwindigkeitsgründen rate ich zu Varistoren.

Gruß


Karl

[pupilforce]

Oh. Vielen Dank für deine Mühen! Werde mich bezüglich deines Vorschlags mal schlau machen.

@meister_lampe

Der Tip ist gut, aber ich will ja eine möglichst kostengünstige Alternative realisieren.

Wenn Geld keine Rolex spielen würde, würde ich zu einer Einzeldrosselanlage mit frei programmierbarem Steuergerät greifen und das auf dem Leistungsprüfstand anpassen. Aber dazu fehlen mir die Mittel.

[Dirk2009]

Hallo, ich hab mich mal bei einem mir bekannten Autoelektriker vom Bosch-Dienst erkundigt, der sagt:

Herrstellung dieser Schaltung ist zwar elektrotechnisch möglich, aber nicht sinnvoll. Vorhergehende Überlegungen führen keineswegs zu einer Leistungssteigerung, auch nicht zu einer besseren befüllung der Zylinder. Mehr Kraftstoff bedeutet nicht gleichzeitig mehr Leistung. Oben beschriebens Zentraleinspritzsystem wird wahrscheinlich zu einem G-Kat-System gehören. Da die Lambda-Sonde eine Sprungsonde sein wird, wird sie immer versuchen bei Lambda 1 zu regeln und diese Information benutzt das Motorsteuergerät um Impulse für das Zentraleinspritzsystem zu konfigurieren. Also werden diese Daten dazu benutzt um der Überfettung des Motors entgegenzuwirken. Die Ansaugwege aller 4 Zylinder sind normalerweise gleich lang (Bögen). Selbst wenn sie es nicht wären bekämen die außenliegenden Zylinder nicht mehr Ansaugluft, sondern nur mehr Kraftstoff, was nichts bringt.
Klassisches Motortuning was die Füllung des Zylinders verbessert ist wesentlich wirksamer(Kanäle Polieren, Einla-, Auslaßventiele vergrößern, bzw. Hub und Steuerzeiten der Ventiele verändern. Oder Abgaswege optimieren)

Gruß Dirk

[Oberwelle]

Moin..

Bitte auch beachten, das die Aufsplittung der Signale Zeit in anspruch nimmt !
Wenn die Einspritzmenge wenn auch nur bruchteile von sec zu spät kommt, hat das bestimmt Auswirkungen auf die Leistung. 8)

[pupilforce]

Original von Dirk2009
Hallo, ich hab mich mal bei einem mir bekannten Autoelektriker vom Bosch-Dienst erkundigt, der sagt:

Herrstellung dieser Schaltung ist zwar elektrotechnisch möglich, aber nicht sinnvoll. Vorhergehende Überlegungen führen keineswegs zu einer Leistungssteigerung, auch nicht zu einer besseren befüllung der Zylinder. Mehr Kraftstoff bedeutet nicht gleichzeitig mehr Leistung.

Es geht nicht um mehr Kraftstoff, sondern um eine GLEICHMÄSSIGE Füllung.

Oben beschriebens Zentraleinspritzsystem wird wahrscheinlich zu einem G-Kat-System gehören. Da die Lambda-Sonde eine Sprungsonde sein wird, wird sie immer versuchen bei Lambda 1 zu regeln und diese Information benutzt das Motorsteuergerät um Impulse für das Zentraleinspritzsystem zu konfigurieren.

Unter Vollast regelt mein Steuergerät nach Tabelle. Über einen Benzindruckregler und eine Anzeige im Inneren, die die Lambda-Werte anzeigt kann ich das Gemisch einstellen. Übrigens: Meißtens laufen diese Motoren magerer um bessere Abgaswerte zu bekommen.

Also werden diese Daten dazu benutzt um der Überfettung des Motors entgegenzuwirken. Die Ansaugwege aller 4 Zylinder sind normalerweise gleich lang (Bögen).

Sind sie eben nicht, das ist ja das Problem!

Selbst wenn sie es nicht wären bekämen die außenliegenden Zylinder nicht mehr Ansaugluft, sondern nur mehr Kraftstoff, was nichts bringt.

FALSCH! Eine optimale Ausnutzung der Möglichkeiten erhält man nur, wenn alle Brennräume die gleichen Mengen an Sprit und Luft bekommen. Deswegen gibt es Einzeldrosseleinspritzanlagen!

Klassisches Motortuning was die Füllung des Zylinders verbessert ist wesentlich wirksamer(Kanäle Polieren (Sie wurden geweitet, der Versatz korrigiert und poliert) , Einla-, Auslaßventiele vergrößern, bzw. Hub und Steuerzeiten der Ventiele verändern (Ich habe die Verdichtung auf 11:1 erhöht, eine Nockenwelle mit mehr hub verbaut und mit einem verstellbaren Nockenwellenrad die Steuerzeiten optimiert) . Oder Abgaswege optimieren Die Abgasanlage arbeitet fast optimal. Es ist serienmäßig schon ein 4-in-2-in-1-Krümmer verbaut) )

Gruß Dirk

Danke Dirk, dass du extra nachgefragt hast, aber ich sag es nochmal:
Ich bin kein Wunderbaum, Unterboden-beleuchtungs-Tuner.
Ich beschäftige mich ausschliesslich mit Motor- und Fahrwerkstuning.
Mein Auto ist eine vollkommen leergeräumte Blechhütte mit Motor und nur einem Sitz. Nix mit Musik oder Spielereien.
Klingt vielleicht überheblich, aber das problem hab ich oft, dass "tuning" immer mit dem Mythos des Fast-And-Furious-Poser verbunden wird.
Ich distanziere mich stark davon. Das hat was mit Angeben, nichts mit dem Interesse in Automobiltechnik zu tun.
Wie oben schon erwähnt, tune ich meinen Motor (und auch die von anderen) selbst und habe auch schon einige Erfahrung.
Aber trotzdem: Danke für deine Hilfe. Ich will, ja MUSS, schliesslich alle Aspekte hören. Sonst macht es ja keinen Sinn.

Übrigens finde ich es echt toll, dass ihr mir so nett versucht zu helfen. *top*

@Oberwelle
Tja, das mit der Zeit ist sicherlich ein zu überlegender Punkt. Die Frage ist in wieweit dieser Faktor ausschlaggebend sein kann.

P.S.
Höhö...Jetzt bin ich gerade in Fahrt. Deswegen zeige ich euch mal ein Bild des Übeltäters:
KLICK FOR ENGINE

Jetzt werdet ihr euch fragen: "Watt? für so'n kleinen Motor macht der hier so'n Aufriss??" )

Zu recht!
Das hat aber einen Grund. Ich habe vor den Motor (wenn er denn so funktioniert, wie ich es will) und das Auto im Slalom-Wettbewerb einzusetzen (daher der kleine Motor für kleine Klassen). Aber dafür ist halt noch nicht alles ausgereizt.

Wer es wissen will:
Es ist ein 1200er Fire-Motor von Fiat mit 8 Ventilen.
Zur Leistung kann ich nichts sagen, da das Fahrzeug noch auf keinem Prüfstand war. Jedoch kann ich die Fahrleistungen angeben:

0-100 km/h: 9,4 sek (Serie: 14,5 sek)
Vmax : echte 190 km/h (Ebene, nicht freier Fall und laut tacho 205) (Serie: 160 km/h)

Dazu sei gesagt, dass meine Bereifung vorn 195/45R14 und hinten 225/40R14 misst und die Serienanhaben mit 165/60R13 ermittelt wurden.

So, jetzt hab ich euch totgequatscht ...aber irgendwem muss ich das ja erzählen :aetsch:

Alle Details mit Fotos gibt es HIER