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AX-Club Forum » Citroen AX allgemein » Werte Lambdasonde » Threadansicht

Autor Thread - Seiten: -1-
000
03.11.2004, 14:47 Uhr
micha
Forumsmitglied


Kennt jemand den genauen Spannungsverlauf der Lambdasonde bezogen auf Lambda?
Möchte mir da eine Anzeige bauen und benötige den Zusammenhang Lambda/Volt zum genauen Kalibrieren.
--
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001
03.11.2004, 16:15 Uhr
pete
Forumsmitglied


Bei magerem Gemisch (Lambda größer als 1) beträgt die Spannung ca. 100mV. Bei Lambda gleich 1 steigt die Spannung sprunghaft und beträgt bei Lambda kleiner 1 (fettes Gemsich) ca. 800-1000mV. Die genauen Werte können je nach Sonde variieren.
--
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002
03.11.2004, 16:55 Uhr
micha
Forumsmitglied


Der Verlauf der Sondenspannung ist mir schon bekannt, ich möchte aber die genaue Kennlinie haben, da ich die Lambdawerte ablesen möchte. Interressant sind dabei die Spannungen bei Lambda ~0.85, und Lambda +1.1. Ansich möchte ich aber die gesamte Kennlinie haben.
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003
03.11.2004, 17:08 Uhr
Twix
ADMIN
Avatar von Twix

Meinst du du möchtest einen "linearen" Verlauf?

Wenn ich das jetzt nicht durcheinander bringe, ist das bei der orginal
AX LambdaSonde nicht möglich, da sie, wie schon erwähnt "springt".
Lambda 1 0 -1. Mehr Zustände kennt die Sonde (glaub ich) nicht.

Dafür bräuchte man eine "Mehrwegs-Lambdasonde"..

Daher sind ja auch die "Gemisch-Kontrollgeräte" von Racimex oder
ähnlichem auch völlig umsonst für den AX .... leider
Das Gerät würde nur 3 Zustände anzeigen.

... Gruß ... Twix ..
--
I would like to change the world, but God doesn't give me the Source Code !
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004
03.11.2004, 17:26 Uhr
Jensen
ADMIN
Avatar von Jensen

Aha... sozusagen eine digitale Lambdasonde... ;-)
Wie soll das gehen?! Jede Lambda-Sonde kann diesen Bereich abbilden - dazu is sie ja da!
Die Frage ist nur, was das Steuergerät draus macht.

@Micha Schon mal bei Bosch gefragt?
--
_______________

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005
03.11.2004, 17:53 Uhr
micha
Forumsmitglied


Also, um mal zu erklären was ich vorhabe:
Ich möchte mir eine Anzeige bauen, die mir in Form von leuchtenden LED´s anzeigt in welchem Lambdabereich mein Motor gerade arbeitet.
Dazu messe ich das Signal der Lambdasonde (von einem 1.1er) und werte das mit einem Microcontroller, der quasi als A/D Wandler dient und die Kennlinie nachbildet aus.
Als Beispiel: Im Bereich 440-660 mv Sondenspannung soll die LED für Lambda = 1 leuchten.
So teile ich nun die gesamte Kennlinie in sinnvolle bereiche ein und teile ihnen Lambdawerte und die entsprechenden Dioden zu. Siehe Bild!!
Dazu brauche ich aber die genaue Kennlinie der Lambdasonde...


--
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006
03.11.2004, 19:14 Uhr
Jensen
ADMIN
Avatar von Jensen

Meinst du, das klappt so linear? Immerhin ist die Flanke ziemlich heftig in der Mitte. Dagegen sieht die hier ja extrem harmlos aus...
--
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007
04.11.2004, 11:24 Uhr
WW
Forumsmitglied


Wenn Du eine vernuenftige Anzeige bis Lambda = 0,85 haben moechtest, dann kannst Du mit einer normalen "Sprung-Lambdasonde" (4 oder weniger Kabel) meines Erachtens nichts machen. Bis 0,85 macht fuer einen Motor, der Leistung haben soll und dabei auch standfest sein soll natuerlich Sinn.

Die "Sprung-Lambdasonde" gibt nur brauchbare Werte in einem sehr kleinen Bereich um Lambda gleich 1 (0,97 bis 1,03). Ich habe mir mal gemerkt:
bei der "Sprung-Lambdasonde"
bei kleinem Lambda (fett) gleich grosse Volt Ausgabe (ca 0,8 / 0,9 Volt)
bei grossem Lambda (mager) gleich kleine Volt Ausgabe (ca. 0,2 / 0,1 Volt). Da die Sonden Temperatur- und Alterungsunterschieden unterworfen sind, laesst sich so etwas nicht kalibrieren.

Die Loesung ist eine Breitbandlambdasonde mit entsprechendem Controller, die auch brauchbare Werte bis zu dem interessanten Messbereich von Lambda 0,9 - 0,8 liefert, wo die "Sprung-Lambdasonde schon lange nur noch den "hohen" Volt-Wert liefert und gar nicht mehr differenzieren kann.

Auf folgenden Seiten kann man noch einiges mehr zu diesem Thema finden:

www.luepertz-motorsport.de/html/technik.html
www.luepertz-motorsport.de (unter Lambdaboy oder LambdaJr)
www.lambdaboy.com
http://wbo2.com (DIY Kit = Do it yourself Kit und Infos darueber wo man preiswert eine Breitbandlambdasonde kaufen kann)

Gruss
WW
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008
05.11.2004, 15:21 Uhr
Peter V
Forumsmitglied


Sorry, was soll denn das mit der "Sprungsonde" ??

Alle Sonden liefern ANALOGE Werte ab zwischen L=0,80 und 1,15, aber immer nicht linear.

Die in 005 vorliegende Kurve ist in etwa richtig, wenn auf der X-Achse der L-Wert aufgetragen wird und auf der Y-Achse der Spannungswert. Man sieht daraus, dass im Bereich nahe L=1 die Spannungsänderung relativ sehr groß ist, weil das der wichtigste Bereich ist (0,96 < L < 1,03 entspricht Spannungsbereich von ca. 400-700 mV).

Darunter und dadrüber kann die Veränderung als linear angesehen werden bis zu 100 und 1000 mV.

JEDE L-Sonde misst eine analoge Potentialdifferenz des Sauerstoffanteil der Umgebungsluft zum Anteil im Abgasstrom (deshalb auch Sauerstoffsonde genannt). Der Bereich der größten Empfindlichkeit ist der Bereich des überwiegenden Regelbereichs für den Motor.

Zu den zwei bis vier Kabeln: zwei Kabel sind immer Lasteingang und Messausgang der Steuerung. Kabel 3 ist Heizung und Kabel 4 ist Masse. Sauerstoffsonden mit mehr als vier Kabeln gibts nicht.

Zur Genauigkeit: L-Sonden liefern eine Genauigkeit ab im "mittleren Wirkungsbereich" (0,96-1,03), der auf ein 1/1000 genau ist: 0,960 - 0,961 - 0,962 usw.. Es ist leicht errechenbar, dass damit insgesamt 70 (!!) verschiedene Steuerwerte von der Steuerung ermittelt werden können. In den Grenzbereichen sinkt die Genauigkeit ab auf 0,01, also 1/100, womit in den Bereichen 0,80-0,96 und 1,03 bis 1,15 immer noch insgesamt 26+12 Messwerte erzeugt werden. Insgesamt liefert die Sonde also Messwerte ab, die jede Steuerung auf 108 (!!!!!) digitale Werte legen kann. Unterhalb von 0,80 und 1,15 braucht man nicht mehr zu messen, das der Motor da nicht mehr lauffähig ist.

Eine größere Genauigkeit ist ohne massive Optimierung des Ansaug- und Abgasstrangs nicht zu erreichen. Im Mootrsport wird deshalb oft eine Kombination vom L-Sonde und Abgastemp-Sonde eingesetzt. Dabei wird mit jeweils nur einer Sonde jeder Zylinder separat ausgeregelt !!

Die sog. Breitband-L-Sonden haben einen größeren linearen Regelbereich, der aber auf Kosten der Genauigkeit im L=1-nahen Bereich geht. Will heißen: die optimierte Regelung ist nicht mehr genau. Solche Sonden werden auch im Motorsport schon lange nicht mehr eingesetzt.
--
Gruß von P.
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009
06.11.2004, 16:24 Uhr
WW
Forumsmitglied


"Sprunglambdasonde" ist ein durchaus gebraeuchlicher Begriff und kommt von der Charakteristik des Ausgabesignals. Siehe:
http://www.lambdasonde.de/Lambdasonden.363.0.html
In der Graphik relativ weit unten kann man (unter anderem) die Kurve (gruen) fuer Voltausgabe ueber Lambda sehen. In dem sehr kleinen Bereich von L = ca. 0,97 bis L = ca. 1,03 faellt die Spannung "sprunghaft" vom maximalen auf den minimalen Ausgabewert ab.

Kommt man von L < 0,9 Richtung L = 1 faellt auf, dass die Voltausgabe zwar linear aber die Steigung beinahe 0 ist. Ob also L = 0,85 oder L = 0,97, die ausgegebene Spannung veraendert sich so gut wie nicht und bleibt bei 1,0 Volt. Kommen jetzt noch Alterungs- und Temperaturunterschiede hinzu, wobei z. B. der Maximalwert von 1,0 Volt auf 0,8 Volt sinkt und der Minimalwert von 0,1 auf 0,2 Volt ansteigt, hat man mit 108 LEDs vielleicht eine schoene Lichtorgel im Auto aber bestimmt kein Instrument, um einen Motor abzustimmen. Meiner Meinung nach wuerden 3 LEDs ausreichen, um das Ausgabesignal einer "Sprung-L-Sonde" sichtbar zu machen. Eine fuer fett, eine fuer L=1 und eine fuer mager. Die Genauigkeit um L=1 mag fuer ein Strassenauto mit optimal reduzierten Emissionen wuenschenswert sein, fuer einen getunten Motor ist der Bereich von L = 0,8 bis 0,97 deutlich interessanter.

Auf den 4 Pruefstaenden in meiner Umgebung, auf denen ich bis jetzt war, sind fuer Abstimmungsarbeiten nach wie vor L-Messsysteme mit Breitband-L-Sonden im Einsatz. Ob diese Sonden noch im Motorsport eingesetzt werden, haengt wahrscheinlich ein wenig von der Rennserie bzw. dem Budget der Teams ab. Ich haette auch gerne eine Zylinder-selektive Zuendungsregelung und Gemischbildung, nur wer kann ein entsprechendes Steuergeraet und die notwendigen Sensoren dafuer bezahlen?

Die Kontrolle von L und Abgastemperatur bzw. die Verwendung dieser beiden als Stellgroessen halte ich persoenlich fuer die sicherste. Mit L kann man den Teillastbereich regeln. Hierbei kann man Richtung Verbrauch oder Leistung regeln lassen. Ueber allem steht aber die Abgastemperatur insbesondere bei Vollast. Wird ein Grenzwert ueberschritten, muss angefettet werden bis die Abgastemperatur unter dem Grenzwert bleibt. Denn was nutzen viel Leistung oder saubere Abgase, wenn der Motor nicht standfest ist? Ich kenne hier in der Naehe sogar einen Ingenieur, der schon fuer Audi und VW entwickelt und getestet hat, der auf seinem Motorenpruefstand nur nach der Abgastemperatur abstimmt.

Eine Bezugsadresse von der Kombination von L-Sonde und Abgastemperatur-Sonde oder Preise wuerden mich sehr interessieren. Momentan messe ich aus kostengruenden nur die Abgastemperatur von einem Zylinder.

Gruss
WW

Dieser Post wurde am 06.11.2004 um 16:28 Uhr von WW editiert.
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010
08.11.2004, 09:20 Uhr
Peter V
Forumsmitglied


Die heutigen Motorsteuerungen gehen - wenn man einen einigermaßen modernen Motor vor sich hat, nicht mehr in den sehr fetten und sehr mageren Bereich. Ich selbst kenne keinen Rennsportmotor und auch keinen Zivilmotor, der noch fetter als 0,95 ist, ebenso auch nicht über 1,03. Das ist auch der Grund, weshalb die Messgenauigkeit der L-Sonden auf 1/10 reduziert ist.

Die linearen Sonden sind auch etwas "veraltet", das macht heutzutage niemand mehr, der ernsthaften Rennsport betreibt, weil die Regelung im engen Bereich um L=1,000 viel zu grob wäre und die Gefahr von Brennaussetzern und damit verbundenen Leistungsverlusten zu groß ist..

Was aber heute gemacht wird, ist die Erfassung von L und Abgastemp. mit jeweils einer Sonde, aber trotzdem für jeden Zylinder einzeln. Einzige Voraussetzung, ist, dass die "Abgaspakete" einigermaßen deutlich voneinander getrennt im Auspuff an den Sonden vorbeirauschen. Dafür darf die Fächerung des Krümmers nicht allzu groß sein. Will heißen: bei kleineren Zylinderhubräumen gehts viel besser als bei großen. Der Zeitpunkt zur Messung eines Zylinderabgasstroms muss dann genau in der Mitte des Abgaspakets liegen. Das geht heute bei fast allen Serienauspuffanlagen. Auch bei allen AX, deren Fallrohr die innere Zweiteilung hat. Das muss nur ausgerechnet werden, wann diese Zeitpunkte beginnend ab Einspritzbeginn als Nullpunkt zur Zeitdifferenz sein müssen. Das wird dann statisch einprogrammiert. Da der Zeitpunkt stets drehzahlabhängig, wird als statischer Referenzwert der Drehwinkel der Kurbelwelle herangezogen, also eine Drehwinkeldifferenz berechnet. Der ist drehzahlunabhängig und damit konstant. Es gibt einige Sportwagen, bei denen das serienmäßig schon so gemacht wird (der erste war der Honda S2000). Da werden ganz normale handelsübliche BrotundButter-L-Sonden verwendet, ebenso die heute noch seltenen Temp-Sonden. Der Eingriff wird immer per Programmierung in der Steuerung vorgenommen.

Freie Bezugaadressen kenne ich nicht, einfach googeln (meine "interne" Adresse muss intern bleiben).
--
Gruß von P.
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011
08.11.2004, 09:54 Uhr
WW
Forumsmitglied


Auch bei Vollast nicht fetter als L=0,95?

Wie hoch sind dann die Abgastemperaturen kurz hinter dem Zylinderkopf?

Gruss
WW
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012
08.11.2004, 11:00 Uhr
Peter V
Forumsmitglied


L=0,950 ist schon ziemlich fett. Temperatur ca. 850-900 Grad. Hängt ab von der Brennluftangangstemperatur.

Wenn bei einem Motor der Wert über 950 Grad liegen sollte, wird immer der Zündzeitpunkt zurückgenommen und die Einspritzmenge so deutlich reduziert, dass der WärmeENERGIEeintrag an den Auslassventilen reduziert wird. Dadruch reduziert sich auch die Abgastemperatur. Das versucht man aber so weit wie möglich zu vermeiden.

Wenn ein Motor bereits bei ca. 800 Grad eine effektive Schwierigkeit mit den Aulassventilen hat, ist er nicht renntauglich. Das kann mit einer deutlicheren Verfettung bis zu L=0,800 kompensiert werden. Das steigert aber kaum noch die Leistung, sondern nur noch den Verbrauch; den aber sehr deutlich. Außerdem verrußen die Zündkerzen relativ schnell, was die Zündqualität sehr runterzieht. Mit der Verrußung hat dann speziell die L-Sonde auch ihre Probleme, weil der Gasdurchsatz wegen der Rußeinflockung zunehmend behindert wird.

Beispiel der besagte S2000: Literleistung 120 PS, Saugmotor, Serien-Grenz-L-Wert ist 0,987 bei höchster Leistung, Temp. ca. 875 Grad. L-Sonde tacktet jeden Zylinder einzeln. Größte Abweichung zwischen den Zylindern beträgt 1,3%. Dieser Motor lässt sich bis auf eine Literleistung von knapp 190 PS steigern mit den Werten 820 Grad, L=0,945, Drehzahloffset 2000 Upm. Abweichung sinkt auf 0,72%. Haltbarkeit sehr deutlich reduziert wegen der insgesamt über 10.000 Upm liegenden Grenzdrehzahl (Ventile werden zu heiß).
--
Gruß von P.
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013
08.11.2004, 11:13 Uhr
WW
Forumsmitglied


In welcher Rennserie faehrt so ein S2000 mit 380 PS und sind allein die Auslassventile die Abgastemperatur-begrenzenden Bauteile? Was passiert bei solchen Temperaturen mit den Kolben?

Gruss
WW
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014
08.11.2004, 11:47 Uhr
Peter V
Forumsmitglied


Der Motor hat zum einen eine sehr effiziente Laufbüchsenkühlung (Wasser) und eine sehr gute Kolbenspritzkühlung kombiniert mit einen kräftigen Ölkühler, von daher kein Problem. Rennserie weiß ich nicht (ist jedenfalls nicht in D), ich war sozusagen "nur" bei der Programmierung dabei. Die ISt-Werte sind aus der Telemetrie mit ErFAHRUNG bekannt. Werte stellen sich nach ca. 15 Minuten renndauer ein und bleiben dann belastungsabhängig konstant.
--
Gruß von P.
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015
08.11.2004, 12:31 Uhr
WW
Forumsmitglied


Vielleicht sollte man mal "ernsthaften Rennsport" definieren. Vielleicht waere Professioneller bzw. Hobby-Rennsport die schoenere Wortwahl. Ich kenne viele Motorsportler, die ernsthaft und erfolgreich Motorsport betreiben (z. B. Slalom) und mit Doppelvergasern unterwegs sind.

Von welchem/n Hersteller/n gibt es Steuergeraete, die als Eingangsgroessen sowohl Lambda als auch die Abgastemperatur zur Regelung heranziehen?

Gruss
WW
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016
08.11.2004, 15:51 Uhr
Blätschie
Forumsmitglied
Avatar von Blätschie

Ware sowas brauchbar?

http://gts2.gmxhome.de/autogauge-index.htm?target=dept_10.html&lang=de

Bin ich gerade zufällig drauf gestoßen und dachte das passt hier rein.
--
tot aber bequem
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