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AW: Ich will Spass, ich geb Gas - Einbau einer LPG Anlage

Verfasst: So 24. Aug 2008, 22:49
von Superhobel
Hallo,

nach einigen Experimenten und Messnungen mit einem Drucksensor ist die Ursache für das Motorabsterben nach der Umschaltung auf Gas nun bekannt. Der Mischer erzeugt zu wenig Unterdruck als das genug Gas angesaugt werden kann. Seltsamerweise wird der Venturi Druck sogar immer kleiner je schneller der Motor dreht. Da es ein Mischer für einen Fiat Turbo ist, der nur mechanisch passt eigentlich kein Wunder. Die Mischer werden so angerfertigt wie sie für den Fahrzeugtyp passen. Für den Scirocco gibt es nunmal keine also muss man einen finden der passt.

Weiterhin kommt die Anlage nicht ohne Drosselklappen Poti aus oder zumidest einen Leerlaufschalter. Es fehlt einfach der Sollwert für die Menge an Gas, die der Motor haben will, wenn beschleunigt wird. Das Stellventil muss dann proportional zur Stellung der Drosselklappe öffnen.

Aus diesem Grunde habe ich erstmal die Ansaugbrücke abgemacht und die festsitzende Drosselklappe ausgebohrt.

An die Stelle der JH Drosselklappe wird eine Klappe vom Audi 5E eingebaut, die über dieses Poti verfüßgt und dazu noch über einen Leerlaufschalter zur Schubaschaltung. Beide Signale können von der STAG 100 verarbeitet werden. Bei der Gelegenheit auch gleich die 22 Jahre alte ausgelutschte Lambda Sonde gegen eine nagelneue vorbeheizte ausgetauscht, die ich noch von der Umrüstung des 16V hatte. Zudem gibt es für diese Drossel des 5E einen passenden Mischer, der direkt davor geschaltet wird. Damit sollte genügend Unterdruck entstehen können.

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Vorläufig ist erstmal Pause, bis ich eine passende Klappe bei ebay oder sonstwo besorgt habe und der neue Mischer da ist.

AW: Ich will Spass, ich geb Gas - Einbau einer LPG Anlage

Verfasst: Mi 27. Aug 2008, 21:06
von Superhobel
Hallo,

nachdem nun wohl auch dem letzten Newbie klar zu sein scheint, dass man einen vollmechanisch arbeitenden Motor nicht auslesen kann, geht es weiter im Text.

Heute habe ich die 5E Klappe abgeholt und Dirks Päckchen kam netterweise auch gleichzeitig an. Danke auch für die Ami-Drops! :dergroesste:

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Leider ist das Poti beschädigt und VW will 127 Euro für eines haben. Zu meiner Freude fand ich dann aber einen Stempel auf dem Poti, der mir sehr vertraut vorkam, der Name begleitete mich mein ganzes Leben lang: Der Automobil Zulieferer in der mein Dad 30 Jahre bis zur Rente Verkaufsleiter war, es wurde von der AB elektronik in Werne hergestellt. Wenn nicht alle Stricke reissen haben die die noch wegen der 15 Jahres Liefergarantie. Herstellkosten sind übrigens ca 5 Euro, soviel zur Preispolitik von VW. :kotz:

Dieses Poti ist nichts anderes als die seit 1833 bekannte "Wheatstonsche Messbrücke".

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http://de.wikipedia.org/wiki/Wheatstone ... r%C3%BCcke

Ein Abriss in das Funktionsprinzip:

Das Poti steht bei geschlossener Klappe nicht genau am Anschlag sondern etwas darüber. Das hat seine Gründe darin, dass es bei VW abgeglichen werden muss, dazu ist das Poti verdrehbar. Der Hersteller plant eine Toleranz ein. Zusätzlich zum Poti werden zwei Festwiderstände mit eingebaut und das Poti so verdreht, dass die Spannungsdifferenz zwischen dem Abgriff in der Mitte 0,0V beträgt. Damit ist die Wheatstonsche Messbrücke abgeglichen, das Steuergerät kann aus der Spannung bei verstimmter Messbrücke dann auf die tatsächliche Position schliessen. Leider ist mir weder die Versorgungsspannung der Brücke bekannt, noch ihre Kennlinie. Ich kann nur die Widerstandswerte ausmessen und mit den Ohmschen Gesetzen versuchen auszurechnen, wie die Schaltung im Steuergerät auszusehen hat.

Sicher, die Gasanlage würde auch nur mit den Endschaltern arbeiten aber eben nicht sonderlich optimal.

Sobald ich ein neues Poti habe und das Datenblatt dazu geht es weiter.....

AW: Ich will Spass, ich geb Gas - Einbau einer LPG Anlage

Verfasst: Do 28. Aug 2008, 23:39
von Superhobel
Hallo,

das Problem mit dem Drehwinkelgeber ist gelöst. Ich habe heute morgen den Ingenieur an der Strippe gehabt, der auch schon munter auf die Rente zugeht, hat er das Ding doch schon 1988 konstruiert, also vor 20 Jahren und 2002 das letzte mal überarbeitet. Wie die Zeit doch vergeht :erschrecken: Es wird seit 2005 (15 Jahre nach Ende der Modellserie bei Audi) nicht mehr als Ersatzteil produziert, daher auch die Mondpreise bei VW. Als Ersatz kriege ich es auch nicht mehr, keine mehr vorhanden.

Nachdem ich es verdrahtet habe und ein selbstgefrickeltes Mini-Steuergerät (Stromversorgung) angeschlossen spuckt es auch 0-5V aus, je nach Drehwinkel und dazu ein ON/OFF Signal, also wenn die Klappe aufgeht. Wenn das Silikon morgen trocken ist baue ich es ein und hoffe, dass die Gas-Musik dann endlich spielt :dance:

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AW: Ich will Spass, ich geb Gas - Einbau einer LPG Anlage

Verfasst: So 31. Aug 2008, 22:06
von Superhobel
N'Abend,

da die Präsentation des neuen IIIers bei unserem Händler zu einem Fest der gähenden Langweile ausartete und sich wirklich niemand für das Ding interessierte war Zeit zum Schrauben.

Zuerst die Audi 5E Drosselklappe auf die JH Brücke angepasst. Dabei habe ich die nur wenig aufgebohrt, der Jh zieht ja nicht so viel Luft. Wer es machen will: So einfach ist das nicht, man muss den Gas-Hebelzug abnehmen und umschweissen (45 Grad hin zur Spritzwand) und aufpassen dass man die dünnen Wände der Brücke nicht durchfräst. Das Drosselpoti dann verdrahtet und an eine kleine Box angeschlossen, die 5,0V liefert, die wiederum an Klemme 15 angeschlossen ist. Das Poti liefert 0,3V - 4,5V je nach Stellung des Gaszuges.
Fürs Fräsen hat übrigens die 1000 W "Budget" Bohrmschine sehr gute Dienste geleistet, für 49 Euro eine wirklich stabile Bohrmaschine aus China. Die überflüssigen Luft-Löcher in der 5E Klappe habe ich mit Sikaflex dichtgemacht.

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Zunächst dann mit Dirks Mischer den ersten Test gemacht. Der flog dann aber später wieder raus, weil er einen viel zu hohen Unterdruck erzeugte, ich konnte die LPG Schläuche mit 3 Zangen zuquetschen wie ich wollte, er lief immer noch dabei war das Gas Ventil auf voll "zu", hatte nur noch einen kleinen Schlitz frei für den Leerlauf. Der Test mit dem Finger am Gaseinlass: Saugt wie ein Staubsauger, viel zu viel. Also meine alte Venturidrossel wieder eingesetzt.

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Nach etlichen Problemen mit der Software (der Wagen lief einfach nicht richtig) kam ich dann auf die Idee, doch mal auf der Homepage des Herstellers AC (http://www.ac.com.pl) nach einem Update der Firmware des Steuergerätes zu suchen. Und siehe da, ein Update von 7.2008 lag vor, ich hatte die Version von 2006 und die war fehlerhaft, die Sondenregelung funktionierte nicht richtig.

Ich will nicht beschreiben wie ich bis 4.30 Uhr morgen am Freitag rummachte um die die vielen Parameter auf die Bereiche Leerlauf, Teillast, Vollast und Beschleunigung aufzuteilen, die man einstellen muss, damit die Anlage die K-Jetronic auch genau emuliert. Wenn man sich nicht jeden Parameter einzeln klarmacht ist man hoffungslos verloren. Zudem musste ich eine 10 cent Münze in der Mitte aufbohren und sie mit einem Loch als Reduzierdüse versehen, das den Gasdruck reduziert. Ich habe sie einfach vor den Gasflansch mit dem Schlauch eingepresst.

Ich versuche es hier kurz zu beschreiben:

0. Zuerst manl muss man den Motor auf Gas ans laufen kriegen, das ist ein Akt für sich, da die Grundwerte stimmen müssen, sonst stirbt er sofort wieder ab. Das geht nur durch viel Probieren, eine Hand am Gaszug, die andere am Laptop und schnell nachregeln, damit er weiterläuft. Ziel ist es immer das stöchiometrische Gemisch zu treffen und die damit verbundene Ventilposition als Zahl. Der Motor läuft auf Gas sehr viel leiser.

1. Dann muss der Verdampfer eingestellt werden, das geht nach Gefühl, so dass der Steppermotor des Ventils in einem vernünftigen Bereich zwischen 30 und 50 zu liegen kommt. Er braucht Platz nach beiden Seiten zum Regeln.

Dann beobachtet man die Lambda Kennlinie und zieht die Drehzahl langsam hoch. Die Anlage regelt immer mit, so dass das Gemisch ausgewogen ist. Die Werte für die Gas-Ventilpositon und den TPS Sensor (Drosselklappenpoti) bei 1000,2000 und 3000 U/min schreibt man sich auf und setzt sie in die Software ein. Damit ist die Kennlinie festgelegt, die die Anlage nach Vorgabe der Drehzahl und dem TPS Signal fahren kann, sie entspricht dem was der Mengenteiler macht, jeder Drehzahl eine bestimmte Luft-/Benzinmenge zuzuordnen. Zu Sicheheit etwas fetter eingestellt, ein zu magerer Motor stirbt schnell den Hitzetod.

2. Mit diesen Einstellung nimmt der Motor aber keine Gasstösse an, er verhungert und stirbt ab oder kommt nicht auf Touren, denn zum Beschleunigen braucht er sofort ein richtig fettes Gemisch. Daher muss die Beschleunigungsanreicherung programmiert werden, der "Acceleration Threshold". Erkennt die Anlage einen Tritt aufs Gas durch den TPS und eine Steigerung der Drehzahl macht sie die Gas-Klappe blitzschnell auf eine fixe Position auf und fettet kräftig an. Diese Position wird experimentell ermittelt, sie sollte aber nicht zu weit weg von der Kennlinie liegen. Danach greift wieder die Regelung durch die Lambdasonde und TPS, die sehr langsam ist, sie braucht ca 5s um das optimale Gemisch zu finden, reduziert schrittweise die Gaszufuhr und kontrolliert die Lambdaspannung. Je genauer die Kennlinie oben ausgemessen ist, desto schneller ist die Sonde am Arbeitspunkt angelangt. Im Stadtverkehr und beim Beschleunigen ist die Lambdasonde wirkungslos, so wie auch auf Benzin.

3. Den Leerlauf stellt man nach Gefühl und dem Sensorsignal ein, so dass er schön läuft, nicht zu fett und nicht zu mager. Die Anlage schaltet automatisch ab, sobald der Gaszug entspannt ist aber der Motor schneller dreht, sie hat also Schubabschaltung was dem Verbrauch sehr zu gute kommt. Erreicht der Motor eine kritische Drehzahl unter 1100 gibt sie wieder Gas. Mit gas dreht er höher wie mit Benzin, ca 1100 auf Gas und 900 auf Benzin bei gleicher Einstellung der Steuerschraube an der DK.

Eine ganz wichtige Sache, die ich erst vergessen hatte war dem Steuergerät des Scirocco die richtige Lambda-Emulation zu verpassen. Die Anlage simuliert eine fiktive Lambdasonde, dazu kann man das Signal manuell einstellen. Denn die Stauplatte steht immer noch unter Druck und macht nicht richtig auf, wenn das Taktventil zu ist. Das muss immer "mager" gemeldet bekommen (Signal auf Masse legen), damit es den Steuerdruck abbaut und die Stauplatte leicht schwingt, sie wird nicht mehr benötigt.

Ich bin mir sicher, dass sich einige der Zahlen noch ändern werden, während der Fahrt mit dem Laptop auf dem Beifahrersitz. Die Konfigurationen lassen sich abspeichern, so dass zB auch magerer Sparbetrieb möglich ist. Oder eben fett für mehr Leistung. Weiterhin lässt sich die maximale Drehzahl begrenzen, dann regelt er das Gas ab. Ich habe die auf 5600 gelegt.

Die Gasanlage ist so eingestellt, dass sie vom Kaltstart an erst bei 90°C des Kühlwassers anspringt, nur dann stimmen die eingemessenen Werte wirklich. Das dauert ca 5-10 Minuten. Das Umschalten ist ein kaum merklicher Ruck, auch das lässt sich noch optimieren in der Software, dafür stehen 4 Parameter zur Verfügung, den Umschaltpunkt exakt festzulegen: Drehzahlgrenze, Temperatur, Ventilstellung, Übergangszeit Dualbetrieb Benzin/Gas.

Heute abend dann mit dem Wagen etwas durch die Felder gefahren und bisher keine Klagen. Obenrum ist noch was zu machen, der Volllastbereich stimmt noch nicht ganz. Backfire gab es nur einmal bei starken Laufschwankungen während der Einstellphase, wo wirklich alles daneben stand. Ein dumpfer Bumms und dann zog es das Ansaugrohr aus den Flanschen, kaputt ging nichts. Eine Backfireklappe habe ich bereits zum Verbauen im Ansaugrohr.

Die gute Nachricht: Er startet heiss einwandfrei sofort auf Gas und braucht dazu kein Benzin. :dance: Auf Benzin orgelt man sich tot, da die Benzindüsen leer sind und die Pumpen erst wieder Sprit fördern müssen. Das Rückschalten während der Fahrt auf Benzin muss ich noch einstellen, bisher schüttelt er sich. Dazu kann man eine Gas/Benzin Übergangsphase einstellen in der die Luft aus den Leitungen gezogen wird und eine Drehzahl ab der umgeschaltet wird.

Sollten sich keine weiteren Probleme ergeben ist der Umbau hiermit abgeschlossen und der Weg zur Abnahme frei. Die Gesamtkosten betrugen etwa 650 Euro, rechne ich die Drosselklappe des Audi, die Mischerplatte und diverses Kleinzeugs mit ein. Nachrüsten werde ich noch eine Flasche Flash Lube mit Additiven, damit die Ventile geschont werden.

:nos:

AW: Ich will Spass, ich geb Gas - Einbau einer LPG Anlage

Verfasst: Sa 13. Sep 2008, 20:41
von Superhobel
Hallo,

die Gasanlage ist mittlerweile eingetragen, lediglich eine Kleinigkeit musste ich ändern, Gewebeband unter die Schellen der Gasleitung damit diese nicht scheuert. Die ersten 500km sind nun herunter und ich muss sagen, es hat sich gelohnt ! :thumb: Mit dem Dieselgetriebe ist der Wagen zwar eine lahme Ente, ab dem 4.ten Gang kommt nichts mehr und im 5.ten schon gar nicht, er fährt spitze noch 160km/h laut Tacho auf Gas, hat dann 4200 U/min aber das reicht mir auch. Die 20 km/h verschwinden in der Venturi Düse. Vielleicht finde ich da noch eine andere mit grösserem Durchmesser, irgendwann mal. Die bestehende musste ich ja noch drosseln weil sie zu fett ansaugte.

Den Verbrauch habe ich dann über eine Tankfüllung errechnet, er beträgt bei gemässigter Fahrweise mit 3/4 Autobahn 8,8 Liter Gas auf 100 km/h. Das macht dann bei derzeit 70c/Liter 6,30€ Euro auf 100km. Mit Benzin bei 8 Liter verbrauch wären es 11,80€ bei derzeit 1,48€/Liter. Es sind also 10% mehr als bei Betrieb mit Benzin. Dieser Wert ist verglichen mit anderen wirklich sehr gut, viele haben 10-11 Liter.

Ursache dürfte die sehr pinible Einstellung der Anlage sein, der Motor läuft so gut wie nie überfettet ausser bei Kick-Down und Drehzahlen über 5000, so habe ich die Steuerung eingestellt. Der Einbau des TPS Potis hat sich voll gelohnt um die Steuerung wirklich exakt an der Kennlinie des stöchiometrischen Gemisches zu fahren.

Das Problem des Orgelns beim Starten auf Benzin lässt sich dadurch umgehen, indem man kurz vor dem Abschalten des Motos auf Benzin zurückschaltet, dann sind die Leitungen wieder voll und er muss nicht endlos ansaugen.

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Verfasst: So 14. Sep 2008, 01:45
von Superhobel
Hallo Dirk,

er lässt sich auf Gas starten aber dann fehlt alles, was die K-Jetronic drumherum hat um das Gemisch anzufetten zB Warmlaufregler, Kaltstartdüse) . Die Software bietet (noch) keinen Kaltstart Modus mit fettem Gemisch. Und er wird nicht mehr bei kalten Temperaturen anspringen, weil das Gas dann eben kein Gas ist. Zudem schüttelt er sich kalt ziemlich heftig, ist eigentlich kaum fahrbar. Heiss geht er auf Gas wunderbar an. Wenn die das Softwareproblem behoben haben geht er auch nicht mehr die ersten 10s im Standgas aus (da funktioniert CUT-OFF nicht, er überfettet und geht aus)

Die fehlenden 20 km/h kommen einerseits daher, weil die Düse eben nicht für den Scirocco ist sondern einen Turbomotor, der keinen Unterdruck im Ansaugrohr hat. Sie verengt 60mm auf 30mm, der Durchmesser ist also nur noch 1/4 des ursprünglichen. Der Massenstrom Luft / Massenstrom Gas beträgt wesentlich weniger als 1:14,. daher auch ein Reduzierventil vor der Düse extra. Des weiteren wird das Diesel Getriebe Ursache sein, dem Motor fehlt die Kraft im 4-5 ten Gang noch dagegen anzuarbeiten. Ausserdem gönne ich dem Motor so gut wie nie ein fettes Gemisch. Der Wagen ist als Sparwagen gedacht worden, daher auch meine Wahl auf das Dieselgetriebe und die magere Einstellung, die 8.8 Liter erst möglich macht.

Eine andere Möglichkeit ist die Unterdruckverstellung der Zündung. Die Unterdruckverhältnisse sind hinter der Düse jetzt anders als vorher aber da sitzt das kleine Röhrchen für die Dose am Zündverteiler. Ich kann bei der 5E Klappe vor und hinter der Klappe abgreifen, sind beide Röhrchen da. Vielleicht bringt es was die mal umzustecken.

Ich werde demnächst mal das Ansaugrohr gegen ein orginales austauschen und auf Benzin fahren, mal schauen wie schnell er mit diesem Setup wird.

Mir reichen 160 km/h eigentlich auch, normalerweise cruise ich so mit 120 auf der Autobahn, habe es selten eilig.

Christian

AW: Ich will Spass, ich geb Gas - Einbau einer LPG Anlage

Verfasst: So 14. Sep 2008, 22:08
von Superhobel
Hallo Dirk,

erstmal "Danke" für den Vorschlag dass man den Wagen auch kalt auf Gas starten könnte. Als ich das heute machte gab es nach einigem Orgeln einen dumpfen Knall und die Stauplatte des Mengenteilers verpieselte sich fest verklemmt ganz tief im Luftfilter. :erstaunt: Da meine 50mm Backfireklappe nicht passte ist derzeit keine eingebaut.

Den Rest des Abends habe ich damit verbracht die verbogene Stauplatte aus- und eine aus Reserve Luftmesser einzubauen und die Feder wieder so zu biegen, dass sie richtig steht.

Experimente dieser Art werden daher künftig unterbleiben zudem sich das System auch nicht im Arbeitsbereich befindet wenn der Wagen kalt ist und die Anlage keinen Kaltstart auf Gas vorsieht.

Auf 50 Grad eingestellt springt sie nach ca. 3 Minuten sauber an und den Sprit bis dahin kann ich noch verschmerzen. Heiss springt er immer auf Gas an.

Einen schweren Fehler im System gibt es eher nicht, eine reduzierte Endgeschwindigkeit kann auch durch die Zündverstelllung kommen, auf Benzin und Gas ist bei 160 Schluss. Da werde ich mal ansetzen und die unterdruckgesteuerte Zündverstellung überprüfen.

Die nächste Aktion wird sein einen Tankwart zu überreden, dass ich an diesen bescheuerten Zapfsäulen mit dem Hebel, an dem man lahme Finger beim Drücken bekommt die Tankanzeige eichen kann bzw. die Spannungspegel des Gebers wenn 1/4 1/2 3/4 und 4/4 voll erreicht sind notieren kann, da sich diese Pegel in der Software für die LED Anzeige einstellen lassen. Leider endet der Betankungsvorgang in dem Moment wo man den Drücker loslässt und man zahlen muss.

Sehe schon die verständnislosen Blicke der Passanten, wenn ich mit dem Laptop auf dem Schlossträger an der Karre beim Tanken rummache :crazy: