Beobachtung zur Sommerschwäche - ALH | Beiträge 32+

Hallo,

Ernst S. hat folgendes geschrieben:

Heißt das, daß durch eine Messung der Lufttemperatur der Unterschied dann im Ausgangssignal kompensiert wird. Oder wird der Temperaturunterschied schon im Meßverfahren selbst kompensiert und die Lufttemperatur ist egal und keine Messung erforderlich. Aus dem Link bin ich leider nicht schlau geworden.

für den Temperaturbereich -20°C bis 60°C ist ein maximaler Fehler von +/- 2% angegeben.

Laut http://www.windpower.dk/de/stat/unitsw.htm#anchor138877 ändert sich die Luftdichte im angegebenen Temperaturbereich mehr als +/- 2%, also muß die Temperatur wohl irgendwie berücksichtigt werden.

Grüße, Rainer

Daß mithilfe des LMM-Signals die AGR geregelt wird, hat ja noch nichts mit der Berechnung der Zylinderfüllung zu tun.


altes lasergehirn

das steht da ja auch nicht....


@gremlin
Die Luftmasse (besser Luftmassenstrom in kg/h) ist eine Bilanz. Sie wird im eingeschwungenen Zustand außer von AGR, KGE und Ventilüberschneidung von nichts mehr verändert. Da braucht man nicht mehr mit Druck und Temperatur gucken, was im Zylinder ist.


hm...in einem motor ist eigentlich nie etwas statisch eingeschwungen....ganz besonders bei fahrzeugen nicht....

btw: der optionale temperatursensor am HFM ist bei allen saugmotoren im einsatz.... zur kompensation

CU Gremlin

@ErnstS.
Das Temperaturgefälle wird vor und nach der Heizzone gemessen, da kürzt sich wundersamerweise die absolute Temperatur der vorbeiströmenden Luft heraus...
Und die Alterung staucht die Kennlinie global wie ein Faktor da der Übergangskoffizient in die Rechnung linear eingeht, d.h. die Charakteristik bleibt gleich, nur der Anzeigebereich wird leider kleiner...
Munter bleiben
OlBe

Das Temperaturgefälle wird vor und nach der Heizzone gemessen, da kürzt sich wundersamerweise die absolute Temperatur der vorbeiströmenden Luft heraus...

Ja wenn du eine Differenz der beiden Temperaturen am Heißfilm wissen willst, aber die ist nur dazu gut die Strömungsrichtung zu bestimmen. Zur Wärmestrommessung ist diese Differenz nicht brauchbar. Siehe: http://www.kraftfahrzeugtechnik-heute.de/k/de/start/product.jsp?mfacKey=ds_06_luftms_sens

Dort steht auch, daß für die Luftmassemessung die zugeheizte Wärme verwendet wird, die benötigt wird um das Heizelement auf konstanter Temperatur zu halten.

Und um dann auf den Luftmassestrom zu schließen, werden von den neueren LMM auch Luftdruck, Temperatur und Feuchte kompensiert. Der Zustand der Luft spielt also sehr wohl eine Rolle für die Massenstrommessung. Und da gibts dann genug Dinge die für Versuche mit der Sommerschwäche wichtig sein könnten.

mfg Ernst

@all:

Achtung, ziemlich viel Text, um ein wenig Licht ins Dunkel zu bringen, obwohl das Wichtigste eigentlich schon in den verschiedenen Postings enthalten war:

Arbeitsweise des Heißfilm-Luftmassenmessers HFM5:
Der Heißfilm-Luftmassenmesser besitz eine Sensormesszelle, die in einem Teilstrommesskanal angeordnet ist. Dieser sorgt dafür, dass die Luft ohne Verwirbelung an der Messzelle vorbei geführt wird.
Auf der Messzelle ist zentral ein Heizwiderstand auf einer mikromechanischen Membran angeordnet und hält diese auf einer konstanten Temperatur (geregelt!!!). Außerhalb dieser geregelten Heizzone fällt die Temperatur auf beiden Seiten ab.
Zwei symmetrisch zum Heizwiderstand stromauf- und abwärts angeordnete NTC-Widerstände erfassen die Temperaturverteilung auf der Membran. Ohne Anströmung ist das Temperaturprofil symmetrisch. Bei Anströmung verschiebt sich das gleichmäßige Temperaturprofil derart, dass der Temperaturverlauf auf der Ansaugseite steiler wird, da die vorbeiströmende Luft diesen Bereich abkühlt. Motorseitig wird die Messzelle zunächst auch abgekühlt, allerdings sorgt die vom Heizelement erwärmte Luft für einen anderen Temperaturverlauf. Diese Änderung der Temperaturverteilung für zu einer Temperaturdifferenz zwischen den Messpunkten der NTC-Widerstände.
Die an die Luft abgegebene Wärme und damit der Temperaturverlauf an der Sensormesszelle hängt von der vorbeiströmenden Luftmasse ab. Die Temperaturdifferenz ist unabhängig von der absoluten Temperatur der vorbeiströmenden Luft. Sie ist ein Maß für den Massenstrom. So werden Betrag und Richtung des Massensztroms erfasst.
Die Membarn ist sehr dünn ausgeführt, so dass die Wärmekapazität des Sensorelements gering gehalten werden kann, um hochdynamisch auf Veränderungen zu reagieren.
Eine integrierte Auswerteelektronik wandelt die Widerstandsdifferenz in ein angepasstes Steuersignal von 0...5V um. Das Steuergerät verfügt über eine gespeicherte Kennlinie, die die Relation zwischen Sensorspannung und angesaugter Luftmasse herstellt.
Bei Sensorausführungen mit integriertem Temperatursensor (optional) wird dieser nur für zusätzliche Auswertungen benutzt (nicht für die Luftmassenbestimmung). Er ist dann vor der Sensormesszelle angeordnet.

Ich hoffe, ich konnte Euch mit dieser ausführlichen Beschreibung helfen.

Gruß
Alex

donalexo hat folgendes geschrieben:

Die Temperaturdifferenz ist unabhängig von der absoluten Temperatur der vorbeiströmenden Luft. Sie ist ein Maß für den Massenstrom. So werden Betrag und Richtung des Massensztroms erfasst.

Hallo wieder @ all,

1. das entspricht auch meinem Infostand über die Bedeutung des LMM-Signals:
Soundsoviel kg (=Masse!) Luft fließt pro Minute (oder andesr gequantelt) durch den LMM.
Und genau die Aussage "Masse" wird ja für das Rußkennfeld benötigt, egal unter welcher Temperatur und welchem Druck die Luft durch den LMM strömt.
(Natürlich wäre der Massenstrom z.B. bei gleichem Druck und höherer Temperatur geringer, aber das widerspricht nicht der vorigen Aussage)

2. Nochmal meine Vorstellung:
Sobald ein Teil des Frischluftstroms in Richtung Zylinder durch andere Gase (aus KGE oder AGR) "ersetzt" wird, wird der Luftstrom durch den LMM um genau dieses Volumen verringert.
Also kann das akuelle LMM-Signal immer für die Berechnung des verbrennungsrelevantenFrischluftmassen-Durchsatzes (zunächst incl. Spülverluste) durch den Motor herangezogen werden.
Über den Ladedruck (und evtl die LL-Temp.??) werden die Spülverluste berechnet und abgezogen, und über die Saugrohrsimulation (Speicherfunktion bei Ladedruckschwankungen) wird die Korrektur schwankender Ladedrücke berechnet.

Am Ende (nach der Teilung durch die Drehzahl) steht die berechnete Netto-Frischluftfüllung pro Zylinder, die tatsächlich für die Verbrennung verfügbar ist.

Ladedruck und Lufttemperatur werden zunächst nirgendwo in dieser Rechnung benötigt (da der LMM schon ein entsprechend "bereinigtes" Signal liefert).

Die einzige Stelle der Berechnung, wo ich mir einen evtl. Nutzen der LL-Temp. vorstellen könnte, sind die Spülverluste. Die steigen mit dem Ladedruck - aber sind sie auch abhängig von der LL-Temp.?

Also kann das akuelle LMM-Signal immer für die Berechnung des verbrennungsrelevantenFrischluftmassen-Durchsatzes (zunächst incl. Spülverluste) durch den Motor herangezogen werden.

Das ist klar, um das gings aber auch nicht. Das Luftmassemeßgerät selbst muß die Temperatur der Luft wissen um auf den Massestrom schließen zu können. Die Temperatur muß in der Meßschaltung des LMM berücksichtigt werden. Ein Wärmestrom besteht nunmal immer aus einem Massenstrom und einer Temperaturdifferenz multipliziert mit einer spezifischen Wärme. Und wenn die Luft gleich heiß ist wie der Heißfilm .... nun dann zeigt das LMM keinen Massenstrom an auch wenn er noch so groß ist !!!

http://community.dieselschrauber.de/viewtopic.php?t=3347 ist eine einfache Erklärung der Schaltung. Da steht auch drinnen wie die Temperaturen gehandhabt werden. Man braucht also immer die Temperatur um dann den Heizwiderstand um 160° höher heizen zu können.


Aber wenn Bosch selbst von den 2 Sensoren redet und dann trotzdem die Massenstrommessung mit der abgeführten Wärmemenge erklärt, ist die Sache wohl klar. Auch wenn auf der Seite nicht gerade ins Detail gegangen wird
http://www.kraftfahrzeugtechnik-heute.de/k/de/start/product.jsp?mfacKey=ds_06_luftms_sens
Man kann sehen, daß die 2 Meßpunkte überhaupt keinen Bezug zum Verlauf der Temperatur haben. Es gilt einfach wenn eine Temp höher als die andere ist, dann fließt der Strom in die eine Richtung und sonst in die andere. Aber wie groß die Differenz ist, ist egal.

Die Sache mit den 2 Sensoren ist rein für die Richtungsbestimmung. Ein Wärmestrom kann damit nicht bestimmt werden. Und auch wenn man es so machen könnte, bräuchte man danach trotzdem auch die Temperaturen der Luft an den beiden Stellen und nicht nur die des Heißfilms, um auf den Massenstrom schließen zu können.

Also im LMM intern muß dann immer mit einer Temperatur der Massenstrom berechnet werden. Die Energie die das LMM verheizen muß, ist der Wärmestrom. Und ein kleiner Massenstrom der sehr kalt ist, nimmt eben gleich viel Wärme auf wie ein großer Massenstrom der schon heiß ist.
Und die modernen LMM wissen Temperatur, Dichte und Wassergehalt der Luft und berechnen mit der daraus resultierenden Wärmeaufnahmefähigkeit den Massenstrom.

Ob das Temperatursignal auch zum Steuergerät geliefert wird ist eigentlich egal ... nur für Versuche zur Sommerschwäche wärs interessant zu wissen, ob dieses Signal im STG ankommt.

Aber daran, daß das LMM Signal den Frischluft- massenstrom angibt ... daran hat nie jemand gezweifelt Ulf.

Gruß Ernst

Auch das ist IMO überflüssig: Da zwischen LMM und Motor nirgendwo Luft verlorengehen oder hinzukommen sollte, ist die tatsächliche LL-Temp eigentlich uninteressant.


Hallo Ulf,
daß stimmt fast, bis auf den Teil Mischgas, der hinter dem LMM aus dem Kurbelgehäuse dazukommt. Das sollte aber nicht so viel ausmachen.

Wie sieht es denn mit der Federkonstante von Luft bei unterschiedlichen Temperaturen aus?
Läßt sie sich bei 10° vielleicht deutlich besser verdichen als bei 30°? Bedeutet ein Druckanstieg von z.B. 20% auch einen Massenanstieg von 20%?

Ich habe bei meinem ALH die folgende Beobachtung gemacht: Vollgas (Höchstgeschwindigkeit 188-190 kmh auf der Autobahn in der Ebene: 0,9 bar Ladedruck laut LDA und Gaspedal im Anschlag. Wenn ich dann den Fuß etwas vom Gas nehme (soweit, daß der Ladedruck minimal zurückgeht), wird der Wagen noch etwas schneller oder ich kann die Geschwindigkeit mit etwas geringerem Ladedruck (0,75-0,8bar) halten.
Die Einspritzmenge bzw der Verbrauch geht laut MFA dabei nicht zurück.
Wie läßt sich sowas erklären? Ist der Ladedruck doch nicht so entscheidend? Oder steigt der Wirkungsgrad mit abnehmenden Luftüberschuß nochmals etwas an?
Grüße

Eike

Hi,
wir haben an der Hochschule recht viel mit Hitzdrahtanemometern, also Hitzdraht statt Heißfilm gearbeitet. Um kürzeste Reaktionszeiten zu erreichen wurde die Temperatur KONSTANT gehalten. Gemessen wurde der Strom, der nötig war um die Temperatur zu halten.
Wenn die in unseren TDI eingesetzten Heißfilmsensoren mit kostanter Temperaturdiffernz arbeiten,so wäre es interessant zu wissen ob diese Differenz ebeso schnell nachgergelt wird oder ob auf diesem Wege vielleicht die zur Sommerschwäche führenden Meßfehler entstehen können.

Ernst S. hat folgendes geschrieben:

Aber daran, daß das LMM Signal den Frischluft- massenstrom angibt ... daran hat nie jemand gezweifelt Ulf.

Hi Ernst

ich hatte das aber so verstanden, weil in anderen Postings sinngemäß gesagt wurde
"ohne Lufttemperatur- und Ladedruck-Input in den Motorcomputer kann die Luftmasse pro Hub nicht berechnet werden"
und zwar schon im Grundsatz, bevor die Spülverlust-Korrektur kommt.

Oder ich hate diese Postings falsch interpretiert . . .

ich hatte das aber so verstanden, weil in anderen Postings sinngemäß gesagt wurde
'ohne Lufttemperatur- und Ladedruck-Input in den Motorcomputer kann die Luftmasse pro Hub nicht berechnet werden'


Ja stimmt, da warn einige solche Postings. Das wird schon wieder so ein langer Sommerschwäche- Artikel weil soviel grundlegende Dinge vorher erst abgeklärt werden müssen. Nur gibts halt leider soviele Möglichkeiten.
Mit einem Einfachst - Benzineinspritzer - Motor mit Lambdaregelung wär es eindeutig die Luftdichte.
Aber bei der Regelung vom TDI ???

Gruß von einem bei der Sommerschwäche ratlos seienden Ernst

@ErnstS
Laut meinen Infos wird nur mit der Temperaturdifferenz der stromauf- und abwärts der Heizzone liegenden Meßpunkte über eine Kennlinie die LM bestimmt, nicht jedoch mit dem Heizstrom. Das kenne ich auch nur von den Hitzdrahtaneometern...
Und daß beim HFM5 die Luftfeuchte zur Kompensation (die spezifische Wärmekapazität und der Wärmeübergangskoeffizient ist von der relativen Luftfeuchte abhängig und verschieben damit die o.g. Kennlinie) benutzt wird, ist mir laut meinen Infos nicht bekannt.
Munter bleiben
OlBe

PS.: Zur Klärung (Verwirrung) des eigentlichen Themas warten wir noch auf die Einspritzmengen. Hat sie schon jemand geloggt?

PSS.: Zum Einfluß der LL-Temp. auf die Sommerschwäche habe ich noch ungeachtet des jeweiligen Massenstroms zu sagen, daß, wenn man sich das T-s-Diagramm anschaut, die Isobaren bei hoheren Temperaturen weiter gespreizt sind. Das bedeutet, daß bei gleichem Massenstrom und gleichem Ladedruck, aber höheren LL-Temperaturen mehr Verdichterarbeit beim Verdichtungshub geleistet werden muß, und somit weniger Nutzmitteldruck (Leistung) zur Verfügung steht. Da aber bei höheren LL-Temperaturen und gleichem LD der Massenstrom kleiner sein wird, steht noch weniger Leistung zur Verfügung...

@olbetec & donalexo

Zuerst hat olbetec einen Ausschnitt aus einem Artikel gebracht den donalexo dann als ganzes(?) gepostet hat. Nachdem einige Sätz gleich sind, denk ich mal, daß ihr den im WWW gefunden habt. Kann einer von euch bitte die Adresse posten.

Danke und Gruß
Ernst

@Ernst S.:
Hallo Ernst S., es handelt sich bei meiner Informationsquelle (leider) um keine elektronischer Art. Daher kann ich hier leider auch keinen Link posten.
Allerdings sind die von mir gelieferten Infos absolut zuverlässig, da sie direkt von Bosch stammen.

Zitat:

Das Luftmassemeßgerät selbst muß die Temperatur der Luft wissen um auf den Massestrom schließen zu können. Die Temperatur muß in der Meßschaltung des LMM berücksichtigt werden. Ein Wärmestrom besteht nunmal immer aus einem Massenstrom und einer Temperaturdifferenz multipliziert mit einer spezifischen Wärme.

Der LMM benötigt definitiv keine Temperaturinformation.

Zitat:

Und wenn die Luft gleich heiß ist wie der Heißfilm .... nun dann zeigt das LMM keinen Massenstrom an auch wenn er noch so groß ist !!

Diese Aussage ist prinzipiell richtig, allerdings liegt die Temperatur des Heizwiderstandes soooo viiiiieeeel höher als die maximal mögliche Ansauglufttemperatur, dass dieser Einfluss in der Praxis ohne Belang ist. Theoretisch hast Du natürlich Recht.

Ein kleines Beispiel zur Temperaturunabhängigkeit des Messsignals: Wenn der Motor im Winter einen Luftstrom mit sehr niedriger Temp. ansaugt, dann liegt die absolute Temperatur der beiden NTC-Messstellen eben deutlich niedriger als im Hochsommer, wenn wesentlich wärmere Luft angesaugt wird.
Die Temp.differenz der Messstellen ist jedoch gleich, wenn derselbe Massenstrom vorbeifließt. Das bedeutet natürlich im Sommer ein höherer Volumenstrom als im Winter, bei identischem Massenstrom. Der temperaturabhängige Dichteunterschied der Luft wird ganz automatisch über den Temp.verlauf (Steilheit des Temp.profils) erfasst.

Gruß
Alex

Der LMM benötigt definitiv keine Temperaturinformation.


Das klingt schon wieder so zum Gegenbeweis von 'Das LMM Signal und das Temp.signal gemeinsam führen zum Luftmassenstrom' Das haben wir aber beide nicht gemeint, ich erwähns nur für andere.

Und auch wenn die Schaltung intern so ausgelegt ist, daß nirgends die Temperatur der Luft eingeht. Dann kann es trotzdem leichte Abweichungen geben.
http://www.kraftfahrzeugtechnik-heute.de/k/de/start/product.jsp?mfacKey=GS_16_HFM
Das ist die homepage von Bosch. Da steht : 'integrierte Temperaturmessung der angesaugten Luft, Temperaturkompensation mittels Kennfeld'

Wenn man alle Informationen zusammenrechnet, kann man das vielleicht so betrachten:
LMM-Signal nach außen = Massenstrom (Temperatur egal, keine Frage)
LMM-Signal durch die Temperaturmessung an den 2 Sensoren = auch schon der Massenstrom aber mit kleinen Fehlern durch verschiedene Einflüsse und der Einfluß durch die Temperatur wird kompensiert. Wie von Bosch angegeben durch ein Kennfeld.

Wenn irgendwer die Formel weiß?
Der abgegeben Wärmestrom soll doch Wärmeübergangszahl * Fläche * Temperaturunterschied zwischen Luft und HFM sein.
Und den Luftmassenstrom berechnet man durch diesen Wärmestrom dividiert durch spezifische Wärme und Temperaturdifferenz der erwärmten Luft.
Ich kann da alles mögliche durch 2 Messungen herauskürzen oder konstant halten, aber im Endeffekt bleibt immer ein Einfluß der Temperatur übrig, auch wenn ich den sehr klein halten kann (muß nicht der Dichteunterschied sein, auf den hab ich auch nie angespielt, sondern nur auf die Wärmestromformel).

Um das auch zu erwähnen, ich wollt mit der Ungenauigkeit des LMM nie die Sommerschwäche erklären, sondern es ging um einen Versuch die Sommerschwäche zu überlisten, wo dann das LMM einen Einfluß haben könnte.
Deswegen will ich euch nicht weiter damit langweilen, weil diese Temperaturkompensationsgeschichte is euch sicher egal.

Gruß Ernst

Vorweg: Ich hab leider noch immer keine VAG-COM, deswegen rede ich grundsätzlich
immer von subjektiven empirischen Werten.

Bei meinem bj98 AFN liegt der max zuschaltbare Ladedruck bei 1,4 bar.
Die ebenfalls zuschaltbare 'Tuning'-Box ist praktisch auf 'Anschlag' eingestellt, und es
kommt bei Volllast auch zu keinem Rußausstoß.

Die spürbare Beschleunigung von 1700 bis ca 2200-2300 rpm steigt stetig und kraftvoll an.
Jedoch ab diesem Bereich scheint es, als würde der Motor nicht mehr Leistung abgeben
können.

Da ich in letzter Zeit beim Durchforsten der schier unglaublichen Menge an Threads immer
wieder auf das Wort Drehmoment-Begrenzung stoße (beim AFN laut ulf eine fix gespeicherte
tabelle mit rpm und mg/Hub), frage ich mich mittlerweile, ob bei der genannten Drehzahl
einfach die maximale Leistungsentfaltung überschritten bzw. erreicht ist, oder ob die
Drehmoment-Begrenzung 'greift'.

Es gab einen weiteren Artikel, wo ulf geschrieben hat, dass beim AFN der Fahrer mit der
gewünschten Pedalstellung mehr einspritzen kann als die Drehmoment-Begrenzung
erlauben würde.

Ich denke schon einige Zeit darüber nach, ob ich von den originalen .205 düsen im AFN
auf .216 umsteigen soll.
Jedoch hätte diese Anschaffung wohl kaum einen Sinn, wenn die Leistungsabgabe nicht
durch diesen Bauteil, sondern durch die Elektronik begrenzt wäre.

Falls eine Drehmoment-Begrenzung nicht auszschliessen ist, wäre meine Frage,
ob man diese Begrenzung ohne VAG-COM bzw Chip-Tuning umgehen, anheben oder
gar deaktivieren kann.
Das dies mit einer Box nicht möglich ist, hab ich schon gelesen und ist durchaus logisch.

Ich freu mich auf die Antworten !!!
lg. peter