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Datenerfassung / Instrumente
 27. Juni 2010

Heute, Sommerwetter, Familie außer Haus, vor dem Achtelfinale der WM noch ein paar Stunden Zeit, also schnell noch raus in die Garage. Basteln.

Die Drehzahl für Schaltanzeige als auch Micro Input Module von Racelogic greift man direkt am Kabelbaum des Zentralinstruments ab. Hier kommt nämlich ein entsprechendes Signal auf Pin A4 (obere Reihe) an, die Leitung ist weiß mit schwarzer Linie. Diese kann man direkt auf den RPM-Eingang des Micro Input Moduls schalten und auch auf die schwarz-blaue Leitung der Schaltanzeige. In der Driftbox muss man dann für den RPM-Kanal einen Faktor von 30.0 einprogrammieren, damit beim Vierzylinder auch die Skalierung der Anzeige stimmt.

Die Schaltanzeige positionierte ich absolut blickgünstig vorne am Ende des Armaturenbretts. Erleichtert auch die Montage ungemein, das Kabel verschwindet direkt vorne an der Scheibe nach unten und man braucht nicht ein Loch bohren. Die Schaltanzeige wurde mit Klettband auf dem Armaturenbrett befestigt.
Die Schaltanzeige wurde auf einen Faktor von 2.0 programmiert, Eingangsdrehzahl 3.300 (erste grüne Lampe) und Ausgangsdrehzahl 7.000 (Blinken der gesamten Anzeige).

Elektrischer Anschluss erfolgte bei mir über meine zusätzliche Zentralelektrik. Prinzipiell kann man aber alles am Instrument abgreifen:

  Blockstecker Instrument Aderfarbe Schaltanzeige
Zündungsplus Pin A3, grün schwarz-rot
Masse Pin A2, schwarz schwarz
Drehzahl Pin A4, schwarz-weiß schwarz-blau

Somit zeigen die Segmente folgende Drehzahlen an:

 

3300...3830 •••••••
3830...4360 •••••••
4360...4890 •••••••
4890...5410 •••••••
5410...5940 •••••••
5940...6470 •••••••
6470...7000 •••••••
7000...7200 •••••••
Drehzahlbegrenzer


Etwa 3.500 rpm, 2 Segmente leuchten. Unter 3.000 bleibt die Anzeige dunkel.
(inzwischen ist sie anders programmiert, siehe oben)

Da bei etwa 3.300 rpm das maximale Drehmoment anliegt, sollte man auf der Rundstrecke so fahren, dass immer mindestens eine Lampe der Anzeige leuchtet, um optimalen Vortrieb zu haben.

Ob die Datenerfassung mit der Driftbox gut klappt, werde ich demnächst testen. Speziell die Nachverarbeitung in den Driftbox Tools wird noch interessant.

 

Probefahrt Wasser-Ladeluftkühler
 Messung der Ladelufttemperatur bei Volllast
 29. Juni 2010

Schon lange fällig, erst heute jedoch konnte ich eine wirkliche erste Testmessung mit dem Wasser-Ladeluftkühler machen. Einerseits, weil ich erst heute die Lizenz der OBD-Datenlogger-Software erhalten hatte, und dann waren es heute Abend noch solide 30°C Außentemperatur. Beste Voraussetzungen also, den Turbo so richtig unter Stress zu setzen!

Ich fuhr auf den südlichen Berliner Ring und dort erwartete mich auch gleich ein weißer BMW der 3er-Serie. Ordentlich breite Reifen, zwar nur ein einfacher Doppelauspuff, aber vom Geräusch sehr böse und nach mindestens 8-Zylinder klingend. Es stellte sich heraus, dass er minimal schneller war. Ich hängte mich mehrere Minuten hinten dran und loggte dabei fleißig Messwerte mit.

Hier die Ladelufttemperatur mit gefahrener Geschwindigkeit über der Zeit, Abtastrate zwischen 1/2 und 1 Hertz:

Dieses Diagramm ist mehrfach bemerkenswert:

-> Die Ladelufttemperatur nimmt über mehrere Minuten immer weiter zu, es ist auch bei 55°C noch keine Konvergenz erkennbar, mehr als 60°C scheinen immer noch möglich.
-> Die Ladelufttemperatur steigt fast immer genau so lange an, wie man auf dem Gas stehen bleibt.
-> Überschreitet die Ladelufttemperatur allerdings die 55°C, setzen die Motorschutzfunktionen ein, Lambda sinkt ab (hier jetzt wieder unter 0.70 hinab) und die Temperatur ebenfalls, trotz Vollgas.

Das sind doch mal wirklich interessante Ergebnisse aus der Praxis. Eines kann man jedenfalls sagen: die Behauptungen von Pro Alloy, sie hätte mit ihrer Courtenay Stage 4 (290PS) nie Temperaturen oberhalb 40°C gesehen, muss man absolut mit Vorsicht genießen. Ganz so effektiv ist dann auch der Wasser-Ladeluftkühler nicht. Allerdings muss man dazu sagen, dass man selbst mit einem großen Luft-Ladeluftkühler bereits nach einem Bruchteil der Zeit jenseits der 80°C gehangen hätte unter erheblichem Leistungseinbruch. Der W-LLK ist somit eine wesentliche Verbesserung, aber eben nicht das Allheilmittel für jeden noch so harten Lastfall!

 

Ein paar aktuelle Bilder
 3. Juli 2010

Bei den unglaublich hohen Temperaturen habe ich den Wagen nur für ein paar Minuten mal gewaschen, in die Sonne gestellt und dann schnell wieder in die Garage damit. Sonnenlicht bei 38°C im Schatten ist für ein Auto nicht mehr sonderlich gut. Aber eben schnell mal ein paar aktuelle Fotos gemacht:

 

Geschwindigkeit vs. Drehzahl
 Datenaufzeichnung
17. Juli 2010

Nachdem ja nun das Micro Input Module von Racelogic verbaut wurde und ich schon einige Fahrten mit dem Equipment und SD-Karte in der Driftbox abgespult habe, bot es sich an, mal eine Auswertung der Ganggeschwindigkeiten über die Drehzahl zu machen. Zwar hatte ich bereits rechnerisch mal derartige Kurven erstellt, aber in der Praxis kommen viele Faktoren rein, die man theoretisch kaum sinnvoll erfasst bekommt:
- Tatsächlicher Reifenumfang beim verwendeten Reifentyp
- Abnutzungsgrad / verbleibende Profiltiefe
- Reifenfülldruck
- Radschlupf in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit
- Umfangsveränderung aufgrund Zentrifugalkraft abhängig von der Geschwindigkeit

Das alles hat einen Einfluss auf den tatsächlichen Zusammenhang von Geschwindigkeit und Drehzahl, so dass man theoretisch nie genau liegen wird. Eine praktische Auswertung ist ja nun möglich, da der GPS-Geschwindigkeit jetzt jederzeit eine Drehzahl zugeordnet wird. Ich las nun also die DBN-Dateien der letzten Wochen von der SD-Karte der Driftbox, wertete diese mit den Driftbox Tools aus und erstellte aus den gewonnenen Wertepaaren eine Tabelle in Excel, aus der dann ein Diagramm erstellt wurde:


Fahrgeschwindigkeit über Motordrehzahl in allen fünf Gängen

Die realen Messwerte liegen momentan nur für die Gänge 2 bis 5 vor und sind in dicken farbigen Linien eingetragen.
Die theoretischen Verläufe sind in dünnen schwarzen Linien und farbigen transparenten Balken darunter gelegt.

Ein paar Punkte fallen bei der Auswertung jetzt auf:
- Die ursprünglichen theoretischen Verläufe mussten um etwa 2% reduziert werden, um mit den realen Werten zusammenzufallen. Da zeigt sich der Unterschied Theorie zu Praxis.
- Ein mit zunehmender Geschwindigkeit und somit auf die Straße gebrachter Motorleistung ansteigender Schlupf ist NICHT erkennbar. Es kann sein, dass dieser ganz sicher vorhandene Schlupf durch das Aufblähen der Reifen durch die wirkenden Zentrifugalkräfte ausgeglichen wird.
- im zweiten und dritten Gang erkennt man hingegen ab etwa 3.000 UpM einen deutlichen Schlupf im Bereich weniger Prozent.
- im vierten Gang erkennt man Schlupf um etwa 4.600 UpM herum. Das bestätigt das Gefühl im Popometer, dass selbst im vierten Gang die Hinterachse zum Schlupfen neigt.

Ein paar Punkte, die man sich merken kann:

Mögliche Endgeschwindigkeiten in den Gängen:
1. Gang: 63,7 km/h
2. Gang: 112,8 km/h
3. Gang: 168,8 km/h
4. Gang: 232,5 km/h
5. Gang: 288,5 km/h (sofern die Motorleistung das zuließe)

Zuordnung Höchstgeschwindigkeit im fünften Gang nach Drehzahl (stimmt hier sehr genau):
3.000 UpM => 120 km/h
4.000 UpM => 160 km/h
5.000 UpM => 200 km/h
6.000 UpM => 240 km/h
6.250 UpM => 250 km/h
6.500 UpM => 260 km/h
6.750 UpM => 270 km/h
7.000 UpM => 280 km/h

Weiterhin die für die 100-auf-200-Messung wichtigen Drehzahlen im vierten Gang:
3.100 UpM => 100 km/h
6.200 UpM => 200 km/h

 

Akute Luftfilteritis
 Entdrosselung Ansaugtrakt, Teil 2
 26. Juli 2010

Nach Umrüstung auf den 80er Luftmassenmesser hatte ich ja immer noch das Gefühl, der Ansaugtrakt sei nicht ausreichend entdrosselt. Schaut man sich das verbaute Material im Detail an, fallen immer noch drei Stellen auf, an denen man etwas tun sollte:

  1. Das Aluminiumrohr zwischen Luftmassenmesser und Turbolader hat einen harten Knick. Hier wäre eine sanfte Rundung besser. Schwer zu realisieren.

  2. Das Eingangsrohr des Turboladers hat eine recht dicke stumpfe Kante. Hier stößt sich und verwirbelt die Ansaugluft. Möglicherweise lässt sich hier etwas machen.

  3. Die B3-Airbox von Sandtler hat einen recht restriktiven Lufteinlass. Das musste jetzt als Erstes korrigiert werden.


Stoßkante für die Ansaugluft und zu schmaler Luftdurchtritt nach Innen bei der Sandtler Airbox.

Schaut man sich den Filtereinsatz der Sandtler im Vergleich mit dem offenen A'PEXi an, so scheint die effektive Filterfläche bei beiden annähernd gleich zu sein. Betriebe man also die Airbox offen, könnte man wahrscheinlich einen vergleichbaren Durchsatz erhalten.

Ich hatte mich nun entschieden, den A'PEXi zu verbauen, speziell wegen seiner Trichterkonstruktion, die Verwirbelungen der angesaugten Luft im Innenraum verhindern soll. Das scheint Sinn zu machen. Allerdings sind die am Markt erhältlichen Anschlussflansche für Schläuche zu einfach konstruiert. Man bekommt Drehteile mit "harter" Oberkante, die zumindest die untere Ausformung des Trichters im A'PEXi in's Absurde führen. Im folgenden Bild habe ich den kritischen Bereich grün markiert:

Ursprünglich bestellte ich bei Ebay einen Anschlussflansch aus Aluminiumguss, den ich dann etwas anpassen wollte. Da dieser aber nach einer Woche Versandzeit immer noch nicht hier angekommen ist, entschied ich mich heute, mir mal eine eigene Lösung zu basteln.

Ich nahm ein Stück des vorhandenen 80-mm-Aluminiumrohres, drehte aus einem 20-mm-Aluminiumblech einen Flansch, klebte das Rohr dort mittels Uhu Endfest 300 ein und drehte das gesamte Teil auf der Drehbank in Form. Der Durchmesser der Öffnung wurde von den rund 84 mm des A'PEXi sanft auf 76 mm Innendurchmesser des Aluminiumrohres reduziert.


Das Teil roh auf der Drehbank, ausgesägt aus einer 20-mm-Aluplatte und zum Spannen auf den 76er Flansch geschraubt.


Rundgedreht und innen ausgedreht. Auch der Absatz zum Einkleben des 80er Rohres ist bereits ausgedreht.
Es folgt das Einkleben des 80er Rohres und dann das Ausdrehen des Trichterprofils und das Polieren.


Am A'PEXi montiert. Perfekte Passform, große Öffnung, innen ein durchgehendes Trichterprofil und handpoliert.


Von der Seite gesehen mit dem Halteblech für den direkten Austausch der Sandtler Airbox.

Eine gute Lösung. Wird am Wochenende mal zur Probe verbaut werden.

 

Und rein damit!
 Entdrosselung Ansaugtrakt, Teil 3
 29. Juli 2010

Ich konnte nicht warten. Eine Stunde Zeit genommen und den Filter eingebaut. Nach ein paar vorsichtigen Gasstößen im Leerlauf die Einschätzung: es klingt dezent heiserer als zuvor. Probefahrten in den nächsten Tagen werden zeigen, wie es sich unter Last verhält.


Passt perfekt.


Und liegt weit genug hinten, um nicht im direkten Luftstrom des linken Ohres zu sein (Schmutz, Wasser).


Und man kann jetzt von außen grob beurteilen, wie verschmutzt der Filter denn ist.

 

Eine Kleinigkeit?
 Entdrosselung Ansaugtrakt, Teil 4
 30. Juli 2010

Mir war letztens noch die Idee gekommen, wie man die dicke Rohrkante am Einlass des K04-Laders vielleicht etwas entschärfen könnte: ich dachte an einen Trichterring, den man innerhalb des Samco-Knies über dem Turbolader platziert:


Das grüne Teil ist der "Trichterring".

Also maß ich bei meinem im Teilelager befindlichen fabrikneuen LEH-Lader aus, wie groß die Abmessungen sein dürfen, suchte mir im Materiallager ein passendes Stück Aluminiumrohr und machte mich an die Arbeit.


Der Einlass-Trichterring für den K04.


Eingesetzt in das Samco-Knie, welches das 80er Ansaugrohr mit dem 60er Einlass verbindet.
Zum Einsetzen ölte ich den Trichterring ein, da er absichtlich auf leichtes Übermaß gefertigt wurde, um nicht zu verrutschen.

Dann wieder alles zusammengebaut. Natürlich konnte ich jetzt das Samco-Knie nicht mehr so weit auf den Lader aufschieben, da der Ring ja zusätzliche rund 20mm beansprucht. Somit verläuft das Ansaugrohr jetzt schräg an der Spritzwand entlang.


Der Motorraum nach Verbau des Trichterrings.

Ein Prüfen der Elastizität auf einer der folgenden Fahrten an exakt der gleichen Stelle, an der bisher immer geprüft wurde, ergab jetzt für die ganzen Optimierungen ein zufrieden stellendes Bild:


Elastizitätsvergleich verschiedener Ausbaustufen (zum Vergrößern anklicken).

Die bisher besten Fahrleistungen hatte ich mit dem für mich viel zu lauten Regelin-Auspuff. Die dunkelgrüne Kurve zeigt den Ausbau direkt nach der Winterpause, Spaltsaugrohr und Wasser-Ladeluftkühler mit Regelin-Anlage, Prüfstandsleistung 295PS und 490Nm. Da mir aber der Auspuff viel zu unangenehm war, kam dann der Tullett. Die dunkelblaue Kurve zeigt die deutlich schlechteren Fahrleistungen im Vergleich. Es folgten dann die ganzen Optimierungen: A'PEXi mit eigenem Lufttrichter, 80er Ansaugung, 80er Luftmassenmesser, Trichterring. Die dunkelrote Kurve zeigt, dass die Fahrleistungen jetzt wieder ganz dicht an denen des Regelin-Auspuffs liegen. Nur dass der Wagen jetzt erheblich leiser dabei ist. So leise, dass man auch bei Tempo 200 noch in normaler Lautstärke Radio hören kann und die dominierenden Geräusche von Fahrtwind und Rädern kommen. Und die Elastizität 100 auf 200 km/h im vierten Gang liegt jetzt bei 8.7 Sekunden. Und man ahnt es an der roten Kurve: das Drehmoment in der Mitte ist nicht mehr ganz so gewaltig, der Wagen holt es aber bereits bis 6.300 Umdrehungen mehr als wieder raus. Eine deutliche sportwagengerechtere Charakteristik!

Das ist wohl "Tuning" im klassischen Sinne.

Ich bin sehr zufrieden. Vor allem auch über die Fahrbarkeit, die durch den Verbau des 80er Luftmassenmessers einen Quantensprung erlebt hat.

 

Übrigens waren auch im englischen VX220-Forum bereits Leute auf die Idee mit einem solchen Ring gekommen und es gab sogar bereits eine Sammelbestellung diesbezüglich. Wusste ich nur vorher nicht. Offenbar war meine Idee nicht ganz abwegig.

 

Der Ring kommt erstmal wieder raus
 STC, Trichterring, Fahrwerk, Kleinigkeiten
 13. August 2010

Am 11.8. war ich zum Flatrate-Fahren auf dem STC. Im ersten Durchgang die schwarze Flagge, angeblich wieder zu laut. Ich glaubte nicht mehr an den Auspuff als Ursache und fuhr schnell nach Hause, den A'PEXi wieder gegen die Airbox zu tauschen. Dann wieder zurück, nochmals einen Turn, und siehe da, 3 dB weniger Fahrgeräusch. Und damit unter der Toleranzgrenze von 90 dB(A). Somit konnte ich den Tag insgesamt drei Turns fahren und war beruhigt. Aber unzufrieden. Mit den Reifen. Diese sind leider hemmungslos überfordert von der Motorleistung, so dass mit teilweise die Saugmotor-befeuerten Speedster um die Ohren fuhren. Meine Bestzeit lag nur bei 1:42.8, die Sauger fuhren 1:40 bis 1:43, je nach Fahrzeug und Fahrer, Thomas mit seinem grünen Monster kam dann auch noch auf eine Proberunde vorbei und schaffte nur 1:43er Zeiten, bevor er mit abgerutschtem Ladeluftschlauch liegenblieb.

Hier einer meiner Fahrfehler mit dem Speedster:


Ausbrechendes Heck

Was extrem zu merken war: das Ansprechverhalten mit der Airbox ist deutlich schlechter als mit dem A'PEXi. Es scheint sich ein mörderisches, alles verschlingendes Turboloch aufzutun, jedes Mal, wenn man einfach aus konstantem Fahren heraus schnell beschleunigen will. Mit dem A'PEXi geht das viel schneller, ähnlich einem Saugmotor. Die finale Lösung wird sein, die Clam hinten links schallschluckend auszukleiden. Und beim A'PEXi zu bleiben!

Den Trichterring oberhalb des Turboladers habe ich erst einmal wieder rausgeworfen, da erstens das Ansaugrohr so schräg steht, dass Ölreste der Kurbelgehäuseentlüftung Richtung LMM oder gar Luftfilter laufen könnten, wenn das Auto länger steht, und zweitens das Silikonknie bereits die Motorhaube berührt und die Schlauchschelle dort den Lack beschädigt hat. Das muss nicht sein. Optisch ist das schräge Ansaugrohr auch kein Bringer. Jetzt ist es wieder waagerecht.

Demnächst werde ich mich etwas intensiver mit der Fahrwerkseinstellung beschäftigen. Ich fuhr ja seit 2007 mit folgender Einstellung herum:

Das Fahrverhalten war da auch ganz passabel, abgesehen von einer leichten Stutenbissigkeit des Hecks, die aber speziell bei den Kumho-Semis schwer kontrollierbar war, bei den Straßenreifen doch recht harmlos.

Inzwischen habe ich Tips bekommen, mit welchen Grundeinstellungen man situationsbedingt beginnen sollte zu experimentieren. Und so starte ich jetzt mit folgender Einstellung und werde diese dann bei einem Trackday mal entsprechend modifizieren:

für ein komfortables Grund-Setup, beispielsweise Autobahnbetrieb.

Welches man dann abhängig vom Streckenzustand bis zu einer sehr harten Variante verändern kann:

für Landstraßenhatz und

für topfebene Rundstrecke.

 

Weiterhin muss ich mal sehen, dass ich den Hankook mal einen optimalen Warmluftdruck verpasse. Um mich da nicht zu verzetteln, habe ich mir jetzt ein IR-Thermometer gekauft. Direkt nach einem Turn innen, mittig und außen auf der Lauffläche messen und schon weiß man, ob zu viel oder zu wenig Luftdruck im Reifen ist.


Fluke 561 IR-Thermometer

 

Schalldämmung Ansaugtrakt
 A'PEXi ja, aber mit weniger Geräusch
 14. August 2010

Habe ich die Wahl zwischen dem A'PEXi und der Sandtler B3-Airbox, dann muss ich subsumieren: der A'PEXi ist einfach besser! Mag es der Filter alleine sein, oder doch in Kombination mit meinem Eigenbautrichter, der Motor ist spürbar spontaner und subjektiv bissiger am Gas mit dem A'PEXi, die Sandtler-Box scheint den Turbo zu kastrieren.

Um nun die Ansauggeräusche möglichst weiter abzudämpfen, besorgte ich heute bei ATU einen Quadratmeter selbstklebenden Dämmschaum. Der Tip kam von Freund Klaus, der mich 2004 an die Rennerei überhaupt erst heranführte und meinen Faible für Leichtbaufahrzeuge auf dem Gewissen hat. Er restauriert gerade einen Janus (historischer Kleinwagen) und hat im Motorkasten zwischen den Sitzen exakt jenes Dämmmaterial verwendet.

Also ab zu ATU, 31 Euro in die Hand genommen, dann wieder nach Hause und begonnen, die Clam innen um die Luftansaugung herum abzudämmen.


Das linke Ohr, durch welches die Ansaugluft in das Heck geleitet wird.


Die Clam von innen, fertig bedämmt.

Vermutlich wird sich das schon deutlich im Geräusch bemerkbar machen. Der Durchsatz der Ansaugung bleibt so voll erhalten, aber es wird trotzdem weniger Geräusch emittiert. Airbox extreme.