smartyy86
macht Rennlizenz
- Registriert
- 6 Mai 2016
- Wagen
- BMW Z4 e85 M roadster
Salve,
da ich inzwischen schon mehrfach gefragt wurde, was es mit dem fehlenden LMM auf sich hat und die daraus entstehende Angst vieler S54 Besitzer, bzw. Hemmung auf Airbox umzurüsten, wollte ich hier mal das Wissen welches ich mir angeeignet habe hier kurz und übersichtlich zusammenfassen. Falls etwas auffallen sollte, oder Fehlinformationen vorliegen sollten, bitte Bescheid geben :)
Unterschied Regelung und Steuerung
Die meisten werden den unterschied kennen, falls nicht, kurz erklärt am Beispiel der Klimaanlage vs. Klimaregelung.
Klimaanlage auf "kalt" eingestellt, bedeutet es wird "kalte" Luft in den Innenraum gepustet, bis einem zu kalt wird, und man den "Hahn" auf "nichtmehr ganz so kalt" einstellt. Es gibt keine Messgröße.
Klimaautomatik auf 21°C eingestellt bedeutet dass die Klimaautomatik die Innenraumtemperatur misst, und im Sommer bei 35°C innenraumtemperatur die Klimaautomatik auf Maximal hämmert, bis die Temperatur erreicht ist, oder im Winter bei 10°C Innentemperatur wartet, bis die Motorkühlwassertemperatur warm genug ist um zu heizen, dann die Heizung auf MAX dreht bis die gewünschte Temperatur erreicht ist, und dann in den beiden fällen "regelt" um die gewollte Temperatur von 21°C zu halten. Die Regelung hat Messgrößen, meist mehr als nur eine, und mindestens eine am "Ende" (in diesem Falle im Innenraum des KFZs) um die Eingangsgrößen zu regeln.
Gemischaufbereitung und Lambdaregelung (bei saugrohreinspritzenden Ottomotoren)
Saugrohreinspritzende Motoren wollen eine stöchometrische Verbrennung. D.h. der Motor läuft "sauber" wenn exakt die Menge an Sauerstoff in der Ansaugluft ist, die benötigt wird um exakt die Menge an Kraftstoff in der Brennkammer zu verbrennen. Es soll praktisch "gerade so kein Sauerstoff mehr im Abgas sein". Leicht formuliertes Ziel, welches nicht leicht zu erreichen ist. (bei Direkteinspritzern und Diesel ist das anders).
Bis die ersten lambdasonden entwickelt wurden, gab es regelmäßig Motorschäden weil die Gemische zu fett oder zu mager eingestellt waren. Zu Fett bedeutet Schmierfilmabriss und Kraftstoffeintrag ins Öl, zu Mager bedeutet Flammfrontabriss und Überhitzung -> Kolbenbodendurchbrand.
Beides doof. Für Motor und Umwelt. Also wollen wir das nicht.
Wenn wir das "Steuern" wollen benötigt man theoretisch die Information der molaren Masse an Sauerstoff die angesaugt wird. Die können wir aber schlecht messen, also benötigt man lediglich informationen zu:
Wir benötigen eine Gemischregelung, d.h. wir benötigen eine Kenngröße am "Ende". Die Lambdasonde ward geboren (und ist bis heute noch die wichtigste Regelgröße am Ottomotor).
1. Generation Lambdasonde - Sprungsonde:
Bei BMW verbaut bis M54, M62, M44 (und beim e46 auch im S54 M3). Die Lambdasonde hat eine "einfache" Logik, sie erkennt Sauerstoff im Abgas. Mehr kann sie nicht, d.h. die Sonde liefert ein Binäres Signal (Sauerstoff da, oder Sauerstoff nicht da). Das ist ein kleines Problem, denn wenn kein Sauerstoff da, müssen wir abmagern, wir wissen aber nicht wieviel, also magern wir solange ab, bis Sauerstoff da ist, und dann fetten wir wieder an (and repeat). Das ist die tatsächlich implementierte Regelung in allen Motoren mit Sprungsonden. Habe mal ein älteres Video von mir gefunden, da kann man es ein bisschen sehen (e38 @ M62TU), oberste Balken in Bildschirm.
Die Regelung funktioniert ganz gut, jedoch geht sie nicht wenn der Motor kalt ist, und wenn wir Volllast fahren, denn dann dürfen wir nicht abmagern. Also wie lösen wir das Thema:
Luftmengenmesser
Wir bauen zusätzlich einen Luftmengenmesser ein. "unser" Heißfilmluftmengenmesser erkennt die Luftmenge und Temperatur, zusätzlich ist in der DME noch ein umgebungsdrucksensor. Damit haben wir schon viele Stellgrößen, um den Motor zu "steuern" wenn die Lambdasonden nicht "regeln" können. Geschickt ist es noch, wenn die DME die Informationen der Lambdasonden zu den Informationen des LMM und Drucksensors matched, während beides aktiv ist, und dann die "adaptierten" Werte verwendet wenn die Lambdas nicht regeln können. Und nun wisst ihr was die Motoradaptionen sind, zumindest ein Teil davon (i.d.R. Kurzzeitadaptionswerte genannt).
Alpha-N
Bis heute finde ich die Bezeichnung bescheuert, aber sei es drum. Alpha-N bedeutet praktisch das entfernen von allen Steuergrößen, bis auf Drosselklappenwinkel (alpha) und die Drehzahl des Motors (n)
Dieser Ansatz ist grundsätzlich Bullshit, und wirft uns um 50 Jahre zurück. Es gibt einen Grund warum LMMs verbaut werden und Sinn machen. Wenn man sich den einzigen BMW seit 1976 anschaut der keinen LMM hat (selbst der M10 und M20 Motor hatten einen mechanischen LMM), dann ist das der M3 CSL. Und es gibt einen Grund warum dieser einen zusätzlichen Ansaugdrucksensor, und Ansaugtemperatursensor hat. Wägen mit Alpha-N hatten nicht selten Motorschäden durch die o.g. Magerlaufthemen, vor allem auf dem Ring, und ich kann keiner Person ruhigen Gewissens Empfehlen diese Form von "Tuning" zu machen. ABER:
2. Generation Lambdasonde - Breitbandsonde
Die Breitbandsonden wurden verbaut mit Motorgeneration N42, N52, N62, etc und auch als einzige Ausnahme beim S54 im Z4, der für diesen Fall eine von Siemens entwickelte exklusive DME bekommen hat (MSV 70). Eine Breitbandsonde kann die tatsächliche Gemischzusammensetzung im Abgas messen. D.h. die Sonde kann den Motor konstant (ununterbrochen) auf lambda = 1 Regeln, und zwar in jedem Betriebszustand, ausser im Kaltstart. Breitbandsonden dürfen nicht künstlich beheizt werden, d.h. diese brauchen länger bis die Regelung einsetzt.
Das bedeutet, dass bei einem Motor mit Breitbandsonden der LMM praktisch nur noch für den Kaltstart benötigt wird. Er kann noch ein paar andere Sachen, wie die Adaption schneller anpassen, dies ist aber nicht kritisch. Kaltstart ist beim S54 eh kein Thema, denn keine Person die einen S54 heute besitzt, und noch alle Kerzen auf dem Ständer hat, fährt den Wagen mit Vollast wenn er kalt ist.
Die Geilheit und Einzigartigkeit des S54 im Z4 mit der MSV 70
Der S54 ist ein geiler Bock, da sind sich glaub ich alle Einig (zumindest die die einen hatten, haben oder mal mitfahren durften). Von den 20 Eigenschaften die Ihn von praktisch allen anderen BMW und M Motoren Abheben, wie:
Die Kombination ist schon "einzigartig".
Und genau diese Kombination ermöglich es, den LMM zu entfernen, und die Motorregelung auf den Breitbandsonden aufzubauen, welche bestialisch schnell sind. Genau das wird beim lieben Schmickler gemacht, denn nach den INPA werten von meinem, regeln die Breitbandsonden brav auf lambda 1, selbst unter Vollast der Krawallschachtel.
Fazit: Die Grundsätzlich legitimen Bedenken, den LMM zu entfernen, sind bei der MSV70 in unseren //M, bei einem professionellen gemachtem Kennfeld nicht wirklich zutreffend.
da ich inzwischen schon mehrfach gefragt wurde, was es mit dem fehlenden LMM auf sich hat und die daraus entstehende Angst vieler S54 Besitzer, bzw. Hemmung auf Airbox umzurüsten, wollte ich hier mal das Wissen welches ich mir angeeignet habe hier kurz und übersichtlich zusammenfassen. Falls etwas auffallen sollte, oder Fehlinformationen vorliegen sollten, bitte Bescheid geben :)
Unterschied Regelung und Steuerung
Die meisten werden den unterschied kennen, falls nicht, kurz erklärt am Beispiel der Klimaanlage vs. Klimaregelung.
Klimaanlage auf "kalt" eingestellt, bedeutet es wird "kalte" Luft in den Innenraum gepustet, bis einem zu kalt wird, und man den "Hahn" auf "nichtmehr ganz so kalt" einstellt. Es gibt keine Messgröße.
Klimaautomatik auf 21°C eingestellt bedeutet dass die Klimaautomatik die Innenraumtemperatur misst, und im Sommer bei 35°C innenraumtemperatur die Klimaautomatik auf Maximal hämmert, bis die Temperatur erreicht ist, oder im Winter bei 10°C Innentemperatur wartet, bis die Motorkühlwassertemperatur warm genug ist um zu heizen, dann die Heizung auf MAX dreht bis die gewünschte Temperatur erreicht ist, und dann in den beiden fällen "regelt" um die gewollte Temperatur von 21°C zu halten. Die Regelung hat Messgrößen, meist mehr als nur eine, und mindestens eine am "Ende" (in diesem Falle im Innenraum des KFZs) um die Eingangsgrößen zu regeln.
Gemischaufbereitung und Lambdaregelung (bei saugrohreinspritzenden Ottomotoren)
Saugrohreinspritzende Motoren wollen eine stöchometrische Verbrennung. D.h. der Motor läuft "sauber" wenn exakt die Menge an Sauerstoff in der Ansaugluft ist, die benötigt wird um exakt die Menge an Kraftstoff in der Brennkammer zu verbrennen. Es soll praktisch "gerade so kein Sauerstoff mehr im Abgas sein". Leicht formuliertes Ziel, welches nicht leicht zu erreichen ist. (bei Direkteinspritzern und Diesel ist das anders).
Bis die ersten lambdasonden entwickelt wurden, gab es regelmäßig Motorschäden weil die Gemische zu fett oder zu mager eingestellt waren. Zu Fett bedeutet Schmierfilmabriss und Kraftstoffeintrag ins Öl, zu Mager bedeutet Flammfrontabriss und Überhitzung -> Kolbenbodendurchbrand.
Beides doof. Für Motor und Umwelt. Also wollen wir das nicht.
Wenn wir das "Steuern" wollen benötigt man theoretisch die Information der molaren Masse an Sauerstoff die angesaugt wird. Die können wir aber schlecht messen, also benötigt man lediglich informationen zu:
- Lufttemperatur
- Luftdruck
- Luftstrom
- Luftfeuchtigkeit
Wir benötigen eine Gemischregelung, d.h. wir benötigen eine Kenngröße am "Ende". Die Lambdasonde ward geboren (und ist bis heute noch die wichtigste Regelgröße am Ottomotor).
1. Generation Lambdasonde - Sprungsonde:
Bei BMW verbaut bis M54, M62, M44 (und beim e46 auch im S54 M3). Die Lambdasonde hat eine "einfache" Logik, sie erkennt Sauerstoff im Abgas. Mehr kann sie nicht, d.h. die Sonde liefert ein Binäres Signal (Sauerstoff da, oder Sauerstoff nicht da). Das ist ein kleines Problem, denn wenn kein Sauerstoff da, müssen wir abmagern, wir wissen aber nicht wieviel, also magern wir solange ab, bis Sauerstoff da ist, und dann fetten wir wieder an (and repeat). Das ist die tatsächlich implementierte Regelung in allen Motoren mit Sprungsonden. Habe mal ein älteres Video von mir gefunden, da kann man es ein bisschen sehen (e38 @ M62TU), oberste Balken in Bildschirm.
Die Regelung funktioniert ganz gut, jedoch geht sie nicht wenn der Motor kalt ist, und wenn wir Volllast fahren, denn dann dürfen wir nicht abmagern. Also wie lösen wir das Thema:
Luftmengenmesser
Wir bauen zusätzlich einen Luftmengenmesser ein. "unser" Heißfilmluftmengenmesser erkennt die Luftmenge und Temperatur, zusätzlich ist in der DME noch ein umgebungsdrucksensor. Damit haben wir schon viele Stellgrößen, um den Motor zu "steuern" wenn die Lambdasonden nicht "regeln" können. Geschickt ist es noch, wenn die DME die Informationen der Lambdasonden zu den Informationen des LMM und Drucksensors matched, während beides aktiv ist, und dann die "adaptierten" Werte verwendet wenn die Lambdas nicht regeln können. Und nun wisst ihr was die Motoradaptionen sind, zumindest ein Teil davon (i.d.R. Kurzzeitadaptionswerte genannt).
Alpha-N
Bis heute finde ich die Bezeichnung bescheuert, aber sei es drum. Alpha-N bedeutet praktisch das entfernen von allen Steuergrößen, bis auf Drosselklappenwinkel (alpha) und die Drehzahl des Motors (n)
Dieser Ansatz ist grundsätzlich Bullshit, und wirft uns um 50 Jahre zurück. Es gibt einen Grund warum LMMs verbaut werden und Sinn machen. Wenn man sich den einzigen BMW seit 1976 anschaut der keinen LMM hat (selbst der M10 und M20 Motor hatten einen mechanischen LMM), dann ist das der M3 CSL. Und es gibt einen Grund warum dieser einen zusätzlichen Ansaugdrucksensor, und Ansaugtemperatursensor hat. Wägen mit Alpha-N hatten nicht selten Motorschäden durch die o.g. Magerlaufthemen, vor allem auf dem Ring, und ich kann keiner Person ruhigen Gewissens Empfehlen diese Form von "Tuning" zu machen. ABER:
2. Generation Lambdasonde - Breitbandsonde
Die Breitbandsonden wurden verbaut mit Motorgeneration N42, N52, N62, etc und auch als einzige Ausnahme beim S54 im Z4, der für diesen Fall eine von Siemens entwickelte exklusive DME bekommen hat (MSV 70). Eine Breitbandsonde kann die tatsächliche Gemischzusammensetzung im Abgas messen. D.h. die Sonde kann den Motor konstant (ununterbrochen) auf lambda = 1 Regeln, und zwar in jedem Betriebszustand, ausser im Kaltstart. Breitbandsonden dürfen nicht künstlich beheizt werden, d.h. diese brauchen länger bis die Regelung einsetzt.
Das bedeutet, dass bei einem Motor mit Breitbandsonden der LMM praktisch nur noch für den Kaltstart benötigt wird. Er kann noch ein paar andere Sachen, wie die Adaption schneller anpassen, dies ist aber nicht kritisch. Kaltstart ist beim S54 eh kein Thema, denn keine Person die einen S54 heute besitzt, und noch alle Kerzen auf dem Ständer hat, fährt den Wagen mit Vollast wenn er kalt ist.
Die Geilheit und Einzigartigkeit des S54 im Z4 mit der MSV 70
Der S54 ist ein geiler Bock, da sind sich glaub ich alle Einig (zumindest die die einen hatten, haben oder mal mitfahren durften). Von den 20 Eigenschaften die Ihn von praktisch allen anderen BMW und M Motoren Abheben, wie:
- 12mm Ventilhub, mit brachialen Taschen auf den Kolben
- 91mm Hub
- und dem von allen BMW Saugern höchstem Wirkungsgrad (mathematisch auf dem Blatt zumindest...)
Die Kombination ist schon "einzigartig".
Und genau diese Kombination ermöglich es, den LMM zu entfernen, und die Motorregelung auf den Breitbandsonden aufzubauen, welche bestialisch schnell sind. Genau das wird beim lieben Schmickler gemacht, denn nach den INPA werten von meinem, regeln die Breitbandsonden brav auf lambda 1, selbst unter Vollast der Krawallschachtel.
Fazit: Die Grundsätzlich legitimen Bedenken, den LMM zu entfernen, sind bei der MSV70 in unseren //M, bei einem professionellen gemachtem Kennfeld nicht wirklich zutreffend.
Zuletzt bearbeitet:
Ansonsten frage ich mich wieso OEM's bis heute so viel Geld in die Entwicklung stecken, damit das auch nur einigermaßen funktioniert. BMW hat's ja anscheinend schon seit Jahrzehnten gelöst.
bin jetzt mehrere Z4 mit Airbox ausgiebig gegangen; teils original, teils mit Schrick Nockenwellen. Alle mit Schmickler Software liefen erstaunlich problemlos, auch mit Verbräuchen wie originale Z4M.
