Sequenzielle Autogasanlage (für gasförmigen Aggregatzustand) KME. Anleitung zum Einstellen von Diego-Anlagen

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1 Sequenzielle Autogasanlage (für gasförmigen Aggregatzustand) KME Anleitung zum Einstellen von Diego-Anlagen (sequenzielle Autogas-(LPG)-Einspritzung, AKME) Vertrieb in Deutschland durch NUPSIX Technologies 1

2 1. Allgemeine Informationen Das Autogassystem ist für Fahrzeuge bestimmt, die mit voller Benzineinspritzsequenz arbeiten. Es kann auch für Halbsequenzsysteme benutzt werden, sowie in nicht-sequenziellen Einspritzungen (fullgroup) bei Erfüllung zusätzlicher Bedingungen. Bei Einbau der Installation in ein Fahrzeug, das mit einem Turbo oder Kompressor ausgerüstet ist, ist eine genaue manuelle Kalibrierung der Installation notwendig. Für einige amerikanische und japanische Fahrzeuge z.b. Fabrikate von: Dodge, Chrysler, Mitsubishi, wird eine spezielle Version vom Steuergerät (auf dem Gehäuse mit USA gekennzeichnet) benötigt, die vorher bestellt werden muss. Das System arbeitet nicht mit Motoren, in denen Niederwiderstands-Benzineinspritzdüsen verwendet werden (Widerstand < 3Ω). 2. Kontrolle der Zylinderanschlussreihenfolge Nach der Montage der Installation sollte auf die richtige Anschlussreihenfolge der Einspritzdüsen geachtet werden, um die Gefahr von Verwechslungen zu vermeiden. Es sollte für jeden Zylinder überprüft werden, ob das für den Benzinemulator entnommene Signal auch als Steuersignal für die entsprechende Autogaseinspritzdüse vorhanden ist (und somit die für den Zylinder vorgesehene Gasmenge eingespritzt wird). 2

3 Tabelle 1: 4-Zylinder-Version Zylinder Emulatorkabel zum Emulatorkabel zur Kabel zu LPG- Kabel von MATRIX- Fahrzeugsteuergerät Benzin-Einspritzdüse Einspritzdüsen/-block Einspritzdüsenblock 1 grau-schwarz grau grau 1 gelb (A) 2 gelb-schwarz gelb gelb 2 orange (B) 3 violett-schwarz violett violett 5 rot (C) 4 blau-schwarz blau blau 6 braun (D) Tabelle 2: 6-Zylinder-Version Zylinder Emulatorkabel zum Emulatorkabel zur Kabel zu LPG- Kabel von MATRIX- Fahrzeugsteuergerät Benzin-Einspritzdüse Einspritzdüsen/-block Einspritzdüsenblock 1 grau-schwarz grau grau 1 gelb (A) 2 gelb-schwarz gelb gelb 2 orange (B) 3 violett-schwarz violett violett 5 rot (C) 4 blau-schwarz blau blau 1 gelb (A) 5 grün-schwarz grün grün 2 orange (B) 6 rot-schwarz rot rot 5 rot (C) Tabelle 3: 8-Zylinder-Version Zylinder Emulatorkabel zum Emulatorkabel zur Kabel zu LPG- Kabel von MATRIX- Fahrzeugsteuergerät Benzin-Einspritzdüse Einspritzdüsen/-block Einspritzdüsenblock 1 grau-schwarz grau grau 1 gelb (A) 2 gelb-schwarz gelb gelb 2 orange (B) 3 violett-schwarz violett violett 5 rot (C) 4 blau-schwarz blau blau 1 gelb (A) 5 grün-schwarz grün grün 1 gelb (A) 6 rot-schwarz rot rot 2 orange (B) 7 braun-schwarz braun braun 5 rot (C) 8 rosa-schwarz rosa rosa 6 braun (D) Wird die Zylinderreihenfolge vertauscht, ist die korrekte Einstellung der Anlage nicht möglich. KME bietet ein Gerät an, mit dem fehlerhaften Einspritzdüsenanschlüsse und -Schäden, etc. identifiziert werden können. 3

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5 3. Korrekte Auswahl von Einspritzdüsen Die MATRIX-Einspritzdüsenblöcke arbeiten bis zu einer Motorleistung i. d. H. von kw (pro Einspritzdüsenblock). Die Düsenwahl sollte gemäß der unten aufgeführten Tabelle durchgeführt werden: Tabelle 4 1,8mm 2,1mm 2,4mm 2,7mm Motorleistung 9-12 kw/zyl kw/zyl kw/zyl kw/zyl. Wenn die Motorleistung die Grenzwerte von kw/zyl. erreicht, kann es sich als notwendig erweisen, die Düsen bis zu einem Durchmesser von 3,0mm aufzubohren. Größere Düsenaufbohrungen sind für die Matrix-Einspritzdüsenblöcke nicht sinnvoll und führen zu keiner Verbesserung. Im Falle von nicht-sequenziellen Systemen werden die Düsen um eine Größe kleiner gewählt, als in der Tabelle aufgeführt. 4. Autokalibrierung Der Autokalibrierungsprozess (das Abgleichen der Einspritzzeiten im Benzin- und Gasbetrieb) kann AUSSCHLIESSLICH IM LEERLAUF durchgeführt werden. Durch den Autokalibrierungsvorgang erhält man den Parameter Neigung, mit dem bestimmt werden kann, ob die richtige Einspritzdüsengröße gewählt wurde. 0,9 1,1 -Düsen korrekt gewählt 0,75..0,9 1,1..1,25 -Düsen befriedigend gewählt, Korrektur angebracht unter 0,75 -Düsen zu groß, nächst kleinere Größe wählen über 1,25 -Düsen zu klein, nächst größere Größe wählen 5

6 Um schnell und bequem Korrekturen durchführen zu können, ist es von Vorteil, einen Satz von Bohrern in den Größen zwischen 1,8mm und 3,0mm (schrittweite 0,1mm) zu haben. Der Parameter Neigung kann um 0,1mm verändert werden, indem die Einspritzdüsen um 0,1mm aufgebohrt werden. Für kleine Motoren (unter 1,2l Hubraum) kann es notwendig werden, Düsengrößen unter 1,8mm zu verwenden. In diesen Fällen sollten die Düsenöffnungen zugelötet und in Abhängigkeit vom Parameter Neigung entsprechend kleinere Bohrungen gemacht werden. Für nicht-sequentielle Systeme ist eine sehr genaue Anpassung dieses Parameters (im Bereich 0,9-1,1) notwendig. Eine ungenaue Düsenanpassung kann zu Drehzahlschwankungen im Leerlauf führen. Der Parameter Verschiebung ermöglicht die korrekte Arbeitsweise der Einspritzdüsen im Leerlauf, insbesondere bei sehr kurzen Einspritzzeiten. Die Autokalibrierung ermöglicht nicht die korrekte Einstellung der Anlage im gesamten Belastungsspektrum. Hierzu ist es notwendig für jedes Fahrzeug, eine individuelle (Einspritzzeiten-) Karte zu erstellen. 5. Sammeln der Karte Zur Erstellung der Karte (Sammeln der Einspritzzeiten) ist es notwendig, einen zusätzlichen Unterdruckskalibrierungssensor an den Ansaugkrümmer anzuschließen. 6

7 a) Anschließen des Kalibrierungssensors Der Kalibrierungssensor sollte angeschlossen werden, wie unten dargestellt: Abbildung 2 Der kürzere Abschnitt des Verteilers wird an den (vorhandenen) Standardsensor angeschlossen, der längere an den (zusätzlichen) Kalibrierungssensor. Der Kalibrierungssensor wird NUR an den Unterdruck vom Ansaugkrümmer angeschlossen. Der zweite Eingang (vom Druck) wird nicht verwendet. Wenn der Kalibrierungssensor korrekt angeschlossen wurde, werden im Reiter Kalibrierung/Karte (F10) die Unterdruckwerte angezeigt. b) Testfahrtparameter Die Testfahrt sollte wie folgt durchgeführt werden: Die Streckenabschnitte müssen mit konstanter Drehzahl 2500 (+/- 300) UPM gefahren werden, zuerst im BENZIN-dann im GASBETRIEB. 7

8 Tabelle 5 Benzin Gas Parameter Testdauer 2. Gang UPM Ca. 1 Minute 3. Gang UPM Ca. 1 Minute 4. oder 5. Gang UPM Ca. 1 Minute 2. Gang UPM Ca. 1 Minute 3. Gang UPM Ca. 1 Minute 4. oder 5. Gang UPM Ca. 1 Minute Die Testdauer der einzelnen Abschnitte kann verändert werden, es sollte aber darauf geachtet werden, dass in jedem Gang einige Punkte (mindestens 5 Punkte) gesammelt werden. Bei der ersten Fahrt sollte das Kontrollkästchen Auto-Ablesungen im Reiter Kalibrierung/Karte (F10) angeklickt sein. Dadurch werden die Messpunkte direkt im Diagramm dargestellt. Dieser Vorgang ermöglicht eine Fahrweise zu erlernen, um die Programmierung am schnellsten und effektivsten durchführen zu können. Vor der Erstellung einer neuen Karte müssen eventuelle alte Punkte gelöscht werden. Die Kartenerstellung sollte am besten mit Nullwerten in allen Feldern Bereicherung begonnen werden. c) Fahrt im Benzinbetrieb Die Erstellung der Karte wird im Benzinbetrieb begonnen. Hierzu wird der Button Karte lesen (im Reiter Kalibrierung/Karte (F10)) gedrückt. Die Fahrt soll so durchgeführt werden, dass die Punkte für das gesamte Belastungsspektrum des Motors (d.h. 0,1-0,8) gesammelt werden. Die Menge der Punkte sollte ca Stück betragen. Die auf diese Art gesammelte Karte dient als Muster und wird als Grundlage für die Einstellung der Gasanlage verwendet. 8

9 Abbildung 3 Es ist wichtig, dass in JEDEM Belastungsbereich (hoch, mittel, niedrig) einige Punkte gesammelt werden. d) Fahrt im Gasbetrieb und Korrekturen Nachdem die Punkte im Benzinbetrieb gesammelt wurden, muss auf Gasbetrieb umgeschaltet werden, um im Gasbetrieb (genau wie im Benzinbetrieb) Messpunkte zu sammeln. 9

10 Abbildung 4 Wenn genügend Punkte (ca ) aus dem Gasbetrieb vorhanden sind, sollte der Button Modell berechnen (im Reiter Kalibrierung/Karte (F10)) angeklickt werden. Dadurch wird aus den gesammelten Punkten das Arbeitsmodell des (Gas-) Steuergeräts berechnet (im Reiter Kalibrierung/Modellierung (F9)). Nun muss (im Reiter Kalibrierung/Modellierung (F9)) eine manuelle Korrektur durchgeführt werden, so dass die rote Linie entlang der gesammelten Punkte verläuft. Als erstes werden Korrekturen unter Verwendung des Parameters Neigung durchgeführt, danach die Segmentlängen angepasst/bestimmt und schließlich entsprechende Änderungen in den (Belastungs-)Segmenten mit dem Parameter Bereicherung (die Mischung wird also bereichert bzw. verarmt) gemacht. Wie im oberen Beispiel (Abbildung 4) zu sehen ist, decken sich die Charakteristika für kleine und mittlere Belastungswerte. Für höhere Belastungswerte (Unterdruckwert unter 0,4) wird zu viel Gas eingespritzt und das Benzinsteuergerät muss die Einspritzzeiten verkürzen. 10

11 Abbildung 5 In solchen Fällen sollte man die Breite der Segmente verändern (A- 6, B-10, C-15, D-20 ) und die Bereicherung korrigieren (A 0%, B- 20%, C-20%,D-20%). Abbildung 6 11

12 Danach sollte NUR die Gas-Karte gelöscht werden und eine Testfahrt im Gasbetrieb wiederholt werden. Nun sollte die Kate wie folgt aussehen: Abbildung 7 Falls immer noch Abweichungen zwischen den Gaswerten und der Benzinmusterkarte vorhanden sind, sollte die Prozedur ab Punkt d) wiederholt werden. 6. Die am häufigsten wiederholten Fehler und Empfehlungen Montage -In Fahrzeugen der Marke Ford gibt es oft Störungen aufgrund fehlerhaft arbeitender Zündanlagen. Durch das Verwenden von speziellen Steuergeräten vom Typ Ford kann der Fehler umgangen, aber die Ursache nicht behoben werden. Der Austausch der Zündanlage hilft in 98% der Fälle. -Verwechslung bei der Reihenfolge der Emulatoranschlüsse für die Benzineinspritzdüsen nach dem Umschalten von Benzin auf Gas schaltet der Motor auf Benzinbetrieb zurück und das Ablesen der Benzineinspritzzeiten setzt für eine Weile aus. 12

13 -Das Steuergerätgehäuse muss mit der Fahrzeugsmasse verbunden werden (durch direktes Anbringen des Steuergeräts an die Karosserie oder eine zusätzliche Leitung an die Fahrzeugmasse (oder Minuspol der Batterie)). -Es sollte vermieden werden, die elektrischen Leitungen in der direkten Nähe der Zündanlage, Zündspule, etc. zu verlegen. -Alle Signale sollten möglichst in Nähe des (Benzin-) Steuergeräts entnommen werden. -Zu stark verbogene Gasleitungen zwischen den Einspritzdüsenblöcken und dem Ansaugkrümmer können zum Stottern des Motors nach Überschreitung einer bestimmten Drehzahl führen. Der Zustand der Zündkerzen, Hochstromkabel und Zündspulen ist unbedingt zu prüfen. Deren schlechter Zustand verursacht Funktionsstörungen des Steuergerätes. Funktionsstörungen der Anlage, die nach einer bestimmten Zeit einwandfreien Betriebs (z.b. 1 Monat, 6 Monate) auftauchen, werden meist durch den Verbrauch der Zündanlage im Fahrzeug (Zündkerzen, Hochstromkabel, Zündspulen) verursacht. Autokalibrierung -Im Falle einer fehlerhaften Autokalibrierung sollten die Benzineinspritzzeiten im Benzin-und Gasbetrieb manuell angepasst werden. Dieser Vorgang wird durchgeführt, indem zwischen Benzin-und Gasbetrieb hin und her geschaltet wird und dabei die Parameter Neigung und Verschiebung angepasst werden. Werden diese Einspritzzeiten nicht korrigiert, kann es zum Stottern des Motors im Leerlauf kommen. 13

14 Sammeln der Einspritzzeitenkarte Die Einstellung des Steuergeräts gemäß gesammelter Karte ist eine Voraussetzung für das korrekte Funktionieren der KME- Autogasanlage! - Falls das Steuergerät keine Kartenpunkte sammelt den Anschluss des zusätzlichen Kalibrierungssensors und den einwandfreien Anschluss der Druck- und Unterdruckleitungen überprüfen. Wird das Steuergerät nicht anhand der gesammelten Karte programmiert, können folgende Fehler auftreten: in neueren Systemen mit Diagnostik und OBD- Diagnostiksystemen Aufleuchten der CHECK ENGINE- Lampe zu hoher Gasverbrauch, d.h. über 20% mehr als Benzin kein flüssiger Übergang zwischen Benzin-Gas-Betrieb Zündungsaussetzer und Abschalten der Zylinder Der Motor dreht nur bis zu einer bestimmten Drehzahl, der Motor stottert Das Auswechseln jeglicher Teile (Druckregler-Verdampfer, Düsen, Filter und Einspritzdüsen) sowie ein Veränderung von Parametern (Gasdruck und Länge der Leitungen) erfordert ein wiederholtes Sammeln der Karte im Gasbetrieb. Stottern des Motors - Einspritzzeiten werden nicht erfasst In Fahrzeugen, bei denen die Benzineinspritzzeiten sehr hohe Werte von über 20ms (bei hohen Drehzahlen) erreichen, kann es dazu kommen, dass die Benzineinspritzzeiten nicht erfasst werden (Einspritzdüsen immer offen). Hierzu können verschiedene Fälle unterscheiden werden: 14

15 Keine Erfassung der Benzineinspritzzeiten (ineinander übergehende Einspritzzeiten, Benzineinspritzdüsen immer geöffnet) Wechsel auf Steuergerät mit Programmversion H oder höher notwendig ineinander übergehende Gaseinspritzzeiten (Gaseinspritzdüsen immer geöffnet) größere Düsen einsetzen, um den Parameter Neigung zu verringern. Erhöhen des Arbeitsdrucks am Druckregler-Verdampfer. Keine Erfassung der Benzineinspritzzeiten aufgrund zu geringer Gasmenge größere Düsen einsetzen und/oder den Arbeitsdruck erhöhen und das System kalibrieren Eingangssignale Modifikationen Aufgrund immer höherer Emissionsnormanforderungen in neuen Fahrzeugen werden zur Steuerung der Zündspulen spezifische Methoden verwendet zusätzliche Zündungen. Dadurch wird im Leerlauf ein erhöhter Drehzahlwert angezeigt ( UPM). Zur Behebung dieses Problems ist ein zusätzlicher Filter notwendig, welcher vor das Drehzahlsignal des Steuergeräts gesetzt wird: Abbildung 8 DREHZAHL- SIGNAL Sirocco- Steuergerät -Ford Windstar 2003, Ford Focus 2003 (amerikanische Version) -R1 = 100kΩ/0,5W; R2= 100kΩ/0,5W; C1=33nF/250V -Ford Expedition ,4l V8 -R1=15kΩ/0,5W; R2=100kΩ/0,5W; Cl=33nF/250V 15