Tuners deugd, Motronic 4.4 tuning uitgelegd.

[MrCain]

Aanvraagje van Arjen  
Hoop dat de plaatjes er bij komen te staan...

Bij het aanpassen en of verhogen van je load setting in de Target Load Setpoint map zal je rekening moeten houden met het karakter en performance van de turbo. Vooral de beperking van de turbo moet goed in de gaten gehouden worden, anders is er kans op:
-   Boostspikes
-   Surge
-   Overspeed
Dit allemaal is niet bevoordelijk voor motor en turbo...dus willen we dit zien te verkomen.
Zo heb je voor iedere turbo compressor een compressorperformance map, daar kan je ongeveer zien waar het ideale werkgebied ligt van de turbo compressor.

Voorbeeld performance map 18T 16T:


Y as = druk in absolute druk (bar) => 1 bar over/turbodruk is 2 bar absoluut  
X as = air flow (CFM)
Van uit het midden zie je de efficiëntie "eilandjes" (%)
De gebogen horizontale strepen door de eilandjes zijn de turbo rpm lijnen (rpm) => een turbo draait al snel meer dan 150.000 rpm....
Links van de map is het surge gebied (niet best voor turbo en axiaal lager)
Rechts van de map is het choke gebied (gaat de turbo als föhn werken => te warme zuurstof arme lucht)


Je kan in deze map de performance van jou setup berekenen/plotten doormiddel van de gewenste (of haalbare uit de grafiek) druk en de berekende air flow:



CFM = (L x RPM x VE x Pr)/5660

CMF   = Airflow
L   = Motor inhoud in liter
RPM   = Motor toerental op dat moment
VE   = motor efficiëntie:   
Standaard 2-valve   =   85%
Standaard 4-valve   =   90% => houd dit aan Vul het getal 90 in : niet met procenten rekenen
Licht gemodificeerd   =   93%
Competitie       =   105%
PR   = druk in absolute druk (pressure ratio in de map dus turbodruk + 1 bar)

Voorbeeld:

Motorinhoud = 2.3 liter
RPM = 3600
4 kleppen per cylinder
Druk die je wil halen = 0.6 bar

CMF=(2.3 x 3600 x 90 x 1.6)/5660

CMF=210.6

Dit zal je een aantal keer moeten uitrekenen per motor RPM van min tot max rpm en je zal zien dat een te hoge druk/load in lagere rpm (>3000) zal resulteren in te lage performance en zelfs surge.
Beste is om binnen de 70% (liefst 75%) te blijven.

Voorbeeld van te hoge loadrequest wat de turbo niet kan halen omdat hij dan in een inefficiënt gebied draait:


Donker blauw   = TCV duty cycle
Paars      = Actual load
Rood      = Requested load
Turquoise   = TPS

Je ziet in de eerste run, van laag rpm accelererend, naar hoog rpm dat de Actual load de Requested Load niet kan volgen en de ECU dit wel wil bewerkstellen door de TCV meer open te sturen (verhogen duty cycle) dit omdat je dan in een inefficiënt gebied van de turbo zit. Als de turbo dan weer wel in een efficient gebied gaat draaien zal dit weer resulteren in een boost/load piek omdat de ECU dit niet snel genoeg kan corrigeren door middel van het verlagen van de TCV duty cycle  met oscilatie in load en druk als gevolg Dit oscileren kan ook veroorzaakt worden door een niet goed ingeregelde TCV Duty Cycle Pilot map
Het 2e stuk in de grafiek is overschakelen naar volgende versnelling en gelijk WOT. Ook daar kan de Actual load de Requested Load niet volgen door een te hoge load waarde in de Target Load Setpoint map. De ECU probeerd dit weer en stuurt de TCV weer (te) ver open. Als de turbo dan weer wel in een efficient gebied gaat draaien zal dit weer resulteren in een boost/load piek.

Wat is hier tegen te doen? Simpel: de load setting in de Target Load Setpoint map op het punt waar dit verschijnsel zich voordoet verlagen naar een setting welke beter in de buurt komt van de Actual Load. Deze cel is makkelijk te bepalen door de Data Tracing functie te gebruiken in TunerPro.



Door de cursor in de Monitor grafiek te schuiven zal er en "balletje" in de map komen welke (ongeveer) de cel aangeeft waar de ECU op dat moment zijn data gebruikte:


BTW: de 75.00 tabel schijnt niet te worden gebruikt door de ECU dus de veranderde waarde in de 70.00 tabel zetten.

Zelf reken ik altijd nog eens terug met de gemeten luchtmassa om te zien of ik in de praktijk ook nog in een goed gebied zit (zoals Maarten al opmerkte is dit alleen een compressor map en is de invloed van de turbine en turbine behuizing daarin niet meegenomen)

Je Kg/h delen door 2.041 en je heb weer CMF



EDIT: plaatjes er bij gezet en absolute druk duidelijker gemaakt
EDIT2: 18T map vervangen door 16T

[arjenT5R]

Heren ik moet zeggen ik ben erg onder de indruk van de input en hoeveel moeite iedereen er in steekt, het wordt op deze manier echt een heel mooi topic!
Ik pink even een traantje weg  

Zo mooi dit!

@ Cain copy paste de plaatjes even in je verhaal dan is t weer kloppend  

Nog even een klein puntje van aandacht let op dat de geplaatste curve in BAR(A) is ofwel atmosfeer. De drukmeter in de auto geef BAR(G) ofwel Bar gauge. Dus wel even rekening mee houden als je naar de 2 Bar(a) lijn kijkt dan is dit dus 1 Bar(g) op de meter in de auto.

[razorx]

BITS is een een flagbyte
Dat wil zeggen een byte waarin elke bit apart gezet wordt om een bepaalde situatie weer te geven

Als BITS = decimaal 7 dan is dat binair 0000 0111
Ofwel flag 0, 1 en 2 is gezet.
flag 0 gezet =  Knock control, adaptive mode enabled
flag 1 gezet =  Knock control, system enabled
flag 2 gezet =  Knock control, "reduced step width"

Als er werkelijke knock wordt gedetecteerd is flag 7 gezet ofwel bit 7 van het flagbyte BITS
Ofwel decimaal gezien: als BITS>=64 betekent dat er knock is gedecteeerd   (binair 0100 0000 = decimaal 64)

Dus kort:     als BITS >= 64 dan is er echte knock gedetecteerd

(EDIT: gecorrigeerd.)

Kleine correctie Als bit 7 gezet is is de data 1000.0000 en niet 0100.0000
Decimaal betekent dat 128.

[Piet]

Noem dat maar klein.... ik had het ook voor die fles wijn moeten posten.

In ieder geval moet hetbzijn : BITS>=128 betekent dat er knock is gedetecteerd.

[Piet]

Heren ik moet zeggen ik ben erg onder de indruk van de input en hoeveel moeite iedereen er in steekt, het wordt op deze manier echt ehhen heel mooi topic!
Ik pink even een traantje weg  

Zo mooi dit!

@ Cain copy paste de plaatjes even in je verhaal dan is t weer kloppend  

Nog even een klein puntje van aandacht let op dat de geplaatste curve in BAR(A) is ofwel atmosfeer. De drukmeter in de auto geef BAR(G) ofwel Bar gauge. Dus wel even rekening mee houden als je naar de 2 Bar(a) lijn kijkt dan is dit dus 1 Bar(g) op de meter in de auto.

Owww, haha nu heb ik dan weer een kleine correctie:
BAR(A) = Bar absoluut!
BAR (g) = Bar gauge = Bar atmosferisch.

Maar wel is het nog steeds zo dat BAR(A) = BAR(g) + 1  (ongeveer)

[arjenT5R]

Heren ik moet zeggen ik ben erg onder de indruk van de input en hoeveel moeite iedereen er in steekt, het wordt op deze manier echt ehhen heel mooi topic!
Ik pink even een traantje weg  

Zo mooi dit!

@ Cain copy paste de plaatjes even in je verhaal dan is t weer kloppend  

Nog even een klein puntje van aandacht let op dat de geplaatste curve in BAR(A) is ofwel atmosfeer. De drukmeter in de auto geef BAR(G) ofwel Bar gauge. Dus wel even rekening mee houden als je naar de 2 Bar(a) lijn kijkt dan is dit dus 1 Bar(g) op de meter in de auto.

Owww, haha nu heb ik dan weer een kleine correctie:
BAR(A) = Bar absoluut!
BAR (g) = Bar gauge = Bar atmosferisch.

Maar wel is het nog steeds zo dat BAR(A) = BAR(g) + 1  (ongeveer)

Bij mij is t eerder een tekort aan wijn 

[razorx]

Noem dat maar klein.... ik had het ook voor die fles wijn moeten posten.

In ieder geval moet hetbzijn : BITS>=128 betekent dat er knock is gedetecteerd.

Gheghe. Dat bewijst je menselijke kant:
Voor de fles wijn ben je een digitaal mens en is het eerste getal een 0, zoals dat hoort.
Na de fles wijn treedt er een weerwolf effect op en wordt je een mens. Het eerste getal is dan een 1.

Even voor de niet digitale mens:
Een digitaal mens telt 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 ,7

Een mens mens telt:
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
Verwarrend, bedreigend en onhandig.

Het aantal programmeerfouten dat ontstaat door dit verschil is niet voor te stellen.

@MrCain: Meteen een mooi brugje naar die zo handige data tracing functie.

[classicT5]

@input mrCain, de VE factor is per motor per toerental varierend. Wil je optimaal tunen, zou je die ook moeten weten/meten. Bv grote vd kleppen geeft variatie in efficiency, beter bij hoge toerentallen, slechter bij lagere.

Lengte inlaattraject etc.

Dit zijn allemaal componenten waar motorontwikkelaars mee testen, meten, rekenen, etc. Maar m.i. zonder motortestbank niet zelf te doen.

[Piet]

Eventually it all comes down to trial and error....

Dat wil zeggen:
Eerst een een beredeneerde waarde, maar daarna stapje doen ......effect beoordelen.... naar aanleiding daarvan, stapje terug of verder..etc

[MrCain]

@input mrCain, de VE factor is per motor per toerental varierend. Wil je optimaal tunen, zou je die ook moeten weten/meten. Bv grote vd kleppen geeft variatie in efficiency, beter bij hoge toerentallen, slechter bij lagere.

Lengte inlaattraject etc.

Dit zijn allemaal componenten waar motorontwikkelaars mee testen, meten, rekenen, etc. Maar m.i. zonder motortestbank niet zelf te doen.

Is ook niet de intentie van het verhaal om met deze data te tunen => is om te zien waar je ideale en (vooral) niet ideale gebied van je turbo ongeveer ligt. Als je daar rekening mee houd verklaard het wanneer de turbo de load niet haalt op dat moment.

Het tunen doe je met de data die je vergaard met loggen: elke setup reageert inderdaad weer anders (denk ook aan type hotside turbo, flow downpipe en katback, type intercooler, staat van blok zelf enz......) wat ik wel s doe is de gemeten luchtmassa terug rekenen naar cmf en zo de map plotten aan hand van de praktijk => motortestbank is in principe een simulatie van rijden op de weg


EDIT: eigenlijk mis je nog 1 belangrijke parameter om een goed beeld te krijgen van de compressor performance: toerental turbo. Heb eigenlijk niet de moed gevonden (en zak met euries ) om een gat in de compressor te boren voor een rpm sensor.

[arjenT5R]

Denk dat je zeker op de weg een heel eind kan komen met proberen, knock tandje terug, proberen.

Motoren fabrikanten hebben een grotere marge ingebouwd, want wij kunnen bv specifiek op lpg tunen.
De fabrikant bouwt een motor die ook op een octaan gehalte wat lager dan 95 moet kunnen presteren.

Ik denk dat je zoals mensen hier bezig zijn, loggen en praktijk testen een stuk verder komt.
Je kan er wel formules op los laten maar eea is idd afhankelijk van setup etc.

[Maarten-t5]

Kleine kanttekening in dit verhaal is dat je er vanuit gaat dat de wastegate zodanig is afgesteld dat de gewenste load haalbaar is.
Dit is niet vanzelfsprekend, aangezien die dingen oud beginnen te worden waardoor de veerconstante minder word.
Dit begint steeds vaker voor te komen.
Sommige wastegate actuatoren staan 2 volle slagen of meer te los en dienen eigenlijk vervangen te worden.
Nu niet even 2 slagen erbij draaien om te kijken of het helpt, dat kan redelijk destructief zijn.
Je moet altijd de voorspanning kunnen meten als je de wastegate afsteld.

Daarnaast is zo'n performance map zoals je die post een compressor map.
De turbine is niet meegenomen in deze flowmaps, maar heeft wel een grote invloed op de efficiëntie vd turbo.
Je kunt dus niet direct tunen vanaf zo'n compressormap, al zou je weten wat voor load gelijk staat aan een bepaalde druk.

De 18t is een vrij agressief spoolende turbo. Het is lastig om deze oscillatie vrij te krijgen.
Het oscilleren is vrijwel altijd een gevolg van de afstelling van de tcv pilot tabel.
Eigenlijk groeit de tcv duty te snel bij undershoot, wat verholpen zou kunnen worden door extra demping.

[classicT5]

Pas op dat je de turbo niet in overspeed komt, dwz te hoge toerentallen, want dan kunnen stukjes van het C/W en of T/W afbreken. Een grotere turbo kan minder hoge toeren aan dan een kleinere turbo ivm de massa van zowel T/W als C/W. Bv een vrachtwagenturbo zit meestal max op 80/90d rpm. Kleine turbo, bv zon japanse 3 clinder van 850cc zit boven de 250d rpm.

De marges die fabrikanten toepassen heeft oa te maken met verschillen in luchtdichtheid en luchtdruk. Als je je setting maximaal maakt voor nederlandse omstandigheden, loop je een risico als je op grotere hoogtes gaat rijden op overspeed. M.i. wel iets om in je bewust van te zijn als je op vakantie met je getunede auto volgas door de bergen gaat rijden.

[arjenT5R]

Voordeel is wel dat als je zelf mapt dan je er dan een wat tammere in kan prakken voor je op vakantie gaat

[Maarten-t5]

Of een buitendruk sensor toevoegen en op basis daarvan de max req load begrenzen met een tabelletje.