"Tuning" R1100GS



Überblick

Auf dieser Seite ist ein Eingriff in die Motorsteuerung mittels eines Geräts mit dem schönen Namen "BMW-AF-XIED" beschrieben.
Dies ist ein behutsamer Ansatz, um der 1100er und der 1150er, aber wohl auch der 1200er Generation etwas mehr Pep zu verleihen.


Motivation: was gibt es zu verbessern?

  • Bezug ist eine Maschine mit aktiver Lambda-Regelung, wie sie die meisten 11xxer haben. An sich eine feine Sache, nicht nur für die Umwelt, sondern auch hinsichtlich des Verbrauchs: der Motor wird so geregelt (dazu unten mehr), daß er immer ein "optimales" Gemisch erhält - nicht zu fett und nicht zu mager.
  • Aber ... wer schon mal folgendes beobachtet hat, für den könnte das folgende interessant sein:
    • das Ansprechverhalten im Bereich 2000-4000 U/min ist etwas zäh, vor allem wenn der Motor richtig warm ist. Ist er noch kalt (2 oder 3 Balken), ist es besser. (Man dreht ihn dann natürlich nicht hoch, aber fordert doch schon mal kräftig Leistung "untenrum".)
    • öffnet man aus niedrigen Drehzahlen das Gas, indem man schnell auf ca. 1/2 aufdreht, steigt natürlich die Leistung brav an, aber der Aufbau der Leistung ist irgendwie etwas zäh. Manchmal hat man regelrecht das Gefühl eines "Durchhängers".
    • Besser reagiert die Maschine, wenn man das Gas während der Beschleunigung sukzessive öffnet oder den Gasgriff in Bewegung hält.
    • Kurz: grade der Bereich "untenrum" und in der Mitte könnte irgendwie noch besser sein.
    • die warme Maschine zeigt trotz aller Bemühungen immer noch ein mehr oder weniger deutliches Konstantfahrruckeln. Auch dies ist in kaltem Zustand nicht der Fall.
  • Nun gibt es verschiedene Einstellungen zum "Tuning":
    • "das volle Programm": heißt nebenbei, daß man der Meinung ist, daß BMW einen deutlich suboptimalen Job bei der Entwicklung getan hat. Oder aber man ist bereit, einige gravierende Nachteile in Kauf zu nehmen.
    • oder aber "minimalinvasive" Eingriffe: kostengünstig, reversibel - im großen ganzen ist man zufrieden mit dem Mopped, und möchte nicht zu tief eingreifen.
  • Interesse geweckt?

Eingriff in die Motorsteuerung: "BMW-AF-XIED"

  • Zuerst mal der Name : er bedeutet “BMW Air Fuel Extended Inline Enrichment Device”. Wer sich das merken kann, wird auch die folgenden Informationen zur Funktionsweise verstehen.
  • Die meisten Aussagen bezüglich der Funktionsweise der Motronic und des "BMW-AF-XIED" stammen aus 2 Threads im amerikanischen Forum "AdvRider", und im wesentlichen von "Roger 04 RT".
  • Roger hat sich einen Haufen Arbeit gemacht, um zu durch Meßwerten belegbaren Aussagen zu kommen. Die meisten Messungen hat er auf 2 Arten gezogen:
    • mit dem "GS-911" (bitte selbst danach suchen)
    • oder mit dem Einbau einer Breitbandsonde und dem LM-1 Controller
    • und beidesmal mit einem Laptop als Beifahrer.
  • Die Mehrzahl seiner Messungen beziehen sich auf eine 1150er RT, also auf die Motronic 2.4, und auf den 90 PS-Motor mit etwas höherer Verdichtung.
  • Mittlerweile gibt es eine Menge positiver Rückmeldungen bezüglich sowohl der Verwendung des LM-1 Controllers als auch des "BMW-AF-XIED".
  • Ich bin nicht mit dem Lieferanten verbunden - mir hat das Verstehen der Zusammenhänge und das Testen Spaß gemacht, und ich habe mich mit Roger intensiv dazu ausgetauscht.

Hintergrundinfos: das Motor-Management-System der 11xxer BMW

  • (Das folgende ist nur eine kurze Beschreibung mit dem Ziel, die Idee hinter dem "BMW-AF-XIED" besser zu verstehen.)

Motronic 2.2

  • Die 1150er haben die Version 2.4, die sich in einigen Punkten unterscheidet - das hierfür wesentliche ist aber identisch.
  • Was ist der Input? Über verschiedene Meßfühler werden erfaßt:
    • Temperatur der angesaugten Luft: im Luftfilterdeckel
    • Signal der Lambdasonde: mißt Rest-Sauerstoffgehalt des Abgases
    • Temperatur des Motoröls: als Indiz für die Motortemperatur - wird noch eine Anreicherung des Gemischs benötigt, oder ist er warm?
    • Drehzahl: der Hallgeber an der Kurbelwelle
    • Drosselklappe ("Gas"): ein Winkelgeber an der linken Drosselklappe, er erfaßt, wieviel Last dem Motor abverlangt wird. (Bei Automotoren wird zusätzlich oft noch der Unterdruck im Saugrohr erfaßt - hier nicht.)
    • barometrischer Umgebungs-Luftdruck: im Motronic-Gehäuse
    • (noch kein Klopfsensor - der kam erst mit der 1200er)
  • Inhalt - "was ist drin in der Dampfmaschin'?"
    • zunächst mal sind diverse Kennfelder im ROM (Festspeicher) abgelegt: für Zündzeitpunkt und Einspritzzeit (hier 2 Beispiele von anderen Motorsteuerungen)


"Stelle mer uns mal janz dumm. Also wat iss' ene Dampfmaschin'? Dat issene Ding mit 2 Löschern - eins wo was reingeht, und eins wo der Dampf rauskommt. Und was in der Mitte ist - dat kriejen wir nächstes Mal."

 

  • bis dahin ist es eine Steuerung, noch keine Regelung. Zur Regelung wird die Sache erst durch den Lambda-Regelkreis.
  • der wichtigste "Inhalt" ist die Verrechnungslogik in Gestalt von Hard- und Software, um aus den Inputs und dem eigenen "Gedächtnis" folgendes zu generieren...:
  • Output - "was hinten raus kommt":
    • Zündzeitpunkt
    • Regelung der Einspritzzeit (geregelt wird die Einspritz-Zeitdauer, nicht die Menge pro Zeit, und der Druck ist immer konstant - aber auch hier kann man eingreifen)
    • die inneren Werte aus den Kennfeldern werden also in Abhängigkeit der Inputs (Drehzahl, Drosselklappenwinkel, Luftdruck/-temperatur und Öltemperatur) angepaßt, und dann an die "Aktoren" (Zündung, Einspritzdüsen) ausgegeben.
  • die genaue Funktionsweise der Motronic 2.2 (gilt auch für die 2.4) ist auch heute noch BMW-Geheimnis. Vieles konnte jedoch durch Messungen erschlossen werden ("Verhaltensforschung").

Die Lambda-Regelung

  • Bestandteile:
    • Sensor: Lambda-Sonde (ein paar Details unten)
    • Aktor: Motronic bzw. die Stellglieder Zündung und Einspritzzeit
    • "nebenbei" noch der Katalysator: er ist nicht funktionaler Teil des Regelkreises, sondern er soll nur möglichst optimale Arbeitsbedingungen erhalten.
  • Zweck des Lambda-Regelkreises: möglichst geringe Emissionen bei möglichst optimaler Leistungsentfaltung
    • geringstmögliche Emissionen bei Lambda=1 oder AFR=14,7 (1 kg Benzin verbrennen mit 14,7 kg Luft "vollständig")
      • Ist Lambda= 1, so gilt das Verhältnis als "stöchiometrisches Verbrennungsluftverhältnis". Das ist der Fall, wenn alle Brennstoff-Moleküle vollständig mit dem Luftsauerstoff reagieren, ohne dass Sauerstoff fehlt oder unverbrannter Sauerstoff übrig bleibt (bitte dies in Wikipedia nachlesen).
      • bei Lambda=1 findet der Katalysator optimale Arbeitsbedingungen vor, und kann das Abgas optimal aufbereiten
    • minimaler Verbrauch: bei Lambda=1,05 (AFR 15,4), also bei Luft-Überschuß. Aber hier fühlt sich der Kat nicht mehr 100% wohl.
      • Die Älteren unter uns können sich noch an die Einführung der Katalysatoren erinnern: damals wurde argumentiert, daß der Verbrauch ansteigt, und das könne ja wohl nicht der Sinn dieses neuen Themas "Umweltschutz" sein...
      • Das mit der Steigerung des Verbrauchs stimmt demnach schon - allerdings: welcher Käfer war denn damals auf 1,05/15,4 abgestimmt...?
  • die bestmögliche Leistungsentfaltung ist hingegen meist bei einem fetteren Gemisch, denn eine chemisch vollständige Verbrennung ist unter den Realbedingungen eines schnelldrehenden Motors bei Lambda=1 kaum möglich, sondern bei Werten von Lambda<1, also etwa 0,9 oder AFR=13,2 (oder sogar noch fetter)
  • diese Ziele bilden einen klassischen Zielkonflikt!
  • Genau hier setzt das Gerät "BMW AF XIED" ein.

Leistungsgrenzen

  • Die Motronic kann nicht unbegrenzt schnell arbeiten und reagieren (man bedenke: die Motronic 2.2 wurde 1993 serienreif):
    • wenn der Lambda-Regelkreis aktiv ist, dann scheint die Motronic etwa jede 30 bis 50 mS = 1/20 Sekunde einen Meß- und Regelzyklus zu starten. (Dieser Wert stammt von der 2.4 der 1150er - die 2.2 der 1100er ist evtl. etwas langsamer.)
    • hinsichtlich der Regelgröße "Gemisch" wird in jedem dieser Steps um 1% angepaßt. Wird also "zu mager" gemessen, und die letzte Einspritzzeit war zuvor 2,0 mS (Millisekunden), dann wird im nächsten Zyklus 2,02 mS lang eingespritzt, erneut gemessen, dann ggf. 2,04 mS - solange bis es paßt.
    • Problem ist halt dabei, daß sich dauernd was ändert: mal ist der Motor grade am Hochdrehen, mal wird im nächsten Moment geschaltet, usw.
  • Der Lambda-Regelkreis (im englischen "closed loop" genannt) wird von der Motronic durchaus nicht unter allen Betriebsbedingungen aktiviert:
    • denn hierdurch würde im Anbetracht der Leistungsfähigkeit des Regelsystems wohl das Leistungsverhalten zu negativ beeinflußt werden. (Das ist auch der Ansatz all derer, die die Lambda-Regelung deaktivieren, indem sie den Codierstecker ziehen.)
    • Naheliegend wäre auch der Schluß, daß hier auch die Prüfbedingungen der Abgastests bei der Typzulassung eine Rolle spielen, d.h. diese abgebildet werden.
    • nichtsdestoweniger ist eine akkurate Regelung des Gemischs natürlich eine feine Sache, die Frage ist evtl. nur, welches der Zielwert (Lambda) sein soll.
  • Immer dann, wenn der Lambda-Regelkreis nicht aktiviert wird, dann befindet sich das System im "open loop"-Modus.
  • Je moderner eine Motorsteuerung ist, umso leistungsfähiger ist der Rechner in ihr. Somit ist in einer 1200er weitaus häufiger der "closed loop"-Modus aktiv, als in der 11xxer Generation.

Überblick "open ó closed loop"

  • Siehe die nachfolgenden Absätze zu den einzelnen Parametern.
Parameter ò open loop Modus
Lambda-Regelung inaktiv
closed loop
Lambda-Regelung aktiv
Motor-Temperatur kalt warm
Gas-Betätigung in Bewegung ruhige Gashand
Lastzustand Vollast / Vollgas Teillast
Drehzahlbereich über ca. 4000 U/min* 2000-4000 U/min

*: nicht immer

Lambda-Regelung ist nicht aktiv bei sich änderndem Drosselklappenwinkel:

  • die folgende Messung von "Roger 04 RT" an seiner 1150RT zeigt, daß die Lambda-Regelung bei "ruhendem Gasgriff" aktiviert wird, und ausgesetzt wird, sobald man am Gas dreht (TPS = throttle position sensor = Drehwinkelmesser). Dabei ist weitgehend egal, wieviel die Drosselklappe bereits geöffnet ist:
    • rote Kurve oben = Lambda-Regelung aktiv ("closed loop"), rote Kurve unten: Lambda-Regelung inaktiv ("open loop")
    • grüne Kurve: Drosselklappenwinkel. Rechts der Mitte ist z.B. eine längere Phase mit ca. 50% Gas und ca. 3500-4000 U/min (blaue Kurve). Vermutlich im 6. Gang auf der Autobahn.
    • man erkennt, daß es offenbar sowohl vom gemessenen absoluten Winkel (Ausgangslage) abhängt, als auch von der aktuellen Änderung (erst ab einer größeren Änderung wird gehandelt)
    • Öffnen des Gases setzt den Lambda-Regelkreis aus, Schließen nicht immer (siehe knapp rechts der Mitte).
  • interessante Schlußfolgerung: es ist etwas anderes, das Gas aufzureißen und dann die Beschleunigung abzuwarten, als es langsam zu öffnen (insofern fast ähnlich wie bei Vergasern...)
  • Und: demzufolge dürfte auf dem Prüfstand der "closed-loop"-Modus aktiv sein, denn gerade hier wird das Gas meist "digital" voll aufgerissen und dann das Hochdrehen des Motors abgewartet. Wenn nun der "closed-loop"-Modus aber nicht der "best-power"-Modus ist (weil vielleicht das Gemisch etwas mager ist), dann ... dazu kommen wir noch.

Die Lambda-Regelung ist vor allem aktiv im Drehzahlbereich von 2000-4000 /min::

  • bei höhreren Drehzahlen wird das System meist im "open-loop"-Modus betrieben. Das bedeutet, daß hier ausschließlich nach den abgelegten Kennfeldern gearbeitet wird. Es findet keine Kontrolle mehr über die Lambda-Sonde statt.
  • Das wiederum heißt natürlich, daß diese Kennfelder so gestaltet sein müssen, daß z.B. der Katalysator keine Schaden durch Überfettung nimmt, oder die verschiedenen Abgaswerte in den Himmel schießen.
  • Messungen haben gezeigt, daß in diesem "Hochlast-Bereich" das Gemisch tendenziell leicht angefettet wird (Lambda<1).

Lambda-Regelung und Vollast?

  • Frage: was heißt hier nun "meistens bei höherer Drehzahl"? Warum heißt es nicht "ab 4755 U/min oder einer Drosselklappenwinkel von 77,2° wird immer der open-loop-Modus aktiviert"?
  • Antwort: ich weiß es nicht genau. Das könnte nur jemand beantworten, der die Motronic programmiert hat.
  • Es besteht jedoch die plausible Annahme, daß ein Produkt aus beiden Parametern dazu herangezogen wird, ab wann die Lambda-Regelung ausgeschaltet wird.
  • Hier eine Messung dazu: sie zeigt, daß auch bei höheren Drehzahlen die Lambda-Regelung anspringt (siehe die Kästchen) - außer es liegt grade Vollgas an:

Die Lambda-Regelung setzt erst ein bei (halbwegs) warmem Motor:

  • siehe folgende Plots von "Roger 04 RT" : zunächst ist der Motor kalt, Lambdaregelung bleibt aus (rote Linie bleibt unten), auch wenn am Gas gedreht wird und die Drehzahl sich ändert.
  • Motor ist warm: jetzt bewirken ähnliche Inputs (Drehzahl, TPS) ein Anspringen der Lambdaregelung (hier ist es die grüne Linie - gleiche Farben wäre besser gewesen):
  • auch nach dem Kaltstart ist die weitaus modernere 1200er sehr viel schneller im "closed loop"-Modus. Das liegt jetzt weniger an der Rechenleistung, sondern vermutlich an genaueren Meßwerten der Lambda-Sonden (die 1200er haben je eine pro Zylinder!)

Ist die Motronic 2.2 lernfähig??

  • Auch hierzu hat (v.a.) "Roger 04 RT" Messungen veröffentlicht.
  • Hier der 1. Start nach einem Motronic-Reset in der oberen Kurve, darunter der Graph vom 2. Start. Die X-Achse ist jeweils ca. 15 Minuten.

    hier sieht man:
    • die Ausschläge sind beim 2. Lauf geringer (außer ein paar Ausreißer), die statistische Streuung (Diagramm rechts) wird schmaler.
    • Das heißt, die Motronic regelt beim 2. Lauf genauer auf den Sollwert. Was aber ermöglicht diese Genauigkeitsverbeserung?
  • Für folgenden Plot wurde folgendes gemacht:
    • zuerst (vor dem Zeitpunkt des Bildes) war die Motronic auf einen Sollwert von AFR 15,6 (sehr mager, Lambda=1 ist AFR 14,7) programmiert. Roger hat diese Zielwertänderung mit seinem Versuchsaufbau mit Hilfe des LM-1 zuwege gebracht. Mit diesem mageren Gemisch wurde das Motorrad dann eine Weile gefahren.
    • dann wurde es abgestellt, und jetzt wurde ein AFR von 13,8 (leicht fett) als Zielwert eingestellt, aber die Motronic c nicht "resetted" (das ist wichtig für das kommende!).
    • Die folgende Messung zeigt, was nun nach dem (warmen) Start passierte:
    • Der Motor fiel sofort in den "closed loop"-Modus, und die ersten 10 sec lief er nach wie vor in einem AFR 15,6. Das hatte sich die Motronic offenbar in irgendeinem "Korrekturspeicher" gemerkt!
    • dann nach ca. 10 sec Laufzeit begann er sich offenkundig an die Feststellung "Istwert ungleich Sollwert" anzupassen, und stellte sich auf das neue Ziel-AFR 13,8 ein. Dieses Absenken von Sekunde 22 -27 ist das Protokoll der stufenweisen Abmagerung nach einer erkannten Diskrepanz. Gäbe es kein "Gedächtnis", hätte die Kurve sofort nach dem Start schräg abfallen sollen, und nicht erst nach ca. 10 sec.
    • Man könnte natürlich auch sagen: es gibt einen Programm-Befehl "nach dem Start warte 10 sec, bevor du entscheidest, ob die Lambdaregelung aktiviert werden soll oder nicht". Dann wäre das Verhalten auch ohne "Gedächtnis" erklärbar.

     

  • Auch ich war lange Zeit skeptisch gegenüber dieser behaupteten "Lernfähigkeit":
    • war die Hard- und Softwarearchtektur im den späten 80ern wirklich schon soweit, solch eine Anforderung sicher genug darstellen zu können?
    • ich habe einen Brief an BMW geschrieben mit der Bitte um etwas Aufklärung - mal sehen, ob was kommt
    • andererseits konnte ich mir die Schwankungen im Leistungs- und Ansprechverhalten, speziell wenn mal der Akku getrennt gewesen war, nicht so recht ausschließlich durch meteorologisch unterschiedliche Bedingungen erklären. Jeder weiß: "kaltes Hochdruckwetter ist Moppedwetter", aber macht mal einen Reset während einer Tour. Dann werdet ihr aller Wahrscheinlichkeit einen Unterschied im Ansprechverhalten feststellen.
    • Mittlerweile jedoch bin ich aufgrund dieser Messungen davon überzeugt, daß die Motronic "adaptiert".
  • Eine solche Fähigkeit zur Anpassung bedingt:
    • ein "Gedächtnis", welches zum einen beschreibbar sein muß, und zum anderen auch "dauerhaft", sollte also seinen Inhalt nicht "jedesmal" (= bei jedem Start) verlieren. Das kann ein SRAM-Speicher, den es auch in den späten 80ern schon länger gab. Ein solcher müßte sich also in der Motronic finden lassen. Freiwillige vor: wer schlachtet seine...?
    • falls das "Gedächtnis" aber doch mal verloren geht, dann fängt der Motor von vorne an. Und genau das bestätigen viele Fahrer, wenn ihre Motronic "resetted" wur: ein eher "teigiges" Verhalten, was sich "irgendwann" wieder gibt.
    • (Bei der Motronic erfolgt das "Gedächtnislöschen" übrigens ganz einfach durch Trennen von der dauerhaft anliegenden Versorgungsspannung, nicht durch einen in anderen Geräten häufig anzutreffenden "Reset-Knopf".)

Anpassung des "open loop"-Modus durch "Lernen"

  • Das soeben Gesagte bezieht sich auf den "closed loop"-Modus. Nun wissen wir aber schon, daß dieser nicht immer aktiviert ist. Was ist dann also im "open loop"? Greift dann doch wieder "Lambda=1"?
  • Nochmal die oben gezeigte Kurve - da ist noch mehr Information drin enthalten:
  • In diesen beiden Testläufen war die Motronic nur zu etwa 50% der Zeit (= der Meßpunkte) im "closed loop"-Modus. (Sie gehen ja immerhin über ca. 15 min Fahrzeit.)
    Anders als in den Kurven oben, wo das Anspringen der Lambda-Regelung mit erfaßt wurde, ist dies hier leider nicht dargestellt .
    • als Zielwert war durch einen Eingriff (wie, dazu kommen wir noch) hier ein Lambda=0,94 (AFR 13,8) eingestellt worden - normalerweise ist der Sollwert für die Motronic Lambda=1 oder AFR 14,7.
    • wenn nun in diesem Testlauf die Motronic ca. 50% der Zeit im "open loop" Modus war, dann sollte es eigentlich zwei sehr häufig anzutreffende Lambda-Werte geben, nämlich 1 und 0,94.
    • Dies ist aber nicht der Fall: fast alle Messungen liegen sehr eng bei 0,94 / 13,8 (siehe kleines Diagramm rechts: die Kurven haben beide nur einen Gipfel).
    • Das bedeutet also: der modifizierte Zielwert wird auch im "open loop" erreicht. Wie das? Es findet doch im "open loop" keine Rückkopplung statt ?
    • Das bedeutet wiederum, es findet offenbar innerhalb der Motronic selbst eine Anpassung "on top" der Kennfelder statt. (Die Kennfelder selbst sind unveränderlich im ROM abgelegt. die können nicht geändert werden und bilden gewissermaßen das stabile Fundament.)
    • Heißt: es erfolgt eine Anpassung des Lambda-Zielwerts über den gesamten Bereich, von Teil- bis zu Volllast.

Lernen? Nur mit Lambdasonde!

  • Alle Aussagen betr. des Lernvermögens stammen übrigens von Motorrädern, die eine Lambdasonde hatten und wo diese auch aktiv ist.
  • Das ist auch ganz logisch: denn ohne diesen "hardwareseitig" aktivierten Regelkreis fehlt die Basis für das "Lernen". Eine Steuerung (das ist eben keine Regelung!) kann niemals lernen, weil sie keine Rückkopplung des eigenen Verhaltens erhält.
    (aus Wikipedia)
  • Diese Anpassung durch Lernen findet für alle über den Codierstecker gewählten geregelten Kennfelder statt.
    • Zur Erinnerung: die Motronic 2.2 hat zwei verschiedene Kennfelder im Bauch, eins für die GS/R-Motoren und eins für die RS/RT-Motoren.
    • Wird über den Codierstecker jedoch der "ohne Kat-Modus" aktiviert, dann war's das, dann läuft die Anpassung über das CO-Poti.

Einer, der es wissen sollte......

  • Prof. Uwe Kiencke war in der fraglichen Zeit (80er Jahre) bei Bosch Automotive und Siemens, und wenn nicht direkt an der Entwicklun g der Motronic beteiligt, dann zumindest vertraut mit dem damaligen Stand der Technik.
    • Im Netz findet sich sein Standardwerk: "Automotive Control Systems" von 1999 (2. Auflage 2004)
    • In diesem Buch finden sich auf den S. 113-119 eindeutige Hinweise auf eine "Anpassungsfähigkeit" der Steuerung. Begriffe wie "non-volatile memory", "feed foward control map" bezeichnen das "Gedächtnis", "feed forward control" beschreibt dessen Verwendung.
    • ein beispielhafter Zweck solch einer Anpassung wird auf den S. 119-120 beschrieben. Angenommen, es besteht ein Leck im Ansaugtrakt. Dann würde der Motor jedesmal nach dem Starten mit einem falschen (zu mageren) Gemisch anfangen, und erst im Lauf einiger Minuten "merken, das hier was nicht stimmt", und das Gemisch entsprechend korrigieren. Die Steuerung speichert jedoch diese "Abweichung" und beginnt beim nächsten Start sofort mit "zielführenden" angepaßten Werten. (Natürlich sollte dieser Defekt irgendwann korrigiert werden. Vermutlich kann sowas auch über die OBD ausgelesen werden, so daß man schneller die Ursache findet.)
    • Nun sind die Aussagen im Buch nicht speziell auf die BMW-Motronic gemünzt, und es wird auch nicht gesagt, daß diese Fähigkeiten schon zu dieser Zeit in die Serie implementiert waren. Aber zusammen mit den og. Beobachtungen und Messungen ergibt sich dennoch ein sehr starker Beleg für die "Lernfähigkeit" der Motronic.

Wie lange dauert das "Lernen"?

Lambda-Sonde

  • Sprungsonde <=> Breitbandsonde: in den BMW 11xxern wird serienmäßig eine Sprungsonde verwendet (wie in fast allen "normalen" Fahrzeugen). Eine Breitbandsonde ist für sich allein schon teurer, und auch die Elektronik dahinter muß etwas komplexer sein. Dafür hat die Breitbandsonde den gewaltigen Vorteil, daß sie ein für Einstellzwecke brauchbares breites Meßspektrum hat.
  • Zur Funktionsweise der Sprungsonde (Details bitte im Netz suchen):
  • Spannungs-Sprung bei Lambda=1:
    • genau dort ist er ca. 400 mV
    • etwas fetter, und der Wert steigt auf 750 mV
    • etwas magerer, und der Wert fällt auf 150 mV.
  • Hier kann man sich leicht vorstellen, wie dieses Signal dann zur Regelung umgesetzt wird.
  • Dieses Hin- und Herspringen zwischen 0,8 und 0,15 V kann man übrigens messen, und so prüfen, ob die Lambdasonde bzw. die Regelung korrekt arbeitet.
    • (angenommen das Gemisch / Lambda selbst liegt in diesem Bereich
      • und ist nicht hoffnungslos überfettet
      • oder zu mager - aber dann geht der Motor vermutlich aus)
    • Messung bei warmem Motor
    • abgreifen kann man die Spannung am Stecker der Lambdasonde (diese natürlich gesteckt lassen!) am schwarzen Kabel, gegen Masse.
    • am besten mit einem analogen Multimeter, digitale Anzeigen könnten zu langsam sein (ging bei mir aber auch)
    • die Spannung wechselt etwa im Halb- oder Sekundentakt.
  • dieses Verhalten an der "fetten" Seite ist jedoch etwas davon abhängig, wie heiß die Abgase sind:
    • je höher die Abgastemperatur, umso geringer ist dieser Sprung ins Positive
    • 400° Unterschied in der Temperatur bewirken einen Spannungs-Unterschied von knapp 150 mV
  • diese zunächst unerwünscht erscheinende Eigenschaft ist in der Realiät aber gar nicht so unpraktisch:
    • so erhält ein Motor, der gerade heiße Abgase produziert, etwas mehr eingespritzt, bevor die Sonde "es ist genug jetzt!" meldet
    • das bedeutet eine Anreicherung im Volllast-Bereich!
  • Rogers Messungen legen nahe, daß die Lambda-Sonde der 1150er diesen Effekt ausgeprägter aufweist wie die der 1100er. (Nein, die Sonden sind nicht ohne weiteres austauschbar.)
  • Vermutlich sind aber die beiden Motronicen 2.2 und 2.4 genau darauf ausgelegt, und "kennen ihre Pappenheimer".

Verkabelung

  • Die Verkabelung der Lambda-Sonde und die Stecker sind unterschiedlich bei der 1100er und der 1150er. Siehe dazu "Installation des BMW-AF-XIED".

 


"Little black box" - BMW-AF-XIED

  • für Genießer nochmal die Erklärung des Namens: “BMW Air Fuel Extended Inline Enrichment Device”. Wer sich das merken kann, hat vermutlich auch die obigen Hintergrundinformationen erfolgreich verdaut.
  • Behutsamer Eingriff:
    • die Motronic bildet weiterhin den Mittelpunkt der Steuerung, sie wird nicht "ausgehebelt".
    • Minimal-invasiv, leicht reversibel
  • relativ kostengünstig (Preise siehe unter "Händler").Vergleichen könnte man es mit verschiedenen Alternativen.
  • Das bekommt man geliefert: links für die 1150er mit passendem Stecker, rechts für die 1100er, wo man an der Verkabelung etwas ändern muß.

Händler

  • Derzeit nur in den USA. Das bedeutet leider relativ hohe Versandkosten plus das Thema Steuer bzw. Zoll.
  • Preise siehe auf den dortigen Webseiten, ebenso hoffentlich die Bestellmodalitäten aus Europa
  • "Nightrider"
  • "Beemerboneyard"

Zur Grundidee des "BMW-AF-XIED": was tut diese kleine Box?

Installation (1100er)

  • eigentlich besteht die Arbeit nur aus dem elektrischen Anschluß:
  • bei der 1100er muß im Gegensatz zur 1150er etwas mehr Aufwand beim Kabelanschluß getrieben werden. Grund ist, daß die Buchse und Stecker der serienmäßigen Steckverbindung nicht (mehr) erhältlich waren.
  • Ich habe mit handelsüblichen Rundsteckern und einem kurzen Zwischenstück gearbeitet:
    • das Zwischenstück (hier blau) ist ein Y, es wird mit 2 Enden in das durchtrennte weiße Kabel* eingesetzt, und bedient das rote Kabel des AF-XIED. dies ist die +12V Spannungsversorgung, die von der Heizspannung der Lambdasonde abgegriffen wird. Diesen Abgriff vom weißen Kabel könnte man auch extrem flott mit einem "Stromdieb" machen, aber sowas kommt mir nicht an meinen Kabelbaum.
    • dann das druchtrennte schwarze Kabel (führt das Lambdasondensignal) so verbinden, wie es oben der Schaltplan zeigt.
    • ... und NICHT so, wie es aufmerksame Betrachter in dem Foto sehen: ich hatte hier zuerst den Eingang zum AF-XIED ans blaue, anstatt ans blau-weiße angeschlossen - und mich dann zunächst sehr über eigenartige Ergebnisse gewundert...
  • der Vorteil mit diesen Rundsteckern ist, daß ich irgendwann das ganze einfach wieder rückbauen könnte. Beim Verwenden von Stecker und Buchse einfach etwas überlegen, so daß die Anschlüsse unverwechselbar sind.
* aufpassen muß man übrigens , daß man das richtige der 2 weißen Kabel erwischt. Es ist Nr. 4. Dazu die Gummitülle des Steckers etwas zurückrollen.

 

 

  • Perfektionisten können hier natürlich noch viel schickere Lösungen bauen.

 

 

  • hier links sieht man dann die Verlegung der Kabel: das Lambdasonden-Kabel ist wieder am Rahmen befestigt, und das AF-XIED-Kabel geht nach oben über den Luftfilterdeckel.
  • den Anschlußstecker zum Gerät habe ich während der Testphase nach außen zugänglich gelegt (doppelseitiges Klebeband):

    So konnte ich in "nullkommanix" die Einstellung ändern und den Effekt beobachten (jeweils dazu den Motor abstellen, und danach neu starten).

    Ferner kann man so die grüne/gelbe Kontroll-LED beobachten.

    Ich wollte zu Testzwecken das Gerät komplett hardwaremäßig überbrücken können:
    • In der Anleitung steht zwar, daß die Stellung 1 "Serie" bedeutet. Aber ich wollte überprüfen, daß hier nicht doch das Signal in irgendeiner Weise bearbeitet wird.
    • Um es vorwegzunehmen: S1 scheint tatsächlich das Signal 1:1 durchzureichen, denn ich konnte keinen Unterschied von "AF-XIED aktiv, in S1" und "AF-XIED überbrückt, also Originalzustand" feststellen.

Installation 1150er

  • für die 1150er wird ein "plug and play" Kabelbaum geliefert, weil die 1150er nicht die spezielle Steckerverbindung an der Lambdasonde hat, wie sie die 1100er noch besitzt.
  • Hier ist die Sache also ruckzuck erledigt. Steckverbindung Lambdasonde / Motronic trennen ð 2 Stecker des Geräts einstecken ð Kabel verlegen, Gerät auf Luftfilterkasten ablegen ð fertig.

 

Auswirkungen

Verschiedene Ausgangspunkte der GS/R ó RS/RT und 1100 ó 1150

  • Vorweg ein Hinweis: Roger bezieht sich in seinem ausführlichen Bericht auf eine R1150RT mit Motronic 2.4. Dieser RS/RT-Motor weist einige Unterscheide zu den GS/R Motoren auf:
    Modell PS Nm Verdichtung
    R 1100 GS / R 80 (6750) 98 (5250) 10,3
    R 1100 RS / RT 90 (7250) 95 (5500) 10,7
    R 1150 GS / R 85 (6750) 98 (5250) 10,3
    R 1150 RS / RT 95 (7250) 100 (5500) 11,3
    • andere Nockenwellen, andere Ansaugrohre:
      • der "untere" Bereich ist bekanntermaßen und durch Prüfstandsläufe belegbar bei der RS/RT etwas "schwächer" als bei der GS/R
      • dafür ergibt sich "obenraus" jeweils 10 PS Mehrleistung
      • insofern wäre es nicht überraschend, wenn die unterschiedlich konfigurierten Motoren verschieden stark von einer Anfettung profitieren
    • innerhalb der 1100/1150er wird die RS/RT mit einem anderen Kennfeld (anderer Stecker) betrieben wie die R/GS - aber die Motronic ist jeweils absolut identisch!
    • innerhalb der 1100er: die RS/RT hat symmetrische Krümmer
    • die 1150er sind vermutlich nochmals magerer abgestimmt als die 1100er
    • die späteren 1150er wurden sogar mit Doppelzündung ausgerüstet:
      • die Doppelzündung diente nicht der Leistungssteigerung, sondern ausschließlich der Beherrschung der (erzwungenermaßen) sehr mageren Teillastabstimmung
      • die 2. Kerze wird ab 4800 U/min abgeschaltet - das System wirkt also wirklich ausschließlich im Teillastbereich
      • diesen hohen Aufwand zur Reduktion des Teillastruckelns treibt ein Hersteller nur dann, wenn es nicht anders geht.
    • man beachte die Verdichtungen: die absolut höchste innerhalb der 11xxer Generation hat die 1150RS/RT. Es kann durchaus sein, daß ein höher verdichteter Motor noch mehr unter einer sehr mageren Abstimmung leidet als ein nicht ganz so hoch verdichteter Motor.
  • Aufgrund dieser Unterschiede in der Ausganglage kann sehr wohl eine unterschiedlich starke Auswirkung des Änderung durch das AF-XIED bei den verschiedenen Modellen resultieren:
    • z.B. erscheint durchaus plausibel, daß die Kennfelder der 1150er Motoren insgesamt noch etwas magerer abgestimmt sein könnten (verschärfte Abgasbestimmungen, Doppelzündung)
    • so könnte es sein, daß bestimmte Motoren stärker als andere auf die leichte Anfettung reagieren.
    • - und von daher könnten diese Modelle noch stärker von einer leichten Anreicherung profitieren. Könnte! Meine 1100GS hat auf jeden Fall sehr positiv angesprochen.
  • Meine 1100GS:
    • Motor serienmäßig
    • Roter Codierstecker (also Kennfeld der GS aktiv)
    • lediglich der Auspuff der 1100 RS/RT ist montiert mit seinem symmetrischen Krümmer
    • die Zündung habe ich um ca. 2° früher verstellt: das mache ich mit allen meinen Moppeds. Ich verzichte somit auf den werksseitig vorgesehenen Sicherheitszuschlag, und taste mich etwas näher an die "Klingelgrenze" heran. Effekt ist bei allen Motoren ein etwas besseres Ansprechverhalten (also genau dieselbe Richtung wie sie mit dem AF-XIED eingeschlagen wird)
    • .

Einstellbare Wirkung - jeder wie er will

  • Das tolle an dem Gerät ist, daß man die Wirkungsstärke ganz bequem einstellen kann (sogar von außen, wenn man es vorübergehend am Tank anklebt). So habe auch ich erstmal kräftig herumgespielt.
  • Hier eine Tabelle mit diversen Werten:

Lambda

+% enrichment

AFR

Setting

Blinks
(@Start)

Measured AFR
(during operation)

orig. docu.

Roger: “new" sensor

Roger: “old” sensor

1.000

0,00%

14.7

 

 

1

Yellow

0.993

0,70%

14.6

 

 

2

No Lights

(means: oscillating between yellow and green)

0.986

1,40%

14.5

 

 

3

0.980

2,00%

14.4

 

 

4

0.973

2,70%

14.3

14.45

 

5

0.966

3,40%

14.2

14.3

14.1

6

0.959

4,10%

14.1

14.1

13.8

7

Green

0.946

5,40%

14.0

13.8

13.5

8

Green

0.939

6,10%

13.8

 

 

9

Yellow & Green (?)

0.925

7,50%

13.6

 

 

10

Yellow & Green (?)

0.918

8,20%

13.5

 

 

11

Yellow & Green (?)

  • besonders aussagekräftig finde ich die %-Werte für die Anreicherung gegenüber Lambda=1.
  • in der Spalte "Measured AFR (during operation)" ist dargestellt, was die Anzeige der beiden LED am Gerät bedeutet.

Leerlauf

  • bei mir fiel die Leerlaufdrehzahl sofort nach der Aktivierung seltsamerweise etwas ab. Ich habe das nachgestellt (und dabei gleich nochmal synchronisiert).
  • Die meisten anderen "User" berichten hingegen von einem Ansteigen, teils um ca. 150 U/min.

Lernen der Motronic - fühlbar

  • Es war ziemlich unübersehbar, auch für Skeptiker wie mich: die Motronic "lernt". Es dauert eine Zeit, bis sich die positiven Wirkungen vollständig entfalten. Ich würde das in 2 Phasen beschreiben:
    • der Effekt auf das Konstantfahrruckeln tritt schneller ein als die Verbesserung des Ansprechverhaltens
    • innerhalb der ersten 10-20 km merkt man eine relativ schnelle Änderung, dann verläuft die Adaptation langsamer
    • erst etwa nach ca. einer Tankfüllung ist die Adaptation vollständig erreicht und der Effekt erreicht seine (je nach Stufe) volle Wirkung.

Ansprechverhalten und Konstantfahrruckeln

  • Klare Verbesserung - siehe dazu folgende Abbildung. Nochmals zur Erinnerung: Bezug ist meine 1100GS.
    Das kann bei anderen Exemplaren anders aussehen. In den meisten anderen Berichten wird S7 oder 8 als Optimum angegeben. Das schöne an dem Gerät ist, daß es jeder nach eigenem Gutdünken und Präferenzen einstellen kann!

Bedeutung dieser Kurven:

  • Beispiel für das Thema "Power":
    • mit S9 hatte ich den maximalen Effekt, S10 und 11 brachten nix Positives mehr darüber hinaus - nur vermutlich Mehrverbrauch
    • nochmal: ich sage hier nichts über die absolute Stärke des Effekts!
    • dann habe ich S4, S6 und S8 probiert, und abgeschätzt, wieviel % dieses maximalen Effekts dort beobachtbar sind.
  • solange ich keine Prüfstandsergebnisse habe, sondern nur "Popometer-Messungen, habe ich mich entschieden, ausschließlich diese Relativwerte anzugeben.
    • Ich melde hier keine Werte in der Art "der mittlere Bereich ist jetzt um 20% besser", weil ich das für unseriös halte, es weckt falsche Erwartungen - und außerdem verdiene ich ja nix.
  • Lila ist die Kurve der %-Anreicherung laut Hersteller. S1 ist 0%, S11 ist 8,2%. S11 habe ich nun als "100% Anreicherung" hergenommen. Verglichen damit, ist also z.B. S6 eine Anreicherung von 3,2% absolut, oder eben 40% relativ zum erreichbaren Maximum.
  • ich habe nun versuchshalber die Einstellungen S1-11 ausprobiert, beginnend mit den beiden Extremwerten.
    • S10/S11 hat nun eine bestimmte fühlbare Auswirkung auf Ansprechverhalten und Konstantfahrruckeln: diese habe ich als "Maximum" oder 100% betrachtet. (Bei S10 übrigens schien mir der Motor echt zu fett zu laufen - an der Ampel roch es recht deutlich.)
    • S0 am anderen Ende als 0%, als Minimum (= Serie)
  • dann habe ich mich langsam auf die Einstellungen S4, S6 und S8 eingeschossen, und versucht abzuschätzen, wieviel % des maximal erzielbaren Effekts dort wahrnehmbar sind. Die roten Punkte bei S4,6,8 sind echte "Messungen" dieser Art, die anderen habe ich interpoliert, damit eine Kurve rauskommt.
  • Als Fazit ergab sich bei mir S6 als bester Wert mit dem meisten Effekt für's Geld.
  • S7 und S8 bringen zwar noch besseres Ansprechverhalten, aber "es tut sich nicht mehr viel". Und dann nimmt man doch lieber wieder eins magerer.
  • Bei S6 ist das Konstantfahrruckeln im Grunde nur noch dann spürbar, wenn man es bewußt provoziert: z.B. "Tempo 50 im 3. Gang in der Ebene oder leicht bergab Tempos 70 im 4. Gang". Diesen letzten Rest nehme ich gern in Kauf, erzeigt mir, daß die ganze Regelung funktioniert.
  • Ab S9 hatte ich irgendwie das Gefühl, "den Motor zu ersäufen". Ferner dürfte sich der Katalysator dort auch nicht mehr so ganz wohlfühlen.
  • Ich kann es gar nicht oft genug betonen: das tolle an dem Gerät ist, daß man es so bequem einstellen kann. Z.B. kann man für eine laaange Autobahnfahrt mal auf Lambda=1 gehen, um den geringstmöglichen Verbrauch zu erzielen. Und für den Spaßfaktor wieder auf sein Lieblingssetting.

Klingeln

  • Ich hatte zuvor in der letzten Zeit bei meiner 1100er GS ein kräftiges Klingeln reproduzierbar beobachtet, und zwar setzte es im absoluten Volllastbereich ab über 6000 U/min ziemlich schlagartig ein. Verbunden mit spürbarem Leistungsverlust. (Dies trat vermutlich deshalb auf, weil ich die Zündung bewußt etwas verstellt hatte. Ölkohle etc. kann ich ausschließen.)
  • Dieses Klingeln verschwindet ab S7 vollständig, mit S6 trat es nur noch ein einziges mal (und sehr viel schwächer) auf.
  • Alles in allem bin ich so selten in diesem Bereich unterwegs, daß ich zuvor schon dies in Kauf genommen habe zugunsten des besseren Ansprechverhaltens. Und jetzt mit S6 "paßt es".

Verbrauch

  • nach den ersten 926 km Fahrstrecke ergab sich ein Verbrauch von 5,46 l/100 km. Zuvor hatte ich über 3 Jahre verteilt einige Male über längere Strecken den Verbrauch gemessen: auf 14902 km Messungen (Gesamtfahrleistung war höher) ergab sich ein Mittel von 5,1 l/100 km.
  • Dies entspricht einer Steigerung von ca. 6,6% - das wäre mehr als die Anreicherung von 3,6% in Stufe 6. Das kann nun eigentlich nicht sein. Ich vermute ganz stark, daß ich eine "unruhigere" Gashand hatte, bzw. schlicht die Gelegenheit zum breiteren Grinsen auch öfter abfordere . Ich werde das Thema aber weiter verfolgen.
  • Nach folgender Überlegung ist an sich sogar eine geringere Verbrauchs-Steigerung zu vermuten, als durch die Anfettung zu erwarten wäre:
    • die Idee, daß bei Lambda=1 jedes Benzin-Molekül genug Sauerstoff-Moleküle findet, und umgekehrt fast alle Sauerstoff-Moleküle in der Ansaugluft komplett verbraucht werden, und somit reines CO² austritt, ist natürlich nur die Theorie.
    • in der Praxis dürfte es so sein, daß bei Lambda=1 sowohl einige Benzin-Moleküle es immer noch schaffen, sich erfolgreich zu drücken, als auch einige Sauerstoff-Moleküle ledig bleiben.
    • fügt man nun etwas mehr Benzin-Moleküle hinzu, dann dürften von diesen einige dann doch noch auf dem Heiratsmarkt erfolgreich sein und einige der Junggesellen-O²-Moleküle abgreifen. Sprich: die zusätzlich hinzugefügten Benzin-Moleküle sind nicht vollständig verschwendet, sondern sie werden teilweise einer nutzbringenden Verwendung zugeführt. Wie sonst sollten sich auch sonst die beobachtbaren positiven Effekte erklären lassen? Ganz offenkundig wird ja mehr "Bums" erzeugt.
  • Dann kann noch ein ganz anderer Effekt zustandekommen:
    • dadurch, daß jetzt tiefere Drehzahlen mehr Spaß machen als zuvor, wird man tendenziell öfter einen Gang höher unterwegs sein. Das ist bevorzugt beim Mitrollen im Verkehr der Fall. Nimmt dieser Lastfall nun einen erheblichen Anteil an der Gesamtfahrstrecke ein, dann wird sich dies positiv bemerkbar machen.
    • Weniger ist dies bei "sportlicher" Strecke zu erwarten.
  • Kurz: es ist mit einer Verbrauchssteigerung in Höhe der oder vielleicht auch um etwas weniger als die eingestellte Anreicherung zu rechnen - natürlich je nach Fahrstil.

Die LED-Kontrollanzeige

  • am Gerät ist nicht nur die rote "Power on" LED, sondern noch eine gelbe und eine grüne. Diese zeigen ab ca. 2-3 Minuten nach dem Starten das gemessene Gemisch an.
  • bei S6 war bei meiner 1100er ein Wechsel zwischen grün (heißt + 4-5% Anreicherung) und gelb (heißt Lambda=1, keine Anreicherung) zu beobachten - eigenartigerweise fast nie oder nur sehr kurzzeitig das Verlöschen beider LED, was laut Doku einer Anreicherung um 1-3% entspricht. Genau dies hätte ich bei S6 oder S4 aber erwartet.
  • Bei S4 und "im KFR-Betrieb" (z.B. 50 im 3. Gang) wechselt es zwischen grün und gelb genau im Takt des KFR. Bei S6 ist es dann fast ausschließlich grün.
  • im Schiebebetrieb ist es immer gelb (Schubabschaltung).
  • Folgende Erklärung habe ich für das Ausbleiben der Anzeige "weder gelb noch grün" bekommen:
    • Die Messung und somit das Lichtsignal durch das Gerät erfolgt zu zufälligen Zeitpunkten.
    • Der Regelzyklus der Motronic ist vom Timing her so, daß die Wahrscheinlichkeit, den Durchgangsbereich von 0,4 V zu erwischen, relativ gering ist. Meist wird die Messung entweder "darüber" oder "darunter" erfolgen. Die Impulse der Lambdasonde schwanken bei warmem Motor zwischen 0,8 und 0,15V.
    • Im Grunde genommen verhält sich also die Anzeige des BMW-AF-XIED wie ein Voltmeter. Das Pendeln zwischen grün und gelb zeigt, daß alles funktioniert.

Fazit

  • für einen relativ geringen Preis und mit minimalem, reversiblen Aufwand bringt man den Motor in seinen "Wohlfühlbereich", was den BMW-Entwicklern vermutlich verwehrt war.

Andere Möglichkeiten zur Beeinflussung des Gemischs

Alternative "PowerCommander" und ähnliche Produkte

  • Mir selbst sind einige sehr markige Versprechungen aufgefallen, die ich mich so nicht zu äußern trauen würde:
    • Mehr Verkehrssicherheit !
    • Bis zu 40% mehr Leistung bei den unteren Gasgriffstellungen !
    • Weniger Kraftstoffverbrauch bei gleichzeitiger Mehrleistung ! oder "Verbrauchsoptimierung durch Verbesserung des Wirkungsgrades"
    • Weniger Umweltbelastung !
    • Längere Lebensdauer des Motors und der Nebenaggregate !
  • Ulf Penner hat einen sehr schönen Vergleichstest ins Netz gestellt, dieser bezieht sich auf eine R1200GS von 2004. Nicht auf die 11xxer!
  • Gemeinsam ist allen Geräten, daß Steckverbindungen zwischengeschleift werden:
    • an den beiden Einspritzdüsen
    • und am Drosselklappensensor
    • und manchmal auch an der Lambda-Sonde.
    • Insofern sind diese Lösungen ganz klar "auffälliger". Hier ist alle 2 Jahre ein Rückbau für den TÜV angesagt. Beim AF-XIED genügt eine Rückstellung auf S1, das war's.
  • Ferner beziehen sich alle Hersteller, vor allem bei eventuellen Meßkurven, auf eine nicht serienmäßige Konfiguration (z.B. Luftfilter, Auspuff). Dies trägt der Tatsache Rechnung, daß allein durch Elektronik eben höchstens der Zielkonflikt des Herstellers "auf eigene Rechnung" aufgelöst werden kann.
  • Zitat Ulf: Heute ist die Serienproduktion schon so dicht am Optimum, daß mit den klassischen Mitteln nicht mehr viel zu holen ist. ... Es ist sicher keine Übertreibung, wenn Motorenentwickler behaupten, daß es einfacher wäre, einen Moto-GP Renner abzustimmen, als aktuelle Abgasnormen und einen vernünftigen Motorlauf unter einen Hut zu bekommen. Heutige Motoren sind in den meistgenutzten Last- und Drehzahlbereichen mit Lambda 1 unterwegs. Nur so ist es möglich, die Abgasnormen zu erfüllen. Lambda 1 bedeutet ein relativ mageres Luft-Benzin Gemisch - relativ zu dem, was einer sanften Gasannahme und guter Leistungsausbeute dienlich ist. Mit einem 10 bis 15% höheren Benzinanteil würde der Motor deutlich weniger Lastwechselreaktionen kennen und die Leistung und das Drehmoment könnten um ca. 5% steigen. Der sensible Fahrer wird auch einen weicheren Motorlauf feststellen. Allerdings steigt der Verbrauch leicht - und der Schadstoffausstoß stark an. Für alle, die bereit wären, das in Kauf zu nehmen: Illegal ist das Ganze auch noch.

Auszüge daraus zum PowerCommander

  • Preis: Ulf erwähnt ca. 350€, aber heute (2013) gibt es ein speziell für die BMW konfiguriertes Gerät für 495€. Dies beinhaltet u.a. eine andere Lambda-Sonde (Breitband!). Die Aussagen im Test beziehen sich auf das 350€-Gerät.
  • Zitat Ulf: ... Vom Ergebnis der Messung war ich allerdings etwas enttäuscht. Das Problem liegt aber eindeutig nicht am Powercommander selber, sondern am etwas lieblos gemachten Standardmap. Nachdem ich es ein bißchen nachjustiert habe, wurde das Ergebnis sofort deutlich schöner ... für denjenigen, der ... bereit ist, für ein individuelles Mapping ca. 250 auszugeben, eine gute Wahl.

Performance Controller

  • 300€ laut Ulf
  • schnitt in Ulfs Test als Nr. 2 ab:

Rapid Bike

  • laut Ulf 630€
  • inklusive 2 "Lambda-Eliminatoren". Wenn diese ihren Namen zu Recht tragen, wäre das Gerät allerdings für mich aus dem Rennen, denn ich persönlich möchte nicht von der Lambda-Regelung auf eine bloße Steuerung technologisch zurückfallen.
  • im Test der Sieger:

Alternative "Breitbandsonde und LC-1 Controller"

  • Ausführlicher Bericht von Roger siehe hier.
  • Hersteller: "Innovate"
  • Prinzip:
    • Austausch der Sprungsonde gegen eine Breitbandsonde, die ihre Messungen zunächst an ein "LC-1" schickt, und dieses reicht sie dann weiter an die Motronic.
    • das LC-1 kann man über einen PC auf variable Lambda-Werte einstellen - das ist also ähnlich wie mit dem BMW-AF-XIED.
    • ans LC-1 kann man einen Laptop anschließen und ausführliche Messungen durchführen.
  • über diesen Weg hat Roger einen Großteil seiner Erkenntnisse gewonnen.
  • Preis für ein komplettes LC-1 Set inkl. Anzeigeinstrument (!) und Lambda-Sonde: ~250€

Alternative "Lufttemperatur-Sensor"

Alternative "Einspritzdruck erhöhen"

  • Einspritzmenge = Einspritzdruck x Zeit
  • die Einspritzzeit ist laut Messungen bei hohen Drehzahl fast am Limit: die Einspritzdüse ist dann fast die ganze Zeit offen.
    • 7250 U/min = 120 pro Sekunde: eine Umdrehung dauert ca. 8,3 mS
    • bei 6000 U/min wurde gemessen, daß die Einspritzdüse 7,2 mS offen stand
    • das bedeutet, daß sie bei 7250 U/min 8,6 mS lang offen stehen müßte - das ist jedoch unmöglich!
  • somit bleibt für eine Erhöhung der Einspritzmenge nur eine Drucksteigerung. Der Standard-Regler der 11xxer (Nr. 13 53 1 465 106) hat wird meist mit 3 bar angegeben.
  • Als Nebeneffekt dürfte ein höherer Einspritzdruck eine bessere Zerstäubung ergeben, was der Verbrennung zuträglich ist.
  • Im Lambda-Regelbereich wird eine gesteigerte Einspritzmenge jedoch gleich wieder weggeregelt. Bleibt als Nutzen-Bereich also nur der "open-loop"-Modus, und dort der Volllast-Bereich.
  • Beispiel 1:
    • Verwendung des Druckreglers der 1200er Reihe. Angeblich ist dieser (Mj. 2005-7: Nr. 13 53 1 465 107) auf 3,5 bar und ab Mj. 2010 (Nr. 13 53 7 705 871) auf 4 bar eingestellt. (Was die meisten Benzinpumpen wohl an Output bringen.)
    • der Wechsel des Druckreglers ist jedoch äußerst arbeitsaufwendig.
  • Beispiel 2: "Aeromotive 13301" für Flugzeuge
Man kann diesen einstellbaren Druckregler „in Reihe“ mit dem originalen schalten, das minimiert den Einbau-Aufwand.
     

Einspritzdüsen

  • 1100 GS: 1 Loch
  • 1150 GS: 4 Löcher
R1100 GS fuel injector is 0 280 150 784 injector Volvo 2.4L Turbo / Porsche 911 3.6L is 0 280 150 785 Audi S2 2.2L Turbo is 0 280 150 737