Donnerstag, 25. April 2013

Bulli mit elektronischem Motormanagement - Teil 3

Dies ist ein kleines Update zu zwei Posts:
Teil 2: Bulli mit elektronischem Motormanagement - Teil 2
Teil 1: Bulli mit elektronischem Motormanagement


Die hier gezeigten Bilder zeigen den Sensor aus einer Vorserie von MSS (http://www.motor-sport-service.de / http://www.mss-motormanagement.de). Markus Schmitt hat bereits einige Teile für Typ4 und Typ1 VW Boxer gebaut (Saugrohre, Triggerräder Kurbelwelle, MSS RX (Steuergerät), die Turbo Gebläsesysteme,..). Jetzt folgt ein weiterer Baustein mit dem "Nockenwellen"sensor.
Da ich nicht ganz unschuldig an dem Sensor bin, durfte ich einen der ersten Sensoren aus der Vorserie bei Markus Schmitt mitnehmen/ erwerben.


Es geht hier "nur" um ein kleines, aber wichtiges Update: Sequentielle Zündung/ Einspritzung. Hierbei kann pro Zylinder ein Zündungs/ Einspritzungskennfeld erstellt werden und auch wenn notwendig zylinderselektiv optimiert werden. Bei solchen Aufbauten wird eine sog. ruhende Zündung (mehrfach Zündspulenblock/ Stabzündkerzen) verwendet.

D.h man kann auf den Verteiler verzichten und richtige Kennfelder für die Zündung erstellen. Ein normaler Verteiler hat eine fixe Zündzeitpunktsverstellkurve (drehzahlabhängig) und Zündzeitpunktskorrektur nach früh oder spät abhängig vom Saugrohrdruck (Last). Dies hat in den 70ern gereicht, reicht aber nicht für verbrauchs-, abgasoptimierte Motoren.
Sequentielle Auslegung benötigt ein Signal der Kurbelwellenposition und der Position des 1. Zylinders in Zündungs-OT (oberer Totpunkt). Letzteres erreicht man über Ionestrommessung bei modernen Autos (z.B. Saab, Mitsubishi, BMW) oder via einem Nockenwellensensor.

Zur Erklärung: Ein 4 Zylinder-Boxer hat immer zwei Kolben in OT und zwei in UT (Kurbelwelle in Stellung OT). Von den zwei Kolben in OT ist einer in Zündungs-OT. Wenn nur das Kurbelwellensignal verwendet wird, dann weiss das Steuergerät nicht welcher der beiden Zylinder in OT gezündet werden muss (eigentlich erfolgt die Zündung vor OT, aber hier soll nur der Nutzen vereinfacht erklärt werden). Also werden beide Zylinder über die Zündspule(n) gezündet (ein Zündfunken an der Zündkerze ausgelöst). Dies nennt sich wasted spark (ein unnützer Zundfunke).

Die Nockenwellenposition ist beim VW Boxer schwer abgreifbar, da die Ölpumpe vorne ein einfaches Anbringen eines Sensors ohne grosse Gehäusebearbeitung verhindert. So bleibt also nur der Verteilerantrieb, der mit der gleichen Drehzahl wie die Nockenwelle dreht.

Und hier sind die Bilder:

Sensoreinheit mit hochwertigem AMP seal Stecker
Der Sensor besteht aus einem "Alustopfen" mit eingesetztem Sensor (oben/ unten verklebt). Der schwarze Punkt unten ist die untere Verklebung unter dem Sensor. Dieser wird an Stelle des Verteilers eingesetzt. Unter die Sensoreinheit wird ein Läufer mit einem Magneten in der Nut des Verteilerantriebs arretiert (Bilder folgen). Der Magnet dreht an dem Sensor vorbei und gibt das Signal an das Steuergerät. Damit kann das Steuergerät an Hand der definierten Zündfolge und dem Kurbelwellepositionssignal genau den richtigen Zylinder mit dem notwendigen Zündfunken versorgen.

Wenn der Läufer unter dem Sensor entsprechend bestückt wird (Bohrungen für mehr Magneten vorhanden), dann ist auch eine Plug and Play Umrüstung (sequentiell) ohne Kurbelwellensensor möglich. Die Genauigkeit der Abtastung sinkt leicht, dürfte aber in den meisten Fällen ausreichen.
Sensoreinheit eingesetzt

Sensoreinheit anderer Blickwinkel
Die Sensoreinheit wird von der Klammer des Verteilers festgehalten und muss einmal justiert werden (wartungsarm).

Ich durfte bei Markus Schmitt hinter die Kulissen schauen und habe vor Ort gesehen an was er gerade arbeitet. Da kommen noch weitere interessante Produkte.
Auch durfte ich Prototypen der hier gezeigten Sensoreinheit sehen. Man erhält einen Eindruck wieviel Aufwand beim Produktdesign entsteht. Auch die einzelnen Schritte zur Komplettierung der Sensoreinheit ist mit manuellen Arbeiten verbunden. All das muss verrechnet werden können. Ich bin auf den Preis von der finalen Sensoreinheit gespannt. Auf alle Fälle ist dieses Produkt eine Bereicherung für Typ4 und Typ1 (passt auch hier) Motoren. Es ist das einzige mit bekannte, käufliche System.

Samstag, 9. Februar 2013

Schweissgerät testen


Für den Schuppen muss ein Regal her, welches auf Rollen frei bewegt werden kann und genormte Kunststoffboxen aus dem Baumarkt aufnehmen kann. Heute hat mir dabei mein Sohn weiter geholfen und seine ersten Schweisspunkte gesetzt..
Sohnemann mit Schweisshelm

Schweisspunkte von meinem 5,5 jährigen Sohn
Die Tage wird weiter geschweisst. War heute schon kalt im Freien zu schweissen. Immerhin ist jetzt das Bodenteil fertig geschweisst, die Rollen sind angebracht und der obere Abschluss konnte heute noch fertig gestellt werden, inkl. verschleifen.

Die "Schweisslehre" aus Holz war natürlich ein absoluter Notbehelf - hat aber seinen Dienst getan.

Erster Eindruck vom Güde Schweissgerät.

  • Es funktioniert, aber der Drahtvorschub ist mit Vorsicht einzustellen. Ein Tacken zuviel und aus Schweisspunkten werden Berge. 
  • Die hinteren, festen Räder des Schweissgeräts sind aus billigstem Kunststoff. Muss unbedingt noch geändert werden, ansonsten hält das nicht lange.
  • Die Kette zur Befestigung der Gasflasche ist vom Raster/ der Art der Befestigung zu frickelig. Halbwegs gut steht die Gasflasche nicht. Muss auch noch angepasst werden.
  • Die Drahteinführung von der Rolle in den Vortrieb war ein Unterfangen. Mit einem feinen Schraubenzieher kann man den Draht in die korrekte Richtung lenken.
  • Die Manometereinheit war an der Gasflasche erst im zweiten Anlauf dicht zu bekommen. War schon drauf und dran das Manometer vom alten Einhell Schweissgerät zu verwenden.

Dienstag, 4. Dezember 2012

Manche Dinge dauern länger...

Am 30.08.2012 habe ich ein Schweissgerät (Güde MIG 192/6k) bei Onlineboss.ch bestellt und bezahlt - mit einer anvisierten Lieferzeit von 14-30 Tagen. Die 30 Tage sind nach über 90 Tagen knapp eingehalten worden. 
Heute wurde durch die Spedition das Güde MIG 192/6k angeliefert. Leider ist der Winter eingetroffen und die Restauration um gut 4-5 Monate verzögert, da ich im Freien vor dem Haus arbeite.
Winterpause

Aber vergessen wir den etwas verunglückten Start in die Restauration. 


Schweissproben gibt es nicht, da ich zuletzt vor knapp 20 Jahren ein Schweissgerät benutzt habe. Da wird erst einmal wieder im stillen Kämmerchen geübt...

Dienstag, 25. September 2012

Demontage Innenausbau II, Standortbestimmung

Update: Nachtrag zur in Verkehrssetzung unten

Habe heute die letzten Seitenverkleidungen ausgebaut und dann die Dämmwolle entfernt, die wegen Rostförderung nicht ganz umstritten ist.
Seitenwand links

Seitenwand rechts
Hohlraum Seitenwand links

Unterste Dämmwolle aus der rechten Seitenwand
Die herausgenommene Dämmwolle verhiess böses: Rost, Rost,...

Hohlraum Seitenwand rechts
Der Blick in den Hohlraum war eher wieder Entwarnung. Den Dreck muss ich noch weiter rausputzen und dann noch einmal inspizieren.
Leichter Rost an der rechten Seitenwand
Vor dem Falz zum Hohlraum ein wenige Rost der bekämpft werden muss. Wahrscheinlich durch Kriechwirkung in die Dämmwolle gezogen.

Erster Schwung neue Teile
Bei Cagero habe ich heute einen ersten Einkauf gestartet. Es fehlt noch die vordere Innenraumbodenhälfte, die nicht in den Wagen der besseren Hälfte passen wollte:
  • Busecke links
  • Radlauf links
  • Batteriekästen links und rechts
  • Scheibenrahmen Rep Satz
  • Hardy Scheibe Lenkung
  • POR Tankreinigungs- & -versiegelungsset
  • POR Roststopp
  • Update: Bodenhälfte rechts (Einstieg)
    Bodenhälfte rechts (Einstieg)
    Wo ein Wille, da ein Weg. Die Bodenhälfte ging gerade so in den Kofferraum des Audi A3, aber nur ohne andere Teile.
Wo bleibt das bestellte Schweissgerät?
Mein altes Schweissgerät ist leider irreparabel und muss durch ein neues ersetzt werden. Bestellt vor 3 Wochen auf einem Discountportal (Lieferzeit 14-30 Tage). Wäre super wenn es noch diese Woche kommen würde...

/Update: Lieferung verzögert sich auf Mitte Oktober.

Ich durfte bei Cagero mit durchs Lager laufen. Da hüpft das Herz eines Aircooled Fans. Wahnsinn was da an Lager ist. Dann noch einmal kurz ins Gutachten geschaut zur Leistungssteigerung und letzte Bereifungsfragen geklärt (Originalreifen/ -felgen sind möglich).



Dann gab es heute noch einen Dämpfer bei einer weiteren Nachfrage bei der VWbuswerkstatt in Winterthur wegen in Verkehrssetzung:
Evtl. doch Original mit dem US GE Motor vorführen, wirft den ganzen Plan über den Haufen. Hätte dann die falschen Köpfe zur Überholung gegeben. Benötige dann CU Auspuffflansch. Habe zum Glück alle Teile aufgehoben.

Mündliche Auskunft bei der MFK war einmal: Fahrzeug muss CH Bestimmung entsprechen => CJ Motor. Der Mismatch muss aufgelöst werden. Dies ist jetzt doch scheinbar nicht so. Die VW Bus Werkstatt in Winterthur erledigt jetzt die Abklärungen für mich.

Zumindest kristallisiert sich raus, dass der Wagen in einer homologierten Form zur ersten Prüfung muss um die Strassenzulassung zu erhalten. Alles andere scheint so komplex zu sein, dass es keinen Sinn macht. Der nachträgliche Umbau kann dann geordnet erfolgen.

Sonntag, 23. September 2012

Demontage Innenausbau

Um den weiteren Zustand zu beurteilen und an Bleche zu kommen, die geschweisst werden müssen (2 Stellen waren im Unterboden bei der letzten Sichtung von unten zu sehen), wurde der Innenausbau demontiert.
Sitzbank & Schränke vor der Demontage
Küchenschrank vor der Demontage
Befestigung Träger der Scharniere Sitzbank an der Motorerhöhung jeweils links und rechts
Beckengurtbefestigung unter der Sitzbank
US Stromanschluss mit Sicherung
Dieser Stromanschluss wird nicht mehr zum Einsatz kommen und wie die Aussendose auf Europa Norm umgebaut. Ausstattung Kühlbox/ Kühlschrank ist noch zu definieren.

Küchenschrank, Platz für das Reserverad bei US Bullis
Im Bild oben rechts befinden sich zwei Befestigungsschrauben, die vom Fahrersitz her in den Schrank eingeschraubt werden.
Abwasserrohr im Küchenschrank
Das Abwasserrohr sitzt hinter einem Holzwinkel, den man herausnehmen kann, nach dem die Innenböden aus dem Mittelfach herausgenommen sind. Zur Demontage des Abwasserrohrs müssen unter dem Wagen noch die Muffen gelöste werden und Halter entfernt werden. Auch die Spüle muss ausgebaut werden. Dann kann man das Abwasserrohr herausnehmen. Ist dies entfernt, kann der Küchenblock nach vorne gezogen werden, wenn die zwei Schrauben hinter dem Fahrersitz entfernt sind und die Schraube im linken Fach vorne links entfernt wurde.
Sitzbank & Küchenschrank ausgebaut
Alles ausgebaut
Und jetzt geht an die Standortbestimmung...

Zustand unter dem zerbröckelnden Boden
Der Teppich hat den eigentlichen Holz-/ Hartfaserboden zusammengehalten. Beim Herausnehmen ist dieser in seine Einzelteile zerfallen. Deutlich zu sehen, dass er öfter Nässe abbekommen hat. Entsprechend Rost ist hier zu sehen.
Dafür kann es zwei Gründe geben: 
  • Der Vorbesitzer ist Angler gewesen. Evtl. ist der Vorbesitzer öfter mit nassen Schuhen/ Stiefeln eingestiegen. Der Teppich hat dann die Nässe an den darunter liegenden Boden weiter gegeben.
  • Der passiven Kühlbox im Seitenschrank neben der Sitzbank fehlte der Wasserablaufschlauch. Konsens-/ Tauwasser konnte so in unter den Boden gelangen, wurde von ihm aufgesaugt.
Durchrostung an drei solcher Vertiefungen
Rost Eingangsbereich hinter Beifahrersitz
Rost Heizluftausgang Mitteldurchgang
Rost im Bereich der Sitzbankbefestigung
Zustand Seitenwand und Übergang zum Schweller
Trotz der eingeklebten Dämmwolle ist der Zustand hier gut. Die kleinen oberflächlichen Roststellen sind vernachlässigter.
    Weggekratzter Rost des Innenbodens
    Nach dem Sand Strahlen wird sich zeigen wo Bleche erneuert werden müssen und wo nicht. Der Zustand des Innenbodens war so nicht erwartet worden. Aber der Aufwand hält sich in Grenzen.

Samstag, 8. September 2012

Getriebeausbau - die Restauration startet jetzt

Die Restaurierung geht jetzt los - zumindest geht es weiter mit Zerlegung und Sichtung des Zustandes. Heute waren Getriebe und Achsellen an der Reihe.
Auf die Böcke fertig los
Der Motor wurde bereits vor einiger Zeit (vor über einem Jahr) ausgebaut. So stand der Bulli die ganze Zeit auf dem Hof.
Die Getiebetraverse oben ist absolut rostfrei.
Normalerweise ist der Getriebehalter und die Traverse darüber total verrostet. Bei meinem alten T2b musste ich den Bereich sehr stark Sand strahlen.

Die Achswellenschrauben gingen erstaunlich gut heraus. Nur an einer Schraube musste in die Inbusschraube eine Vielzahnnuss einschlagen werden, da der Inbus überrutschte. Auf der Innenseite waren bereits Vielzahnschrauben verbaut. An der Aussenseite grösstenteils Inbusschrauben, ausser zwei die schon auf Vielzahn umgestellt waren. Beim Zusammenbau nach der Restaurierung werden ausschliesslich Schrauben mit Innenvielzahnprofil verbaut. Der nette VW Händler kann an Hand der Schraube aus dem Teilekatalog die passende Vielzahnschraube aus einer Normliste heraussuchen und bestellen. Man konnte gut sehen, dass hier schon ein Bastler vorher mal in dem Bereich geschraubt hat.
Die Gelenke waren sehr fettfrei. Das Restfett war aus den Gelenken in die Flansche gedrückt und schon sehr verharzt. Die Achswellengelenke werden ersetzt. 

Getriebe und Achswellen ausgebaut.
Selbst das Y-Heizrohr, welches über die Achse geführt wird ist rostfrei. Meist ist der Teil vor dem Achsrohr durchgerostet, da er mit einem Isoliermaterial eingewickelt ist, dass Wasser aufsaugt.

Getriebe ausgebaut auf dem Rollbrett
Das Getriebe ist nicht ölverschmiert, sondern an den Dichtstellen mit einem zähen Wachs behandelt. Auch rund um die Kupplungsglocke wurde der Wachs aufgetragen. Die grobe Reinigung hat schon über eine Stunde gedauert. So konnte man das Getriebe keinem Getriebeinstandsetzer in die Hand drücken.

Generell hat die Sichtung jetzt folgende Blechteile gezeigt, die ersetzt werden müssen:


  • Reparaturbleche Fensterrahmen unten
  • Beide Batteriebleche (links und rechts) in den Busecken hinten
  • die linke Busecke hinten, da Parkschaden
Der Unterbodenbereich zeigt ein paar Roststellen (Flugrost und Roststellen), die sehr wahrscheinlich mit Sand strahlen, also ohne Schweissarbeiten zu retten sind. Die Schweller und Seitentraversen mit den Aufnahmen des Wagenhebers sehen gut aus. Alles weitere zeigt sich bei der Zerlegung des Innenraums (Möbel ausbauen) und bei einem Blick in Innenräume mit Endoskop. Bisher hat sich der Kauf in Kalifornien wohl gelohnt.

Dienstag, 4. September 2012

Blick in die Zukunft

Der Bulli muss nach der Restauration in der Schweiz immatrikuliert werden. D.h. er muss den Bestimmungen und einem homologierten Typ in der Schweiz entsprechen.

In der Schweiz, wie in ganz Europa (ausser Schweden) war der T2b mit den 2 Vergasern typisiert. Mein Bulli aus Kalifornien ist aber mit L-Jetronik und geregeltem Kat ausgestattet. Da der Bulli nach der Kaliornien Norm und nicht dem ECE 15.xx Norm abgenommen wurde (also ist er im amtsdeutsch nicht vergleichbar), ist der klar bessere US Motor in der Schweiz nicht homologiert und der Bulli kann so nicht immatrikuliert (angemeldet) werden. Da das Gehäuse vom GE Motor eh defekt war (zu viel axiales Spiel/ verschlissener Stützbock) wurde ein gebrauchtes CJ Gehäuse bei Kummetat bezogen. Der Wagen wird mit den in Europa üblichen Vergasern und Abgasanlage auf die Strasse kommen, den mechanischen Verteiler verwenden und auf Hydrostössel verzichten. Im Zuge der europäischen Wärmetauscher mussten auch die Köpfe von den CU üblichen Ausgängen auf CJ getauscht werden. Hier konnten 2 Köpfe aus der Grabbelkiste verwendet werden, die Kummetat wieder zeitgenössisch aufgebaut hat.
An dem CJ Motor werden dann schon Messsensoren verbaut um für den Endausbau Referenzwerte zu haben.

In einem weiteren Schritt wird ein zweiter Motor/ Getriebesatz aufgebaut, der dann voraussichtlich folgende Konfiguration/ Abänderungen zum Standard CJ Motor erhält:
o Motor

  • überarbeitete Zylinderköpfe mit grösseren Ventilen
  • Porsche 914 Kolben und Zylinder mit höherer Kompression (mehr Effizienz)
  • Webcam 86 Nockenwelle (270 Grad), eine sehr milde Nockenwelle
  • CSP Python 4in1 Auspuff mit Abgastemperaturmessung pro Zylinder
  • CSP Python Endschalldämpfer
  • Katalysator mit Lambdaregelung (Breitbandsonde und nicht Sprungsonde wie bei Serienautos)
  • Ansaugrohr (mit Einspritzdüsen) und Plenum des GE Motors mit Einzeldrosselklappe (Umbau auf Drosselklappensensor (Poti))
  • wenn möglich Einbau eines Aktivkohlefilters, obschon erst ab EURO3 gefordert. 
  • Leerlaufstabilisierung mit Leerlaufstellglied
  • "ruhende" Zündung, sequentielle Zündung mit 4 Coil near plug Zündmodulen. Kennfeldbasiert via Kurbelwellen- und Nockenwellensensor.
  • MHI TD04L-13G Turbolader mit Ladeluftkühlung
  • Auslegung 119 PS (gemäss Cagero DTC Gutachten P-2724/09 (http://www.cagero.com/dtc))
o Getriebe
  • 3ter Gang 1.18 (Weddle Gangräder, verstärkt)
  • 4ter Gang 0.77 (Weddle Gangräder, verstärkt)
  • komplett überholt, neu gelagert
  • gut für 200 Nm
Zu der Haltbarkeit der 091er Getriebe gibt es kontroverse Meinungen. In den USA werden diese von Getriebebauern mit sagenumwobenen Standfestigkeiten beworben. Meist spricht man hier aber von PS (was keine direkte Aussage (ohne Drehzahl) zum Drehmoment macht). Zudem werden die Getriebe gerne für 1/4 oder 1/8 Meile Rennen verwendet und sehen so nie eine Dauerbelastung mit erhöhten öl- & Lagertemperaturen). Als gesichert gelten 200 Nm.
Die Gangräder des 3ten und 4ten Gangs werden mit Komponenten von Weddle (http://weddleindustries.com/products/index.php) ausgerüstet. Unter Umständen sind die Gangräder robuster, aber die 200 Nm als Auslegungsgrundlage sollten sie bestimmt aushalten. Die Weddle Gangräder gibt es in feinabgestuften Varianten.
Theoretische Leistungskurve 119 PS als Berechnungsgrundlage
Gangdiagramm modifiziertes 091er Getriebe
Das Gangdiagramm zeigt nur welche Geschwindigkeiten in welchem Gang theoretisch möglich wären. Dies ohne Berücksichtigung von der vorhandenen/ benötigten Motorleistung oder Fahrwiderständen. Dies wird in einem Fahrwiderstandsdiagramm abgebildet.
Fahrleistungsdiagramm Motor 119 PS von oben und modifiziertes 091 Getriebe
Das Fahrleistungsdiagramm zeigt die abgegebene Maximalleistung des Motors im jeweiligen Gang über die Geschwindigkeit in dem jeweiligen Gang. Die blaue Kurve zeigt die Fahrwiderstandskraft (Luftwiderstand, Rollreibung, Antriebsverluste, Gewichtskraft). Um so mehr Fläche zwischen der hellblauen Kurve und der Kurve 4. Gang, um so mehr Toleranz ist für Gegenwind, leichte Steigung (die blaue Kurve würde dann näher an Kurve vom 4. Gang kommen):
Fahrleistungsdiagramm wie oben - 3% Steigung simuliert

o Turboaufladung
Gemäss Erfahrungen anderer User in Foren wird eine Leistung bei einem so milden Setup 85-90 PS nicht überschreiten (Werte mit 2 Vergasern und mit zentralem Plenum und Einzeldrosselklappe noch niedriger). Da die 119 PS angestrebt wird, soll ein low pressure Turbo zum Einsatz kommen:
MHI TD04L-13G


MHI TD04L-13G Typenschild
Es handelt sich um einen Turbolader der EJ205 Motoren aus dem Subaru Impreza/ Forrester aus den Jahren 1998-2002. Dieser Turbolader scheint gemäss Kennung aus der ersten Serie zu sein. Bei den wesentlichen effizienteren Subaru Motoren ist mit vollem Ladedruck eine Leistung von 218 PS erzielbar - Werte die beim Typ4 Motor nicht erreichbar wären. Zu dem wäre der Aufwand eine standfesten Typ4 Turbomotors mit vollem Ladedruck (1 bar und mehr) nur mit hohem Aufwand (JE Schmiedekolben, Dichtfläche Zylinderkopf im Porsche Stil überarbeiten,..) erzielbar und Abgaswerte nach EURO1/2 mit grossen Herausforderungen und Kompromissen wiederum an die Leistung erzielbar.
Langer Rede kurzer Sinn dürfte dieser Turbolader die gewünschte Leistung mit einem Ladedruck von 0,3-0,4 bar erzielen, die Abgasgeräusche senken, die Abgaswerte senken (zum positiven Einfluss von Aufladung auf die Abgaswerte gibt es mehrere Diplomarbeiten) und da es für den Motor ein relativ kleiner Turbolader ist, auch bei niedrigen Drehzahlen schon Ladedruck aufbauen und somit der Motor ein gut verwertbares Drehmoment liefern, was dem schweren Camper zu gute kommt (schaltfaules Fahren, gutes Verhalten an Steigungen).
Der Einbau ist ohne Verdrehung der Turbine/ Impeller Module am CHRA (center housing/ hub rotating assembly) möglich und wird rechts neben der Kupplungsglocke erfolgen. Allein die Abgasrohrführung ab Turbolader zu Katalysator und Endschalldämpfer endet in einer noch einmal leistungshemmenden Auslegung.