Motronic Steuergerät aus anderen Model einbauen? Keine gute Idee.

Bekanntlich kann man die Motronic Steuergeräte von der gleichen Baureihe (ML4.1, M1.5, M2.5) auch von anderen Baureihen in den Kadett stecken. Das sollte man lieber nicht tun – wenn alles Serie ist, und alle Bauteile noch innerhalb der Toleranz sind. Erklärung folgend.

Bei veränderten Motoren ist das wohl ohne Belang.

Zur Ermittlung der Einspritzmenge wird als Lastsensor der Luftmengen (C20NE) oder Luftmassenmesser (C20XE) genutzt. Dieser gibt eine Spannung aus. Im Steuergerät ist zu der Spannung eine Luftmenge/Luftmasse hinterlegt. Die Luftmenge/Luftmasse wird mit der Drehzahl verknüpft, bei Luftmengenmesser wird die Ansauglufttemperatur noch verknüpft. Dann wird mit der Einspritzkonstante (bezieht sich auf Kraftstoffdruck und Einspritzventil) eine Einspritzzeit berechnet, in Millisekunden. (=Last)

Diese Berechnung ist nicht genau genug. Es gibt eine Korrekturtabelle - 12(upm)*12(Last) Zellen, in Summe 144 Zellen. Diese Korrektur dient dazu, um das Ziel Lambda zu erreichen. Im Lambdaregelbetrieb Lambda 1, ohne geschlossen Regelkreis ist dies magerer als Lambda 1.

Die Werkskalibrierung für diese Tabelle kann nur ein Kompromiss sein – durch Bauteiltoleranzen der einzelnen Motoren/Sauganlagen/Abgasanalgen kann das nicht optimal sein.

Im Lambdaregelbetrieb wird das Gemisch durch die Rückmeldung der Lambdasonde auf Lambda 1 geregelt. Ständige Abweichungen in Richtung Fett oder Mager haben eine Anpassung der O2 Integratoren (Leerlauf und Teillast) zu Folge. Das sind Vorsteuerwerte die als Korrektur wirken.

Beispiel Stationärbetrieb (upm und Last konstant). Der Korrekturwert aus der 12*12 Tabelle passt nicht, somit meldet die Lambdasonde häufig zu fett, die Einspritzzeit wird verkürzt. Nach einer gewissen Zeit wird der O2 Integrator Teillast nach unten gehen. Die Vorsteuerung wirkt auf die Einspritzzeit, welche dadurch kürzer wird und somit passt das Gemisch wieder – die Regelung muss weniger anpassen.

Da ein Auto nicht im Stationärbetrieb läuft, ist es für eine angenehme Teillastfahrt wichtig, dass die 12*12 Korrektur Tabelle passt. Wenn nicht, muss die Lambdaregelung große Gemischabweichungen ausregeln. Wenn die 12x12 Tabelle in einigen Teilen zu Fett ist und in anderen zu Mager ist, machen die O2 Integratoren (Leerlauf+Teillast) wenig sinn, die sind dann möglicherweise nach Lastwechseln immer wieder am schwanken.

Warum die ganze Erklärung? Ich habe mir diese 12*12 Korrekturtabelle in den einzelnen M2.5 C20XE Steuergeräten angesehen. Die unterscheiden sich zwischen Kadett/Vectra/Calibra/Astra. Das was ich für die Luftmassenmesser Kalibrierung halte – aber nicht getestet, ist bei allen Steuergeräten gleich.

Anbei eine Übersicht. Dabei ist ein Betriebspunkt aus 11 M2.5 Steuergeräten verglichen. (als Stationärvergleich um das Thema zu erläutern) -> worst Case: man steckt in einen Kadett C20XE 2,5Bar Steuergerät (FP) ein Vectra C20XE 2,5Bar Steuergerät (FX) -> statt Lambda 1 führt die falsche 12*12 Korrektur Tabelle zu Lambda 1,07. Also 7% zu wenig Kraftstoff. Da die Tabelle nicht über alle 12*12 (=144) Zellen „gleich falsch“ ist, muss die Lambdaregelung größere Bereiche ausregeln, hat also mehr zu tun. Die O2 Integratoren (Leerlauf+Teillast) verlieren an Wirkung. Das Auto fährt im Teillast schlechter.

Warum sind die Kalibrierungen bei den einzelnen Modellen anders? Ich kann mir vorstellen, dass es an unterschiedlichen Ansaugwegen liegt. Der SFI Kasten ist beim Kadett anders als bei Vectra/Calibra/Astra. Möglicherweise hat auch der Auspuff Auswirkungen auf die Zylinderfüllung. Vielleicht Überdruck/Unterdruck im Motorraum? Vielleicht Temperatur? Wer weiß.

Die Tabelle bezieht sich auf einen Teilllast Betriebspunkt C20XE. Volllast werde ich auch noch mal anschauen.

Bei den C20NE Mengenmesser habe ich noch nicht genau geschaut – da scheinen aber die Abweichungen größer zu sein.

Meine Empfehlung wenn der Motor komplett Serie ist: passendes Steuergerät fahren. Wenn was verändert wurde, ist das wurscht. Ich habe mir auch Tuning Files angeschaut, selbst die, welche für andere Nockenwellen gedacht sind haben die 12*12 Korrekturkennfelder nicht angepasst. Warum nicht? -> das ist viel Arbeit.

Weitere Infos aus dem Bereich.

Ich habe die Volllast Kraftstoffkorrektur verglichen. Motronic 2.5.

Da unterscheiden sind auch zwischen den einzelnen Karossen die Kennlinien.

Abweichungen gibt es auch unter den einzelnen FP Steuergeräten. Die spätere Version (höhere Bosch Chipnummer) läuft bei Volllast magerer. Warum? Vielleicht wurde der Kat verbessert oder es gab weniger Kat Schäden wegen Überhitzung? Wer weiß.

Bei der späteren FX Version ist dies nicht so, unterscheidet sich nicht von der frühen.

Anbei ein Diagramm von 4800upm (max. Drehmoment) bis 6000upm (max. Leistung).

rot Kadett FP (frühe Version)

grün Vectra FX

blau Kadett FP (späte Version)

Man sieht, dass Kadett und Vectra eine fettere und eine magere Kalibrierung haben. Warum? Ich vermute mal die fettere ist für Kat (damit der nicht so so heiß wird. Die magere dann ohne Kat, dann verbraucht der bei Volllast auch weniger. Beim Vectra gibts auch Fett und Mager, aber nicht so stark unterschiedlich wie beim Kadett. Erklärung könnte wie oben schon sein - besserer Kat im Vectra oder weniger Kat Schäden als erwartet.

Ebenso könnte die fettere Kennlinie bei Klopfen benutzt werden, ich glaube aber eher Kat/kein Kat. Müsste man austesten.

Wie funktioniert die Kraftstoffkorrektur bei Volllast?

Wie schon oben bei Teillast erklärt. Der Luftmassenmesser gibt eine Spannung aus. Der Spannung ist eine Luftmasse zugeordnet. Die Luftmasse wird auf die Einspritzvorgänge (Drehzahl) aufgeteilt und so eine Einspritzzeit berechnet. Die wird mit der Kennlinie im Bild korrigiert.

128 wäre keine Anpassung. Da die LMM Spannung vs. Luftmasse und die Drehzahlkombination zu Lambda 1 führt, sind die Werte deutlich über 128.

Ich weiß nicht was Opel/Bosch als Ziellambda haben wollte. Daher sind Berechnungen nur zur Demonstration der Unterschiede zwischen den Kennlinien.

Als Beispiel dient ein Kadett C20XE mit der frühen (roten) Kennlinie.

Ich gehe davon aus, dass die fettere Kennlinie für Kat ist.

Bei 4800upm würde der mit Kat bei Lambda 0,79 laufen. (was sehr fett ist, siehe oben: nur Demo Rechnung. Man muss auch mit Strömungen rechnen, welche zu falschen LMM Messungen führen, und auch so korrigiert werden -> siehe ersten Beitrag)

Die magere Kennlinie wäre Lambda 0,82. Hier ist eher die Differenz als der absolute Wert interessant. Also mit Kat 0,03 Lambda fetter als ohne Kat. (3,6% mehr Sprit)

Bei 6000upm mit Kat Lambda 0,77; ohne Kat 0,795. Differenz 0,025. (3,2% mehr Sprit)

Jetzt zurück zum ersten Beitrag. Im Kadett ein Vectra Steuergerät. Das Auto kommt aus dem (unrealistischen) statischen Teillast Betriebspunkt auf statische (unrealistisch) Volllast bei 4800upm und 6000upm. Da das Vectra Steuergerät in statischen Teillast Betriebspunkt eine zu geringe Anpassung hatte, ist der Teillastintegrator nach oben gegangen. Der hat dafür gesorgt, dass 7% mehr Sprit gleich draufgeschlagen wurden.

Beim Sprung in Volllast, wirkt diese 7% Vorsteuerung auch wieder. Wie man in Diagramm sehen kann, läuft dann der Motor bei 4800upm auch 7% fetter als er es mit Kadett Steuergerät tun würde.

Bei 6000 wären es 2,78% magerer als vorgesehen.(Vectra Kennline magert ab, Teillastintegrator schlägt was drauf.)

Fazit, auch wenn die Berechnung nur zur Differenzermittlung taugt, auch im Volllast wirkt sich ein falsches Steuergerät aus. Da man aber meist Teillast fährt, macht sich das dort aber mehr durch schlechtere Fahrbarkeit bemerkbar.

Ich hab mir die Volllast Zündkurven angeschaut.

Für den Kadett habe ich 5 verschiedene Varianten des FP Steuergerätes da.

In der frühen Version ist ab 5000upm mehr Frühzündung. Vermutlich ist dass die 156PS Version. - 20XE. Die späteren Versionen haben das nicht mehr, da wird es dann den 20XEJ mit 150PS gegeben haben.