Technik intelligentes Motormanagement (Archivversion)

Gelernt ist gelernt

Das Motormanagement am Motorrad geht in die nächste Entwicklungsrunde: Moto-Spezial und Dynotec entwickelten eine selbstlernende Variante, die Eingriffe möglich und Prüfstandsläufe überflüssig macht.

Hans Peter Länge, Chef und Inhaber der Firma Moto-Spezial in Gomadingen (Telefon 07385/1692), war unzufrieden. Unzufrieden mit dem Fortschritt oder besser gesagt mit seiner technischen Umsetzung. Stein des Anstoßes: das elektronische Motormanagement vieler moderner Motorräder, das häufig Abstimmungsmängel zeigt.Ungebührlich abrupte Gasannahme etwa, vor allem beim Übergang vom Schiebe- auf Lastbetrieb, spürbar durch einen starken Lastwechselruck von Gas zu nach Gas auf. Dann lästiges Konstantfahrrucken – an gleichmäßiges Fahren ist nicht zu denken, das Motormanagement regelt trotz konstant gehaltenen Gasgriffs, sei es aufgrund unzureichender Signale, sei es wegen einer unsensiblen Regelung oder schlicht wegen einer falschen Drosselklappensynchronisation.Vor allem aber ärgerlich, wenn die moderne Technik es nicht schafft, den Verbrauch unter den der Vergasertechnik zu drücken. Selbst unter den besonders »sauberen« Exemplaren mit Lambda-Regelung und geregeltem Katalysator finden sich ausgesprochene Säufer – fraglich, was der Umwelt wirklich besser tut: eine große Menge »sauberes« Abgas oder eine kleinere Menge schmutziges.Handlungsbedarf für Länge, der als Guzzi-Enthusiast natürlich bei den geliebten V2-Modellen aus Mandello ansetzte und ein eigenes Motormanagement entwickelte. Dieses basiert auf einem sogenannten Alpha-n-Kennfeld (Alpha: Drosselklappenwinkel, n: Drehzahl). Drosselklappenstellung und Drehzahl werden elektronisch überwacht und liefern, unterstützt von Daten über den Zustand der Ansaugluft und des Motors, die Signale für Zündung sowie Einspritzung. Jede Kombination der Werte ist im Kennfeld zementiert, das Management weiß genau, wann es wie viel Kraftstoff ins Saugrohr fördert und wie viele Winkelgrade vor dem oberen Totpunkt (Frühzündung) es das Gemisch entzündet. Interessant am Rande: Das Motormanagement arbeitet zwar prinzipiell sprunghaft von Arbeitspunkt zu Arbeitspunkt, interpoliert zwischen den Punkten aber glättend, um stets korrekt auf jeden Lastzustand reagieren zu können.Dies gelingt offenbar auch dem Moto-Spezial-Produkt. Das Motormanagement, das sich der serienmäßigen Hardware (Kraftstoffpumpe, Sensoren, Einspritzdüsen) bedient und lediglich spezielle, besonders genau arbeitende Lambda-Sonden nutzt, glänzt nicht nur durch geschickte Programmierung, die mit allerlei Zusatzfunktionen der Laufkultur auf die Sprünge hilft, sondern ist auch frei programmierbar, während normalerweise ein Zugriff aufs Kennfeld per eingegossenem Chip oder geschützter Programmierung verhindert wird. Zudem sitzt das gesamte System platzsparend in einem wasserdichten, stoßunempfindlichen Kombiinstrument, das gleichzeitig als Tacho und Drehzahlmesser fungiert.Positiver Nebeneffekt: Ein Großteil der Elektronik konzentriert sich im Kombiinstrument und somit an der Fahrzeugfront, wodurch der Kabelbaum dürrer, die via Wassereintritt prinzipiell störanfälligen Steckverbindungen weniger werden. Auch wichtig: Motorräder mit Vergaser können mittels von Moto-Spezial gefertigtem Drosselklappenkörper aufgerüstet werden.Eine erfolgreiche Entwicklung, das Motormanagement brachte den Länge-Guzzis Bassa Lunga und Sportiva (MOTORRAD 26/1997 und 2/1999) gehörig Laufkultur, plakettierte G-Kat-Sauberkeit und nicht zuletzt einen wesentlich niedrigeren Verbrauch bei. Klar, das damit nur der Grundstein der Entwicklung gelegt war, denn prinzipiell passt das Management an andere Guzzi, eigentlich an alle Zweizylinder- oder entsprechend adaptiert auch Mehrzylindermotoren.Hier kommen Jens Hofmann und Harald Radek von Dynotec (Telefon 06243/5882) ins Spiel, die nicht nur gern die Dynotec-Rennguzzi als extremes, hochdrehendes Testobjekt zur Verfügung stellten, sondern auch eine Weiterentwicklung des Programms anregten und begleiteten. Die vielen Prüfstandsläufe leid, die zur passenden Adaption eines Kennfeldes an das Motorrad notwendig sind, setzte man fortan auf Lernfähigkeit, also eine Selbstüberwachung und -anpassung der Programmierung an die Gegebenheiten.Das System bedient sich dazu zunächst eines Grundkennfelds. Das Motorrad wird gestartet und unter den gewünschten Verhältnissen und Zuständen gefahren. Dabei überwacht das Motormanagement via Lambda-Regelung (Lambda = Kraftstoff-Luft-Verhältnis) über je eine Sonde pro Zylinder die Gemischzusammensetzung und regelt gegebenenfalls auf die gewünschten Lambda-Werte nach. Die vorgenommenen Korrekturen werden nach der Einstellfahrt angezeigt, die Betriebszustände können auch während der Fahrt über das Display im Cockpit abgelesen werden.Das Kennfeld optimiert sich also selbständig unter Echtbedingungen, gleichzeitig geben die per PC ausgelesenen Korrekturfaktoren dem Kundigen Auskunft über die Auswirkungen eines geänderten Bauteils, etwa einer Nockenwelle mit anderem Hub oder modifizierter Steuerzeit, eines Schalldämpfers oder anderem.Eine gewaltige Arbeitserleichterung, denn bis zu einer Höchstdrehzahl von 12000/min wollen - Sprünge um 500 Umdrehungen und fünf Prozent Drosselklappenwinkel vorausgesetzt - über 400 theoretisch nutzbare Betriebspunkte abgestimmt sein. Und dabei gilt es, die Druckverhältnisse im Ansaugtrakt, die Brennraumform, die Steuerzeiten und Ventilhübe, dann noch die Brennraum- und Betriebstemperaturen der einzelnen Zylinder, die Krümmer- und Schalldämpferkonfiguration, die verfügbare Spannung, kurz: einen Riesenhaufen Einflüsse zu berücksichtigen.Aber das gelingt. Nicht nur im Rennbetrieb, wo Jens Hofmanns Guzzilla eifrig Punkte sammelt, sondern auch beim Straßenmotorrad: Leistung, Laufkultur und Spritkonsum einer bei Dynotec derart modifizierten Moto-Guzzi V11 sprechen ein deutliches Votum für das Motormanagement: 108 statt 92 PS, bei spürbar geringerem Kraftstoffverbrauch. Die Adaption kostet im Falle der V11 inklusive Abstimmung und Einbau etwa 3300 Mark – nicht zu viel für geschmeidigen Lauf, 16 Pferde mehr und zwei Liter Sprit auf hundert Kilometer weniger.
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