Innovate Breitband O2 Sensor Bosch Lsu 4.2

By Mike Kojima

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Wissenschaftlicher Hintergrund

Die Kunst der Verbesserung eines Motors ist nicht neu, aus der Geburt eines Verbrennungsmotors vor ueber 100 Jahren. Fuer eine vielleicht zwei Generationen waren die Methoden wie die Vakuum-Messgeräte fuer Kohlenmonoxid und das «Lesen» der Farben der Zuendkerzen die wichtigsten Werkzeuge in der Basis der Waffenkammer. Aufgrund der fehlenden Genauigkeit dieser Methoden war die Verbesserung eines Motors eine subjektive Analyse der Daten anstatt eine professionelle Art zu arbeiten.

Später während die Abgasnormen strenger wurden und die Motoren der Rennwagen mit mehreren PS produziert wurden, war die Notwendigkeit das Luft-Kraftstoffverhältnis genau zu bestimmen von grosser Bedeutung. Die Technologie verbesserte die Messgeräte fuer das Luft-Kraftstoffverhältnis und integrierte die Möglichkeit zur Aufzeichnung . Fuer viele Jahre konnte diese Technologie nicht von Professionellen Auto-Tuner und normale Benutzer verwendet werden. Die Kosten fuer solche Maschinen war sehr teuer(etwa ein paar tausend Euro).

Guenstige Messgeräte erschienen im Markt mit dem Auftritt des ersten Motors wo die Pruefung von einem elektronischen Gehirn getan wurde. Solche Sensoren sind nur genau in dem stöchiometrischen Bereich, einem Luft-Kraftstoffverhältnis von 14,7:1. Die Genauigkeit in diesem Bereich ist nutzlos fuer die Leistungsoptimierung wenn die Drosselklappe ganz geöffnet ist sinkt das Verhältnis bis 11:1 , und in der Regel bis zu 13:1 fuer atmosphärische Motoren.

Der grosse Schritt zu diese Sensoren wurde von Bosch gemacht, als sie den LSU4 Breitband O2 Meter produzierten durch den Verkauf zu einem vernuenftigen Preis. Unmittelbar wurden im Markt fuer diese Sensoren Messgeräte von Luft-Kraftstoffverhältnis mit hoher Genauigkeit gebaut.

Nicht alle sind gleich

Viele Fragen erstellten sich durch die Verbreitung dieser Geräte.

Im Prinzip nachdem alle diese Organe den gleichen Senor Bosch verwenden, und falls der Sensor in der Fabrik kalibriert wurde sollten die Preise nicht gleich sein? Die Antwort ist nein. Es gibt erhebliche Unterschiede zwischen den Controllern und den Sensorkreis in diesen Organen. Von wie der Sensor sich erwärmt bis die Art und Weise wobei er sich mit Strom versorgt . All diese beeinflussen die Genauigkeit des Sensors. Eine weitere Frage die gestellt werden konnte ist : Welches Gerät ist das beste ? Welches Gerät hat die Funktionen die ich brauche ?

Aufgrund dieser Fragen versuchten wir herauszufinden welche Instrumente die besten sind. Der Prozess war schwierig aber wir schafften es die Antworten zu haben.

Methodologie

Der Plan war bis acht beliebte Geräte zu nehmen und zu testen mit kalibriertem Druckgas zuerst. Dann wurden die fuer eine Stunde bei einem Rennwagen getestet. Schliesslich wurden die in Labor-Gase getestet. Das verdichtete Gas ist von Scott Specialty Gasses und wird von SAE standards fuer 8 lambda und fuer .895 lambda benutzt (11.76 AFR und 13.15 AFR jeweils ). Dieses Gas bietet uns die Möglichkeit das Gerät auszuprobieren ohne das Problem der Veränderung des Lambda durch Geschwindigkeit oder anderen Variablen so wie in einem realen Motor geschehen wuerde.Um grosse Genauigkeit zu haben verwendeten wir Laborwerkzeuge zur Messung des Lambda.

1. Sensoren wurden mit Labor- Gas getestet um 11.76 AFR und 13.15 AFR zu geben. Auf dieser Weise liest jeder Sensor genau den gleichen Abgas,so dass wir die Genauigkeit und Reaktionsgeschwindigkeit der Veränderungen messen.

2. Nachdem wir die Tests im Labor gemacht haben wurden die Sensoren in einem Rennwagen mit speziellen Benzin platziert. Der Verlauf simuliert die Verwendung des Sensors in Echtzeit das Abgas und die Temperaturen.

3. Neun Löcher wurden auf dem Agbas geöffnet. Acht fuer die Sensoren und einen fuer den Westech Zähler. Die Aufnahme wurde während des Motorbetriebs gamacht .

4. Eine gemeinsame Erdung und Stromversorgung wurde an den Instrumenten gegeben so dass es keinen Unterschied in den Ergebnissen gab.

Die folgende Tabelle sammelt die Ergebnisse fuer die vier Kategorien. In ein besonderes Teil gibt es die Position der Neukalibrierung . Alle Geräte beziehen sich oft auf die Werkeinstellung von Bosch. Andere Hersteller von Instrumente machen Ihre eigene Kalibrierung während der Installation.

Aus diesem Prozess kommt die offensichtliche Frage heraus: Wenn ein Instrument eine Art von Kalibrierung macht wie weiss der Benutzer dass die Preise richtig sind ? Wir wissen von Bosch dass die Sensordaten sich von Jahr zu Jahr verändern wie die Zeit vergeht.

Wie zuvor beschrieben wurde, sind die Daten aus das Luft-Kraftstoffverhältnis besonders nuetzlich wenn sie mit der Aufzeichnung anderer Daten kombiniert werden wie der Druck,Drosselposition,Geschwindigkeit und vieles mehr. Die Kombination dieser Daten erfordert eine Aufzeichnung. Also selbst wenn die Preise hilfreich fuer die Ueberwachung in Echtzeit sind ,wenn sie aufgenommen werden ist noch wichtiger die Reaktionszeit der Sensoren. Die Reaktionszeit ist sehr wichtig weil es möglich ist die Daten in genaue Zeit aufzuzeichnen.

Die Ergebnisse - Auf einen Blick

Hier sind die Ergebnisse der acht getesteten Organen. Alle Instrumente verwenden den Bosch Sensor LSU4 Wideband Oxygen. Die Ergebnisse zeigten grosse Unterschiede zwischen Ihnen in Preise und Zeiten. Wir haben auch die einfache Bedienung, das Bildschirm und das begleitende Programm bewertet. Die Unternehmen die an der Pruefung teilnahmen sind AEM, Dynojet, FAST, FJO, Innovate, NGK, PLX und Zeitronix.

AEM

Das Gerät von AEM hat präzise Ergebnisse bei den Tests gegeben, aber es gab nicht die Möglichkeit die Daten in Echtzeit aufzuzeichnen. Die reaktionszeit der Preisen ist moderat.

AFX (NGK)

Das Gerät von NGK erzielte niedrige Werte in der Genauigkeit und hat keinen analogen Ausgang. Es gibt keine Möglichkeit der Aufzeichnungsdaten. Angesichts, dass die Firma NGK Luft-Kraftstoffverhältnis Sensoren produziert waren wir ueberrascht dass das Instrument einen Bosch Sensor hatte.

Dynojet

Das Gerät von Dynojet war schwierig zu installieren und das Programm fuer Datenaufzeichnungen hat begrenzte Kapazität. Der Dynojet hatte die langsamste Reaktionszeit.

FAST

Das Gerät von FAST verfuegt einen internen Datenlogger aber hat keinen Computerprogramm. Dadurch kann es noch komplizierter werden wenn jemand ein Tuning machen will. Der Aufbau der analogen Ausgänge war etwas schwierig. Der Bildschirm ist gut.

FJO

Das Gerät von FJO hat eine merkwuerdige Art sich mit den Sensor, den Controller und die analoge Ausgänge sich zu verbinden. Es war auch schwierig die analogen Ausgänge mit das begleitete Programm anzupassen.

Innovate

Das Gerät von Innovate war genau, erzielte die besten Reaktionszeiten und beinhaltet ein sehr gutes Analyse und Aufnahme Programm. Innovate behauptet das es das einzigartige digitale Instrument sei. Die Installation und Verkabelung ist ein bisschen verwirrt.

PLX

Das Gerät von PLX M300 beinhaltet keine Logging-Software während die Abweichung von der Genauigkeit +/1 AFR war (das schlechteste Ergebnis ). Beachten Sie dass PLX mit uns in Kontakt kam und uns sagte das wir nicht richtig die Kabel angeschlossen hatten.

Zeitronix

Das Gerät von Zeitronix erzielte Genauigkeit +/- 54 AFR. Das begleitete Programm ist relativ schwierig und mit begrenzte Möglichkeiten. Beachten Sie dass Firma Zeitronix uns sagte dass wir ein Produkt verwendet haben das ausgetauscht wurde.

Das einzige das wir nicht effektiv simulieren konnten war die Alterung des Sensors ueber die Zeit. Die Alterung kommt von die Oxidation der internen Sensoren und die Verschmutzung von keramischen Bauteilen. Die Verwendung und die Art des Brennstoffs spielt eine wichtige Rolle bei der Alterung. Wenn man den Sensor mit Rennkraftstoff verwendet, Mineralien, bouster Oktan, Öl und sehr hohen Temperaturen fuehrt dass zu einer beschleunigten Alterung des Sensors und zu reduzierter Genauigkeit. Wegen der Alterung ist es wichtig die Möglichkeit zu haben den Sensor zu kalibrieren. Die ueblichste Methode der Kalibrierung ist die der Luft. Wenn das Gerät nicht die Möglichkeit zur Kalibrierung hat, dann sollte der Sensor in regälmässigen Abständen geändert werden. Die Frage ist wann muessen wir den Sensor ändern ? Dies erfordert Erfahrung um es zu wisse

Wir haben versucht durch die Verwendung von alten und schlechten Sensoren die wir hatten zu simulieren. Und haben einen von denen mit Innovate XD-16 verbunden das uns einen Hinweis auf Fehler zeigte. Den gleichen Sensor haben wir mit andere Instrumente verbunden, die funktionierten aber falsche Angaben zeigten. Also wieder stellt sich die Frage : Wenn das Gerät Sie nicht informieren kann dass der Sensor ausgetauscht werden muss wie können Sie sich auf dies verlassen?

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