2 Takt Saugrohreinspritzung

  • Zur Info!


    DI2S Conference 2024
    26.-27. September 2024
    www.itna.tugraz.at


    Ich kann so spontan leider nicht, aber mag jemand anders hin?

    - Immer schön in Schwung bleiben -

  • Hallo zusammen,

    ich danke Euch schon mal für all die Info's und Links, die ich hier gefunden habe.


    Wahrscheinlich haltet ihr mich für komplett durchgedreht, aber ich will in meine Ape 50 (102ccm) eine Einspritzanlage einbauen.

    Auf diese Seite und diesen Thread bin ich durch meine Recherche gestoßen und meine, das ist bisher das Informativste, was ich gefunden habe, weil es aus der Praxis kommt.

    Die ganzen Diplomarbeiten von Graz sind kaum verwertbar für so einen 08/15-Motor der Ape.


    Bisher bin ich noch am Teile und Info's sammeln. Ich habe schon ein Drosselklappenteil von einer Honda CBR 125.

    Das Teil hat einen Querschnitt von 30mm und sollte dafür brauchbar sein. Es ist komplett mit Sensoren und Düse.



    Was noch fehlt ist der Kabelsalat, Kraftstoffversorgung und die ECU.

    Als ECU habe ich eine Speeduino Dropbear V2 in Australien bestellt, bevor sie wieder ausverkauft war.

    Müsste in etwa einer Woche da sein.

    Das ist zwar wie einen A380 für eine Person zu nutzen, aber ich hatte keine Lust auf löten.

    Speeduino Dropbear V2
    The Dropbear is the latest Speeduino ECU and is a fully assembled 8+8 channel board powered by the 600Mhz Teensy 4.1
    speeduino.com


    .... ach ja, die Ape ist nicht der einzige 2takter in meiner Laufbahn.

    Mein letzter Stinker war ein RG250 Gamma, bevor ich den Sturzhelm 2014 an den Nagel gehängt habe.

  • Alles machbar.


    Den Spritpumpen und Benzindruckregler Kram kannst du gebraucht ordern, so um die 3 Bar Spritdruck sollten es sein, geht alles, egal ob KTM 125 oder 390, Honda 125 oder 250, Yamaha 125 oder 300.


    Rechnen wir mal durch: der 102 Pollini ist mit 8.200 rpm angegeben, leider weiß ich nicht ob das nenn oder Maximaldrehzahl ist, im GSF dreht einer seine 102er Ape bis 9.200, das nehmen wir jetzt als Höchstdrehzahl.


    Jetzt berechnen wir den Spritbedarf bei angenommenen 100% Zylinderfüllung bei 9.200 rpm und großzügigen 12,5:1 AFR


    das sind 9.200 Umdreungen pro Minute x 102cm³ = 938.400cm³ Luft (pro minute) = 0,9384 m³ Luft in einer minute mal 1,25kg/m³ = 1,173kg Luft oder 1173 gramm Luft bei 12,5:1 sind das 1173g : 12,5 = 93,84 gramm Sprit : 0,75 g/ml = 125cm³ maximaler Benzinverbrauch in einer Minute, 2.083333 ml/sek oder 13,5869 ųl/ Umdrehung.


    Kommen wir zur Einspritzzeit: bei 9.200 rpm dauert eine Umdrehung ca. 6,52 Millisekunden, da kann man erfahrungsgemäß gut 4 Millisekunden lang spritzen.


    das wären bei 9.2000 rpm x 4 millisekunden Einspritzzeit pro U drehung 36,8 Sekunden summierte Einspritzzeit pro Minute bei 9.200 rpm


    Theoretisch bräuchte es einen 125cc * 60 sec/36,8 = 203cc/min Injektor



    Der Injektor der CBR hat vermutlich um die 125ccm/min Durchfluss.

    Die Berechnungen sind eine sehr sehr sichere Auslegung, ich selber habe einen 30 PS 125cc Motor mit Drehzahlen um die 12.000 mit einem einzigen 250cc Injektor bewegt. Zum anderen sind die 125cc/min nur eine Mutmaßung.


    Als nächstes würde ich, wenn die Drosselklappe mit dem Injektor da ist, Durchflussmenge bei 3 Bar messen und dann noch mal grübeln ob der versuch mit dem Injektor gewagt wird oder ob was größeres bei Aliexpress aufgetrieben wird.


    Zündung würde ich, wenn keine Vorerfahrung mit frei Programierbaren EFi Steuergeräten herrscht, vorerst original lassen und erst zum Schluss, wenn alles andere läuft mit in das EFi system integrieren.



    Die Spritbemessung erfolgt rein als Alpha-N Kennfeld aus Drehzahl und Drosselklappenstellung.


    Eine Klassiche Speed Density über Saugrohrdruck ist beim 2 Takter wesentlich komplizierter als beim 4 Takter und kommt somit für dei Projekt nicht in Frage.

    Korrekturgrößen sind der Interne Barometrische Sensor der ECU für die Höhenkorrektur und der Ansaugluft Temperatur Sensor.


    Ein Abgastemperatursensor würde ich jetzt schon verbauen und am Vergaser die jeweiligen Temperaturen zu den jeweiligen Lastzuständen notieren. Damit du einen Vergleich hast.

    Nur was knattert und stinkt, mir Freude bringt :biggrin:

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  • Guten Morgen,

    # bodo: vielen Dank für das Rechenbeispiel - das bringt mich schon mal weiter.

    Ich weiß nicht, ob Du die alten Vespa-Motoren kennst, aber die haben einen Einlassdrehschieber, der durch eine Kurbelwange realisiert ist. Ein äußerst schmaler Weg für die Gase.

    Ich habe eine DR 102ccm Grauguss Garnitur. Nicht der Leistungburner aber robust. Die Steuerzeiten und Kanäle sind eher 50er Jahre Level.

    Einen EGT-Sensor habe ich verbaut, als ich den Zylinder und den 19er Polini-Vergaser montiert habe.

    Habe trotzdem im Teillastbereich einen leichten Klemmer gefahren. Vom Anzeigegerät war die Batterie leer.

    Mit der Zündung muss ich Dir Recht geben. Die lasse ich erstmal original und baue sie später um.

    Ich habe übrigens, bevor ich mich für die Einspritzung entschieden habe, eine IgniTech programmierbare Zündbox bestellt.

    Ist jetzt in meiner Ersatzteilkiste und wenn ich das mit der Einspritzung nicht hinbekomme, wird die wenigstens für die Zündung eingebaut.

    Ich muss jetzt erst noch ein paar grundsätzliche Fragen wegen der Verdrahtung der Zündanlage klären, da ich dafür keinen Schaltplan habe.

    Heute wird das Polrad demontiert und geschaut.

    Ich werde auf jeden Fall weiter berichten.

  • Update.


    dieses Jahr knapp 5.000 km mit Einspritzung unterwegs gewesen.


    Ich mache erstmal mit Alpha-N weiter und schiebe die Zeitfenster Kurbelgehäusedruckmessung nach hinten.

    Es sieht so aus, als bekomme ich alles ganz gut auf Alpha-N abgestimmt, der Lean Mode mit der 2. Map ist hier Gold wert.


    Ich bin jetzt von 0°C- 30°C gefahren und sie läuft immer gut, EGT ist immer ziemlich ähnlich (max. 650°C nach längerer Vollgasperiode).


    Einstellungen erfolgen jetzt nur noch in sehr kleinen Schritten und gefolgt von langen Testfahrten.


    Der Lean Mode aktiviert sich jetzt wenn die Drosselklappe für länger als 0,1 Sekunden unter 10% geöffnet bleibt.

    Der Lean Mode ist nur noch 0,9 Sekunden aktiv und wird demnächst auf 0,6 Sekunden weiter reduziert.


    Das Problem mit dem absterben nach dem Gashahn zu im Resonanzbereich ist nahezu verschwunden (maximal noch 0,3 Sekunden Schubverlust meistens aber weniger bis garnix).


    Negatives gibt´s kaum noch:


    * Wegen dem Fehlenden Leerlaufsteller (der hat nicht funktioniert und wurde deaktiviert) geht sie 1-2 mal Pro Woche bei Täglicher Fahrt zur Arbeit im Standgas aus, ich könnte von 1.200 rpm auf 1.400 rpm erhöhen, dann würde sie das nicht mehr tun.

    * Wegen noch recht Fetten Abtour-Parametern geht sie ab und zu aus wenn man den Motor im Stand bis 12.000 dreht und dann die Drosselklappe voll schließt, dann fängt sie sich nicht immer im Standgas, auch das liegt am fehlenden Leerlauf Stellmotor

    * ab und zu misslingt der Halbwarm- Start, wenn man sie Warm abstellt, einkaufen geht und nach dem Einkauf wieder startet, passiert es in 1 von 10 Fällen das sie nicht anspringt und 2 Meter weit angerollt werden muss.


    Anbei die aktuelle Konfiguration:


    Nur was knattert und stinkt, mir Freude bringt :biggrin:

  • Da die Speeduino Hardware ja recht überschaubar ist,

    würde sich für ein einfaches Alpha-N 1 Zylinder 2 Takt Steuergerät folgender Schaltplan ergeben:



    der kleine Arduino ist für den Lean Mode, die Auslasssteuerung und einem Ride by Wire System was mir wieder Möglichkeiten zum Eingriff in das Leeelauf- und Startverhalten bietet.

    Nur was knattert und stinkt, mir Freude bringt :biggrin:

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  • Hallo zusammen,

    hier geht einiges ganz schön durcheinander! Die Auslegung einer Düsengröße für die EInspritzung wird so nicht gemacht. Die benötigte Kraftstoffmenge richtet sich allein nach der Motorleistung - hier ist die Physik eindeutig. Unabhängig von Hubraum und Drehzahl bestimmt der Heizwert der Kraftstoffsorte und die Kraftstoffmenge die erzielbare Leistung. Die hier vorgerechnete Menge von 125 ccm würden eine Leistung von 26,8 PS bedeuten - vorausgesetzt die erforderliche Luftmenge bekommt man in den Motor auch rein. Polini gibt für den 102cc Ape-Satz eine Leistung von 8,2 PS bei 8200 U/min an - dafür benötigt man gerade mal 38 ccm Kraftstoff pro Minute!

    Dafür lohnt sich ein Umbau auf eine Einspritzanlage wohl eher nicht.


    Gruß

  • Hier lege ich jetzt ein teil Veto ein, weil es in der Theorie völlig korrekt ist, aber an der Praxis ein wenig vorbeisteuert.


    26,8 PS aus 125cc/min = 8,5KW*60min pro Liter (Energiedichte von Ottokraftstoff) = (8,5 KW*60min)/1l * 0,125 l/min = 1,0625 Kilo Wattstunden pro 125cc Sprit


    um 1,0625 KWh in einer Minute zu erzeugen braucht es 1,0625 KWh * 60min = 63,75 KW bzw. 63,75 * 1,3636 = 86,92 PS, das ist die Mathematisch maximale Leistungs- Ausbeute die bei 125cc/min mit 100% Wirkungsgrad aus Ottokraftstoff gewonnen werden kann


    wenn wir jetzt die 26,8 PS durch den Maximalwert von 86,92 PS teilen erhalten wir einen Wirkungsgrad von 30,8 %


    30% Wirkungsgrad sind aus der 4 Takt Fibel entnommen und beim bei Zweitakter deutlich zu ambitioniert.

    Als ich Stromgeneratoren für UAV gebaut habe, hatte ich mit den Zenoah Gerätemotoren einen Gesamtwirkungsgrad Sprit zu Strom von ca. 11,5%. Beim Mopedmotor mit wenig Vorauslass sind es vermutlich so um die 20% aber keine 30%


    Auch so 4 Takt Dinge wie ein AFR von 14,8:1 sind beim 2 Takter schlecht anwendbar.


    Der Ganze EFI Kram legt zur Kraftstoffbemessung immer das Luft/Kraftstoff Verhältnis zu Grunde, warum sollte man also nicht auch die Auslegung der Einspritzdüsen nach dem Luft/Kraftstoff Gemisch aus vorgegebenem Hubraum bemessen?


    Hinzu kommt das der 2 Takter jede Umdrehung Sprit braucht und idealerweise alles innerhalb einer halben Umdrehung im Kurbelgehäuse landet. bei beispielsweise 12.000 rpm sind das 5 Millisekunden pro Umdrehung und der Einspritzvorgang sollte idealerweise nach 3 Millisekunden erledigt sein (bei mir hat sich bei nur einem 250cc/min Injektor und Langen Einspritzzeiten ein Leistungsnachteil gefolgt von hoher EGT gezeigt ) .



    Ja, meine Rechnung war sehr ambitioniert und mit der 150cc/min Düse der CBR 125 ( ich hab´s gegoogelt ) wird die APE mit Sicherheit gut laufen, aber das die Düse hoffnungslos überdimensioniert ist glaube ich jetzt nicht.

    Nur was knattert und stinkt, mir Freude bringt :biggrin:

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