EGT-Messung

@jochen
erzähl doch bitte mehr über die abgastemperaturüberwachung?! (..) bis jetzt kenne ich nur anzeigen mit fühler die so um die 250,-€ kosten.

Grundlegend gibt es unterschiedliche Arten von Temperaturmessugen im Abgasstrang:

Diese unterscheiden sich hauptsächlich im Messbereich, Messverfahren und der Genauigkeit.
Bei Abgastemperaturen ist es wichtig, die TemperaturPeaks zu erfassen, den diese temporären Temperaturspitzen können um einiges höher liegen, als die Durchschnittstemperatur, die ich bei zu langsamer Abtastung erfasse und dem Turbo, den Auslassventilen oder ggf. den DPF deutlich zulegen.
Um Spitzen erkennen zu können, muss ich ausreichend schnell abtasten und speichern.
Eine optische Anzeige nützt dir nicht wirklich etwas. Diese kann nicht ausreichend schnell die Peaktemperaturen wieder geben. Somit besteht ein ordentliches Temperaturerfassungssystem aus der Messeinheit und dem Logger.

Die Abtastfrequenz für die Temperaturmessung sollte so schnell wie möglich sein, damit ich auch bei 4000rpm Temperaturspitzen erkennen kann. Grenzen setzten hier meist die Sensoren, die bei ausreichender Langlebigkeit soviel Masse haben, das sie kaum schneller als 20Hz sind. (Motordrehzahl 4000rpm entspricht 66 Hz, also eigentlich schon zu langsam..)

Als Sensoren gibt es unterschiedliche Typen:

-NTC/PTC in OEM-Spezifikation sind verhältnismässig günstig, aber haben einen grossen Messfehler. Weiter ist der Messbare Temperaturbereich eingeschränkt. Die OEM Sensoren werden meisst als Spannungsteiler betrieben, was die Messgenauigkeit für Applikationen ehr ungeeignet macht.

- NiCr-Ni Thermoelemente. Diese sind eine einfache Möglichkeit Temperaturen zu erfassen, jedoch ist die Signalkonditionierung entsprechent teuer.
Die Genauigkeit der NiCr-Ni leigt bei 1K bei Klasse 1 Elementen.
Die Abtastfrequenz ist abhänigig vom Leiterdurchmesser des Thermolelements, sowie der nachgeschalteten Signalkonditionierung.

- PT 100. PT1000 und deren Derivate ist die genauste und gleichzeitig teuerste Art Temperaturen zu messen. Die Signalkonditioniering muss einen Konstantstrom zur Verfügung stellen, mit dem Der PT100 versorgt wird. Die Genauigkeit des Sensors liegt bei unter 1K.

Ich persönlich nutzte die Signalkonditionierung der AFT. Diese ist derzeit die schnellste und genauste CAN-basisiernde Temperaturerfassung auf dem Markt.
IPEtronik ist teuer und schafft die AFT Performens bezüglich Anspechverhalten und Messgenauigkeit über den gesamten Temperaturbereich nicht.
2D und CSM folgen auf den Plätzen

Meine eingesetzten Sensoren sind von Electronik-Sensors.

Preislich musst du für eine 8-Kanal-Einheit ab etwa dem 10-fachen ohne Logger rechnen..

Ich hoffe du hast jetzt einen ersten Einblick in die Abgastemperaturmessung.

Gruss

Ich benutze die der DeltaR GmbH.

Hallo Rainer,

ich hoffe nur nicht den TS-200:

Ansprechzeit: von Raumtemp. auf 300 °C bei 11 m/s t0.63 ca. 5 s


Gruss

Ja, und?

Es geht ja in der Regel um die maximale Abgastemperatur und nicht um irgendwelche Transienten oder Temperaturänderungen mit 20Hz.

Jetzt machst Du mich aber gespannt, wozu Du 20Hz Abtastrate benötigst, welche entsprechend geringen Massen hast Du denn im Abgastrakt verbaut?
Wie schnell ist das in Deinem TDI mit DPF serienmässig verbaute Teil?

Viele Grüße, Rainer

Ja, um genau diese maximale Abgastemperatur geht es.

Wann hast du denn die maximale Abgastemperatur ?
Bei maximaler Leistung, also bei hohen Drehzahlen.
Nehmen wir 4000rpm für diesen Betriebspunkt an.

Wie kommst du fährst du jetzt diesen Leistunspunkt an?
Du beschleunigst z.B. im 3-Gang von 1500rpm bis 4500rpm. Mein 147PS Leon gebraucht hierfür etwa 5,5 Sekunden.
In dieser Zeit ändert sich die Abgastemperatur von etwa 80°C (Restwärme beim Schubbetrieb @1500rpm) bis zur maximalen Abgastemperatur bei 4000rpm (je nach Tuning um 700°C bis 850°C). Ab 4000rpm rpm fällt sie wieder, da die E_Menge IDR wieder zurückgenommen wird.

Rechnen wir die Temperaturänderung in dieser Zeit, komme ich auf ein delta T von über 600°C in 5 Sekunden -> also 120°C/Sekunde. Erfasse ich diese mit 20Hz kann ich gerade mal 6K auflösen. Hart an der Grenze, nicht ?
Darum bieten wir eine Abtastfrequenz bis zu 100Hz an.

Dein Sensor gebraucht aber 5 Sekunden um t.0.63 also 63% von 300°C erfassen zu können. Er sollte in diesen 5 Sekunden aber nicht 300°C sondern bis 850°C anzeigen. Kann er aber nicht.

Dieser Sensor eignet sich für die Messungen von stationären Lastpunkten, die für entsprechend lange Zeiten anstehen. Die hast du aber nur auf einen Leistungsprüfstand mit elektrischer Bremse, also weder auf der Rolle, noch auf der Strasse.

Somit wirst du sehr schwer die tatsächliche maximale Abgastemperatur mit diesem Sensor messen können. Er wird dir entsprechende Mittelwerte anzeigen, die IDR tiefer sind.

Für DPF und Turbo sind diese Temperatur-Maxima aber entscheident, wenn man die an ihre Grenztemperaturen treibt.

welche entsprechend geringen Massen hast Du denn im Abgastrakt verbaut? In der Regel werden zum Applizieren so genanne 'Perlen', also verschweiste NiCr-Ni Leitungen in 0,2m Stärke verbaut, deren Lebenserwartung entsprechend gering ist.
Aber richtig, Sensoren mit über 30Hz Auflösung, gibt es praktisch nicht.

Für der Dauerläufe nimmt man 1,5mm Mantelthermoelemente, von denen man weiss, dass die Peak-Temperaturen nicht erfasst werden.

Wie schnell ist das in Deinem TDI mit DPF serienmässig verbaute Teil?
Besser kein Kommentar
Das Dingen soll ein Autoleben halten und darf nichts kosten. Die Messung ist ein einfacher Spannungsteiler mit einer Linearreglergeglätteten-Versorgungsspannung. Was glaubst du, wie genau das Ding misst ?

Aber prinzipell muss er auch nicht viel können, denn die Applikation ist ja schon eingefahren und fest programmiert. Somit muss er nur 'Fehler' (über 850°C Abgasttemperaturen) dedektieren und bis 3000rpm bei Schwachlast eine feste Abgastemperature erfassen.

Für das Applizieren ist diese Sensor wirklich nicht geeignet und hier beginnt deine Arbeit.

Gruss Jochen

Hallo Jochen,

Zitat:

Rechnen wir die Temperaturänderung in dieser Zeit, komme ich auf ein delta T von über 600°C in 5 Sekunden -> also 120°C/Sekunde. Erfasse ich diese mit 20Hz kann ich gerade mal 6K auflösen. Hart an der Grenze, nicht ?

ich denke Du hast das mit der Samplerate nicht ganz begriffen. Es ist völlig furzegal, ob Du den Sensor 1x pro Sekunde oder 1000x pro Sekunde abfragst.
a) Wird sich der Sensor unabhängig von der Samplerate aber abhängig von seiner Masse und Position im Abgastrakt aufheizen.
b) Sind bereits nach 10s Dauervolllast je nach Meßpunkt, z.B. vor dem Lader, wunderbar die Maxima der Abgastemperatur erreicht, dafür benötigt man weder stundenlange Prüfstandsläufe noch sonstwas. Gib mit Deiner Kiste doch einfach mal Gas und logge. Du kannst das 'Turbologging' dazu sogar abschalten und Dich auf 3Hz Abtastrate begnügen.
c) Kommt es neben der geringen Masse des Sensors eher auf genaue Meßwerte an, und auch da genügen +/- 5°C locker.

Wird aber IMHO etwas offtopic... weiteres bitte per PN da ich nicht die Zeit habe, noch Unmengen davon in dieses Topic zu versenken.

Grüße, Rainer

ich denke Du hast das mit der Samplerate nicht ganz begriffen. Es ist völlig furzegal, ob Du den Sensor 1x pro Sekunde oder 1000x pro Sekunde abfragst.

Nein, ist es deffinitiv nicht!
denn du willst die maximale Temperatur erfassen, die beim Verbrennen entsteht, wie bekommst du du diese mit, wenn du garnicht weisst, wann sie auftritt. Da der Sensor eine kontuniertliche analoge Spannung ausgibt, die sich in Abhängigkeit der Temperatur ändert, erfasst du bei jedem Samplingpunkt den Momentanwert, den er in diesem Augenblick sieht. Ein täger Sensor gibt auch nur den Momentawert aus, den er zu diesen Augenblick sieht. Auch wenn diese ein integierter MIttelwert über das delta_T wäre, was er aber nicht ist, sieht du die maximal auftretenden Temperatur nicht !
a) Wird sich der Sensor unabhängig von der Samplerate aber abhängig von seiner Masse und Position im Abgastrakt aufheizen.
Das ist richtig, es nützt dir aber nichts, wenn du die Schwankungen und die tatsächliche Temperaturmaximal nicht siehst, da du zu langsam abtastest. Der Sensor hat kein 'Gedächnis'.
b) Sind bereits nach 10s dauervolllast je nach Meßpunkt, z.B. vor dem Lader, wunderbar die Maxima der Abgastemperatur erreicht, dafür benötigt man weder stundenlange Prüfstandsläufe noch sonstwas. Gib mit Deiner Kiste doch einfach mal Gas und logge. Du kannst das 'Turbologging' dazu sogar abschalten und Dich auf 3Hz Abtastrate begügen.
Falsch !
Du wirst auf der Strasse keine 10 Sekunden dauervollast ohne zu schalten bekommen. Nach dem Schalten sinkt die Abgastemperatur wieder und steigt erneut.
Mit 3Hz sieht du alle 3 Sekunden einen Wert.
Bei Durchbeschleunigungen mit einer Temperaturanäderung von 120°C/Sek also z.B 1) 80°C 2) 440°C 3) 300°C ?, da ich nach 5,5 Senkunden wieder in den nächsten Gang geschaltet habe. Die 700°C Maximaltemperatur siehst du garnicht.
c) Kommt es neben der geringen Masse des Sensors eher auf genaue Meßwerte an, und auch da genügen +/- 5°C locker.

Nochmal der Sensor nützt nichts, wenn die Messdatenerfassung nicht schenll genug ist.

Ich hänge dir mal eine Grafik an, bei der genau ein solcher Verlauf gezeigt wird:
Es sind drei unterschiedlich schnelle Sensoren im gleichen Luftstrom appliziert. Gesamplet wurde mit 100HZ. Dein benutzer Sensor würde in diesem Beispiel der blauen Linie entsprechen. Zusätzlich wurde, wie man deutlich sieht, die Anströmung solange angehalten, bis der träge Sensor die Endtemperatur ebenfalls erreicht. Dies Verhalten hast du im Abgasstrom nicht
Die Feile zeigen die Punkte, die du siehst, wenn du mit 1Hz antasten würdest. Bei 3 Sekunden würdest du noch wenigner sehen.
Den ersten Peakt hast du schon nicht erfassen können. Wie wahrscheinlich ist es, dass du die höchsten Peak siehst ?
Was würde passieren, wenn im Zeitpunkt 40 die Anstömung schon zurückgenommen würde ?
Wir sagen hierzu 'gemessene Hausnummern'

Begriffen habe ich schon, wie man Temperaturen richtig erfasst, immerhin verdiene ich seit über 5 jahren erfolgreich mein Geld hiermit.
Vielleicht sollest du das Thema noch mal überdenken...

Wird aber IMHO etwas offtopic...

Ja, vielleicht sollte man diesen Teil abtrennen und ein eingenes Thema draus machen


Gruss Jochen

Jochen,

Zitat:

Mit 3Hz sieht du alle 3 Sekunden einen Wert. ... Nochmal der Sensor nützt nichts, wenn die Messdatenerfassung nicht schenll genug ist.

Du hast keine Ahnung. Manchmal wäre es besser, nicht unbedingt auf seinem Standpunkt zu verharren. Ich klinke mich aus dem inzwischen sinnlos gewordenem Thema aus.

Zitat:

Begriffen habe ich schon, wie man Temperaturen richtig erfasst, immerhin verdiene ich seit über 5 jahren erfolgreich mein Geld hiermit. Vielleicht sollest du das Thema noch mal überdenken...

Umso trauriger, denn im dem Thema zugrundeliegendem Fall hast Du nicht verstanden, worauf es ankommt.

Maximale Temperatur ist da wo die Temperaturkurve gegen die Steigung 0 geht, wurstegal was Du dafür für Abtastraten benutzt. Und Hz entspricht immer noch Meßwerte pro Sekunde, nicht umgekehrt. Das ist Mathe/Physik denke so 8./9. Klasse.

Zitat:

Zusätzlich wurde, wie man deutlich sieht, die Anströmung solange angehalten, bis der träge Sensor die Endtemperatur ebenfalls erreicht.

Korrekt.

Zitat:

Dies Verhalten hast du im Abgasstrom nicht

Doch. Jetzt setze Dich endlich mal in Dein Kiste und lass' Den Fuß auf dem Gaspedal, hochschalten bitte nicht vergessen. Dann siehst Du doch selber was Sache ist und mußt hier keine Laberorgien veranstalten.

Grüße, Rainer

Ich kann bei eurem Thema nicht mitreden, weiss nur dass 3 Hz = '3 mal in der Sekunde' bedeutet, nicht 'alle 3 Sekunden'!!

Ich verstehe was ihr meint doch kann ich nicht weiterhelfen.

Rainer will dir nur sagen dass dein Temperaturfühler nicht so schnell 'misst' wie du ihn abtasten willst bzw so schnell wie du möchtest dass er arbeitet, er ist zu träge um die Messung zu machen die du machen willst und deshalb nützt es dir nix schnell abzutasten da der Fühler so schnell überhaupt nichts ausgeben (messen) kann.

So sehe ich das.....

Jochen,

Mit 3Hz sieht du alle 3 Sekunden einen Wert. ...
Nochmal der Sensor nützt nichts, wenn die Messdatenerfassung nicht schenll genug ist.

Sorry,
3Hz sind nicht 3 Sekunden, ist im Eifer des Gefächtest die Hz überlesen . Dies ändert aber nichts an der Grundsätzlichen Aussage.

Du hast keine Ahnung. Manchmal wäre es besser, nicht unbedingt auf seinem Standpunkt zu verharren. Ich klinke mich aus dem inzwischen sinnlos gewordenem Thema aus.
(..)
Umso trauriger, denn im dem Thema zugrundeliegendem Fall hast Du nicht verstanden, worauf es ankommt.
Maximale Temperatur ist da wo die Temperaturkurve gegen die Steigung 0 geht, wurstegal was Du dafür für Abtastraten benutzt.

Und wie willst du diesen Punkt mit deinem langsamen Sensor und System erfassen ?

1) du siehst diesen Punkt doch garnicht, da die Abgastemperatur pulsiert und es einzelne Peaks gibt, auf die zu achten sind. Deine Messtdatenerfassung sieht nur Momentanwerte die zum Samplingpunkt anligen. Wenn du das immernoch nicht verstanden hast, ist es wirklich besser, dass du dich ausklingst.

2) dein Sensor ist viel zuträge den Punkt zu sehen, an die die Abgastemperatur seinen Maximalwert hat. Diese liegt nur bei P_max an an und nicht 2 oder 5 Sekunden um diesen Punkt herum
Dies Verhalten hast du im Abgasstrom nicht
Doch. Jetzt setze Dich endlich mal in Dein Kiste und lass' Den Fuß auf dem Gaspedal, hochschalten bitte nicht vergessen. Dann siehst Du doch selber was Sache ist und mußt hier keine Laberorgien veranstalten.


Richtig, so sieht es aus, wenn man mit einem viel zu langsamen Sensor und einer viel zu geringen Abtastrate misst: Die Auswertung interpoliert die Messpunkte zu einer netten gleichmässigen Kurve.
Anscheinend hast du noch nie richtige Messwerte von Verbrennungsmotoren sehen.Klar geht auch nicht mit nur 3Hz Abtastrate, wenn der Motor bei 4000rpm mit 22Hz pro Zylinder heisses Abgas in den Krümmer pustet.

Die Grafik zeigt dir doch genau diese Verhalten !

Was glaubst du warum unsere Messtechnik 100Hz kann ?
Oder warum bei Applizieren Messdaten mit 200Hz aufgezeichnet werden ?

Weil wir alle keine Ahnung haben und deine, entschuldingung 'billig Messtechnik' es richtig sieht?
Richtig, deine Messwerte ähneln den VAG-Com Messwerten, aber diese werden ebenfalls viel zu langasam erfasst, da VAG-Com ein Diagnose und kein Messsystem ist !
Was ich von dem Sensor vom MSG halte und was seine Aufgabe ist, kann du oben lesen.

Mach besser zu, bevor man eine falsche Meinung über deine Messverfahren bekommt !


Gruss

Rainer will dir nur sagen dass dein Temperaturfühler nicht so schnell 'misst' wie du ihn abtasten willst bzw so schnell wie du möchtest dass er arbeitet,


Halt, genau hier liegt das Problem sein Sensor ist zu langsam, ich habe Sensoren die 30Hz erfassen können. Das man, um einen tatsächlichen Verlauf eines System wiedergehen zu können, überabtasten muss, also schneller samplet als der Sensor Daten liefert ist eine Grundlage in der Messtechnik. Sonst interpoliere ich doch schon die Messwerte und sehe wieder nichts.

Und er ist zu träge um die Messung zu machen die du machen willst und deshalb nützt es dir nix schnell abzutasten da der Fühler so schnell überhaupt nichts ausgeben (messen) kann.
Richtig und damit ist diese System ungeeignet für die Messaufgabe, die mit ihm gelöst werden soll.
Das ist das Problem, was Rainer nicht sehen will und worum es geht

Ich denke bei unseren TDI Motoren treten die höchsten Temperaturen bei DAUERvolllast auf, nicht beim hochbeschleunigen in den unteren Gängen.

Soweit ich das verstanden habe ist es das was Rainer damit sagen will. Von einer Sekunde im Volllastbereich wird sowieso keine Höchsttemperatur erreicht, wenn ich allerdings im Höchsten Gang für ne Minute oder länger voll am Pinsel stehe dann sehr wohl. Und dann ist es auch, wie Rainer sagt, völlig egal wie träge oder schnell der Sensor mißt, zb eine Minute wird er ja dann doch nicht brauchen um das Ergebnis anzuzeigen...

Somit wird eine Samplerate von 100 Hz in dem Bereich völlig unnötig wenn es um das erfassen der max. Temp geht. Diese Samplerate wäre für denjenigen notwendig, der den gesamten Temperaturverlauf bei allen möglichen Lastzuständen möglichst präzise erfassen will...

Lg Alex

Bevor hier geschlossen wird, fänd' ich es sinnvoll, wenn einer, der hierzu etwas sagen kann, mal dem Fußvolk unter den Dieselschrauber-Usern erläutern könnte, was denn die vielen angebotenen Zusatzinstrumente leisten und was nicht (z.B. von raidHP). Macht es überhaupt Sinn, ein solches Instrument zu verbauen?

Wenn ich das Gelesene richtig interpretiere, dann würden wahrscheinlich Peaks (so sie denn wirklich auftreten!) von diesen Geräten nicht wirklich erkannt werden, schon allein aufgrund des gedämpften Zeigers (und aufgrund vieler anderer Ursachen, träger Sensor, unzureichende Samplerate, wie wir gelernt haben). Ich habe mir bis jetzt immer eingebildet, dass es dennoch sinnvoll ist, ein Auge auf dieses Instrument zu werfen, und zwar vor allem, wenn es beispielsweise mit Vollast einen langen Berg hinaufgeht oder auch mal beim klassischen Zwischensprint auf der Autobahn, vor allem im Sommer und bei heißgefahrenem Tank (daher hab' ich übrigens auch einen Vorlauf-Kraftstoffkühler zusätzlich eingebaut). Wenn's zu hoch geht, besser den Fuß ein wenig vom Gas nehmen. Welche Temperatur sollte hierbei nicht überschritten werden?

Ich würde das Thema gern von einer Theorieschlacht zu mehr Praxisrelevanz hinüberführen, denn das interessiert bestimmt so einige, die hier mitlesen. Mich eingeschlossen.

Im übrigen würde ich mich freuen, wenn wieder ein etwas freundlicherer Ton einkehren könnte. So macht das nämlich keinen Spaß...

Ich denke bei unseren TDI Motoren treten die höchsten Temperaturen bei DAUERvolllast auf, nicht beim hochbeschleunigen in den unteren Gängen.

Soweit ich das verstanden habe ist es das was Rainer damit sagen will. Von einer Sekunde im Volllastbereich wird sowieso keine Höchsttemperatur erreicht, wenn ich allerdings im Höchsten Gang für ne Minute oder länger voll am Pinsel stehe dann sehr wohl. Und dann ist es auch, wie Rainer sagt, völlig egal wie träge oder schnell der Sensor mißt, zb eine Minute wird er ja dann doch nicht brauchen um das Ergebnis anzuzeigen...

Vielleicht ist dies in der Diskussion inzwischen untergegangen:

Es geht um die maximale Abgastemperatur, die zum Appliziern erfasst werden muss, damit ich den PDF und Trubo nicht überlaste.

Diese Temperatur tritt immer dann auf, wenn die maximale mögliche Einspritzmenge verbrannt wird. Also um Punkt der maximalen Leistung.
Diese Temperatur ist eine Peak-Temperatur.

Diese Samplerate wäre für denjenigen notwendig, der den gesamten Temperaturverlauf bei allen möglichen Lastzuständen möglichst präzise erfassen will...
Genau diesen gebrauche ich, um die Software so einzustellen, dass ich unter meiner maximalen Betreibstemperatur von Turbo und DPF bleibe.

Gruss

Begreife ich das richtig? Lt. Rainer ist das die Höchsttemperatur, wenn die ansteigende Temperaturkurve in eine Gerade übergeht? -> Niedrige Samplerate völlig ausreichend.
Und Jochen meint die gleiche Kurve, nur mit Sägezähnen der Peak-Temperatur bei jeder Zündung? -> Hohe Sampling-Rate zwingend notwendig

@ Jochen:
Letzteres wäre eigentlich unsinnig, da auch der Lader und sämtliche anderen mechanischen Teile eine gewisse Temperatur-Trägheit aufweisen, die noch höher ist als die der Messsensoren und somit auch nie die Peak-Temperatur annehmen können. Oder hab ich einen Denkfehler?

@ Jochen:
Letzteres wäre eigentlich unsinnig, da auch der Lader und sämtliche anderen mechanischen Teile eine gewisse Temperatur-Trägheit aufweisen, die noch höher ist als die der Messsensoren und somit auch nie die Peak-Temperatur annehmen können. Oder hab ich einen Denkfehler?

Nach allem, was ich über die Grenztemperaturen im Abgasbereich gelernt habe, ist es hier eben nicht so , dass diese Peaks irrelevant sind, da die Grenztemperatur, die die Bauteile aushalten diese Peaks mit einbeziehen.
Daher gibt es z.B. für den Turbo und den DPF eine Dauertemperatur und eine Grenz-Temperatur.
Im Fall DPF z.B. Dauertemperatur 800°C, Peaktemperatur 850°C. Also würde ein Abgastemperatur-Peak von 860°C den DPF beschädigen. Aus genau diesem Grund müssen die Abgastemperaturen als Peaktemperaturen erfasst werden und entsprechend hoch aufgelöst erfasst werden.
Ich kenne keine Messung im Applikationsbreich, die dies andern macht.

Im allgemeinen Gebrauch werden beide Temperaturen gern zusammengefasst.
Bei der Applikation, muss ich jedoch die Peak-Temperaturen betrachten, wenn ich an die Grenzen der Leistung gehen möchte.
S.o.

Gruss

Oder ein Auto ohne DPF fahren bzw den Vorhandenen entfernen;-)

Lg Alex