Alle gegevens heb ik van het web bijeen geschraapt, aangevuld met persoonlijke ervaring. Dit stuk is puur ter lering en vermaak, er kunnen geen rechten aan ontleend worden enz…enz..
Intro
De 4-kleps boxer serie heeft elektronisch geregelde injectie en
ontsteking. De computer die dat regelt komt van Bosch, eerdere
uitvoeringen zaten al op de K serie van BMW. Bij de R1100GS is motronic
2.2 gebruikt, bij de 1150 is het naar de 2.4 versie geëvolueerd. Het
grootste verschil tussen de 2.2 en 2.4 versie is dat de 2.4 bij het
remmen op de motor de benzine toevoer totaal afsluit, in tegenstelling
tot de 2.2 die er altijd iets (stationair hoeveelheid) in blijft gooien
De F650GS serie heeft een ander injectie systeem. Hierover is mij weinig bekend, buiten dat bij deze computer de software verandert kan worden door de dealer. (dit kan niet bij de boxers) Dit stuk is geschreven voor de Boxer serie, maar de werking van het systeem is ook van toepassing voor de F650GS. Onder aan dit stuk staan de grootste verschillen tussen het boxer en F650GS systeem.
Waarom Injectie?
De
moderne carburateurs fungeren prima, zijn betrouwbaar en onderhoud
hebben ze bijna niet nodig. BMW heeft toch voor injectie gekozen voor
de R259 boxer motor. De hoofdreden is milieu eisen, lees de uitstoot
van schadelijke gassen. Om de motor schoon te laten lopen over het hele
toerenbereik moet je alle parameters kunnen beïnvloeden. Dit gaat met
injectie beter dan met een carburateur. Om de motor zeer schoon te
laten lopen heb je een 3weg katalysator nodig, en om deze goed te laten
werken moeten de uitlaatgassen precies de goede hoeveelheid zuurstof
bevatten. Dit lukt alleen met een injectie systeem.
De Computer:
Het
hart van het systeem is de Motronic computer. Deze interpreteert alle
sensoren en bepaalt hiermee de hoeveelheid brandstof die ingespoten
word. Ook regelt de Motronic het ontstekingstijdstip en hij zet de
brandstof pomp aan.
Dit alles doet hij doormiddel van een "map" Je kunt een map het beste vergelijken met een 3D grafiek. De computer kan hierin opzoeken hoeveel benzine hij moet inspuiten bij toerental "A", lucht temperatuur"B", Olie temperatuur "C" en gasstand"D" en welk ontstekingstijdstip het beste is voor deze omstandigheden.
De computer heeft meerdere Maps, welke er gebruikt wordt is afhankelijk van de gebruikte code plug in de zekeringskast. Hierdoor kan BMW één type Motronic gebruiken voor verschillende landen (lees verschillende milieu eisen) en motor uitvoeringen (met of zonder katalysator) De maps zitten opgeslagen in een geheugenchip (Eprom variant). Bij het zogenaamde ChipTunen wordt deze geheugenchip vervangen. De computer wordt rechtstreeks gevoed vanuit de accu en krijgt zijn "aan/uit" signaal via het contact.
De computer kan foutcodes genereren als hij bijvoorbeeld een sensor mist of als een sensor buiten de ingestelde waardes valt. Deze foutcodes kan de BMW dealer uitlezen met een heftig duur apparaat (de 'moditec') of je kunt het zelf doen met een voltmeter! De computer kan een storing niet aangeven met een lamp, toerenteler of iets dergelijks. Het uitlezen gebeurt via een diagnosestekker. Bij de R1100GS zit deze op het achterspatbord, onder de zadel. Bij de R1150GS is hij naar de deksel van de luchtfilterkast verhuisd. De Motronic computer zit verstopt onder de benzinetank.
De Sensoren,
Hall sensoren:
Onder
de zwarte afdekplaat voor op de motor zitten de Hall sensoren verstopt.
Deze geven de positie van de krukas door aan de computer, de computer
heeft deze nodig om het ontstekingstijdstip te bepalen en hij kan er
het toerental van de motor mee zien (elke omwenteling een puls) Eén
sensor geeft een puls bij 0°, de andere bij 180° krukasverdraaiing.
Hall effect wil zeggen dat ze werken met magnetische verandering,
De sensor geeft een harde 0v of 12V als uitgangsspanning, afhankelijk
van het wel of niet detecteren van de uitsparing op de krukas.
De twee Hallsensoren zij de belangrijkste inputs van het systeem. Als
ze uitvallen, loopt de motor absoluut niet meer.
TPS gasstand sensor:
De
Trottle Position Sensor (TPS) is een regelbare weerstand en zit op het
linker gashuis
(zeg maar de injectie versie van de carburateur)
De computer leest de spanning van deze regelbare weerstand, deze is
afhankelijk van de stand van de gasklep (dus de gashendel). Stationair
is ongeveer 0,4 volt.
Hierdoor kan de computer berekenen hoeveel lucht er naar de cilinders stroomt en de benzine hoeveelheid hier op aanpassen. De hoeveelheid lucht berekend hij samen met de gegevens van de lucht temperatuur sensor (zie Lucht temp sensor)
Mocht de TPS uitvallen dan gaat de computer er van uit dat er "half gas" gegeven wordt. De motor wil nu allen maar lopen tussen de 3000 en 4000 toeren. Niet fijn, maar je kunt tenminste doorrijden naar huis of naar de dealer. Mocht dit voorkomen, gas half open draaien om te starten en de motor in dit toeren gebied houden. (je kunt dit makkelijk simuleren door de stekker van de TPS af te halen)
Lucht temperatuur sensor
Nooit meer raden, deze meet de lucht temperatuur!
De computer gebruikt dit om de hoeveelheid lucht te berekenen wat naar de cilinder gaat.
Met hoeveelheid bedoelen we hier het gewicht van de lucht en niet het volume! Al zouden we op Volume regelen (zoals carburateurs doen) zouden we de motor steeds opnieuw moeten afstellen als de buitenlucht temperatuur drastisch veranderde of als we op een andere hoogte gaan rijden. (herinner je je brommer nog? Die op een koude winterdag harder ging als op een hete zomerdag)
Dus met de gegevens van de temp sensor en de opening van de gasklep kan de computer de KG's lucht berekenen die de cilinder instroomt
Als deze sensor uitvalt, zal de computer de motor (te)rijk lopen. (nood programma)
Olie temperatuur sensor:
Deze
geeft logischerwijze de temperatuur door aan de computer, zodat deze
weet hoe warm of koud de motor is. Ook wordt deze sensor gebruikt voor
de temperatuursindicatie op de RID (Riders Information Display)
gebruikt.
De computer zal de motor wat rijker laten lopen als hij koud is (om afslaan te voorkomen) Aangezien de R1100GS niet voorzien is van een thermostaat in het olie circuit (Altijd maximale olie koeling), duurt het lang voordat de motor op temperatuur is in de winter. Een hoger verbruik is het resultaat, dit is goed merkbaar in de praktijk. De R1150GS met thermostaat zou hier minder gevoelig voor moeten zijn
De Olietemp sensor zit rechts bovenop het blok, waar de olieleiding naar de oliekoeler loopt
Als deze sensor uitvalt, zal de computer er van uitgaan dat het blok koud is, en de motor zal (te)rijk lopen. (nood programma)
De F650 heeft deze sensor omgeruild voor een water temperatuursensor.
CO2 potmeter:
Bij
de motoren zonder katalysator is een potmeter(regelbare weerstand)
gemonteerd om de motor fijn af te stellen. Door het verdraaien van de
potmeter kan de CO2 uitstoot geregeld worden. CO2 uitstoot is direct
gerelateerd aan de verbranding, te rijk is een hoge CO2.
Dit is een zogenaamde "open loop" regeling. De computer krijgt geen actuele terugkoppeling van de uitlaatgassen, maar deze wordt gesimuleerd door de potmeter. De CO2 moet elke 10.000km beurt gecontroleerd en evt afgesteld worden.
Als de potmeter stuk of afwezig is terwijl de computer hem wel verwacht, dan zal de motor te rijk lopen. Dit omdat te veel benzine minder schadelijk is voor de motor dan te weinig zal de computer er meer ingooien. Het benzine verbruik zal dus toenemen (nood programma).
De potmeter zit aan de rechterkant van het achterspatbord. Hij zit er allen bij de niet- katalysator modellen, de stekker zit er altijd.
Lambda sensor
De
Lambda sensor wordt gebruikt bij de motoren met een katalysator.
Een Lambda sensor meet de hoeveelheid zuurstof in de uitlaatgassen, met
dit gegeven kan de computer de benzine inspuiting fine-tunen om de voor
de werking van de kat noodzakelijke 0% zuurstof te bereiken.
Dit is een "closed loop" regeling. De computer krijgt terugkoppeling van de uitlaatgassen en kan hierop reageren (inregelen). Omdat de Lambda sensor pas goed werkt als hij heet is, is hij voorzien van een verwarmingselement
De sensor zit in de uitlaat geschroefd, onder de versnellingsbak. Als de Lambda sensor uitvalt, zal de motor wederom te rijk lopen. (nood programma)
Code plug:
Met
de code plug wordt bepaald welke map (programma) de computer gebruikt.
(zie "de computer" ) Ook verteld de plug aan de computer of hij een CO2
potmeter of een Lambda sensor kan verwachten.
Dit gebeurt door het maken van doorverbindingen, de plug is niets anders dan een doorverbinding (of "jumper'). Een ander type plug is dus te simuleren door een doorverbinding te maken. Om de identificatie makkelijk te maken heet BMW elk type plug een andere kleur gegeven. Zie de tabel voor de plug gegevens.
Deze plug is vooral belangrijk bij het ombouwen van kat naar geen-kat. Door de plug wordt namelijk aan de computer verteld of hij naar een Lambda sensor of naar een CO2 potmeter moet zoeken. Verwijder je de katalysator en Lambda sensor, dan zal de computer stug naar een Lambda sensor zoeken die er niet is. Hierdoor gaar de computer op "nood loop" en zal veel te rijk lopen. Bij het verwijderen van de Lambda sensor moet je dus ook de code plug aanpassen EN de bijbehorende CO2 potmeter instaleren.
Als de plug niet aanwezig kan de Motronic een verkeerde map gebruiken en evt. op het noodprogramma gaan lopen omdat hij -niet bestaande- sensors zoekt. Alleen de R850GS zonder katalysator hoort af fabriek geen plug te hebben. (Zie de tabel)
De computer kijkt alleen bij het opstarten naar deze plug. Verander je deze, dat moet je zekering 5 er even uitrekken om hem opnieuw op te laten starten. Dit gaat buiten het contact om. Ook moet deze plug vaak volgens inbouw voorschrift verwijderd worden als en een aftermarket Chip geïnstalleerd wordt (O.A. Laser) Dit doet de fabrikant om te zorgen dat alle uitvoeringen motor in dezelfde Map kijken. Hierdoor hoeven ze maar 1 map in de Chip te blazen
De uitgangen:
Injectors:
De
2 Injectors zit op de gashuizen aan iedere kant. Ze krijgen benzine
onder druk vanaf de benzinepomp. Een mechanische drukregelaar regelt de
benzine druk af op 3 bar.
De hoeveelheid ingespoten benzine kan nu geregeld worden door de
injectors open en dicht te sturen (pulsmodulatie) door de injectors
langer open te sturen kan er meer benzine ingespoten worden.
Timing valve:
Deze
zit niet op de Benelux uitvoering, dit is een extra milieu gadget voor
o.a. de USA modellen.
Bij deze loopt de tankontluchting via een koolfilter. De benzine damp
zal in het filter blijven hangen. Bij de motor start wordt het filter
-via de timing valve- even aan het vacuüm van de gashuizen gehangen
(synchronisatie aansluiting) Hierdoor wordt het filter weer leeggezogen
en zullen de dampen niet rechtstreeks de dampkring in verdwijnen.
Ontsteking:
De
Motronic heeft 1 uitgang om de enkele bobine aan te sturen. In beide
cilinders zullen de bougies dus tegelijkertijd vonken, terwijl er maar
een zuiger aan zijn verbrandingsslag begint.
Dit is een keuze om het ontwerp wat simpeler te houden. Omdat de Hall
sensoren op de krukas zitten kan de computer niet zien welke cilinder
aan zijn verbrandingsslag wil beginnen, maar kan het wel het
ontstekingstijdstip nauwkeuriger bepalen. Deze is immers direct
afhankelijk van de stand van de krukas.
Zouden we een cilinder te gelijk willen sturen, dan moet de sensoren op een nokkenas zitten om de verbrandingsslag te detecteren. Hierdoor zou de timing onnauwkeuriger worden. (door de speling van oa de nokkenasketting) en zouden we twee bobine's nodig hebben.
De aansturing van de bobine wordt ook naar de Tachometer gestuurd. (toerental).
De F650GS
De watergekoelde mono-cilinder wijkt op de volgende punten af van de Boxers(volgens het schema van de 650)
Vragen en opmerkingen over dit stuk zijn welkom, stuur ze naar 1100gs@tiscali.nl Hierdoor kan het stuk groeien en completer worden.