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Erwischt: ifm im Rennsport

August 2018
15
ifm electronic
Autor: ifm electronic
Firma: ifm electronic gmbh
Erwischt: ifm im Rennsport

Temperaturmessung, Öldrucküberwachung oder "Flatshift" mit dem IF - im „Time Attack“-Rennwagen sind zahlreiche ifm-Sensoren verbaut.

Schon seit jeher bietet sich der Motorsport als Entwicklungsspielwiese für Techniker und Ingenieure an. In diesem Fall geht es um den „Time Attack“-Rennwagen. Das Auto, ein Nissan Silvia, wurde in den letzten 8 Jahren für den Rennsport aufgebaut und stets weiterentwickelt. 2016 gewann der Wagen mit 3 Siegen in 4 Wertungsläufen die „German Time Attack Masters" in der Pro-Klasse. In dem Wagen verbaut sind zahlreiche ifm-Sensoren, die unterschiedliche Applikationen und Funktionen realisieren.

Temperaturmessungen mit TM

Temperatursensoren vom Typ TM51 und TM99 überwachen die Öltemperaturen in Getriebe und Hinterachsdifferential. Sie warnen rechtzeitig vor Überhitzung des Antriebsstranges. Hier können im Rennbetrieb durchaus Temperaturen von bis zu 120° C bzw. 140° C auftreten, welche erheblichen Verschleiß verursachen. Die Temperaturen werden auf einer kleinen Anzeige von tecomotive (2x PT100, 2x 0-10V Eingänge) im Sichtfeld des Fahrers angezeigt.

Öldrucküberwachung mit dem PT

Ein PT9543 misst den Motoröldruck am Ölfiltergehäuse. Der Analogausgang ist parallel auf die tecomotive-Anzeige und das Motorsteuergerät aufgelegt.

Dort ist eine eigens erstellte Kennlinie (Öldruck in Abhängigkeit von Motordrehzahl) hinterlegt. Wird sie unterschritten, aktiviert das Steuergerät eine Drehzahl- und Ladedruckbegrenzung, um den Motor z. B. vor einem Lagerschaden zu schützen. So auch bereits bei einer Testfahrt geschehen: Geringer Ölstand bei hoher Querbeschleunigung führte dazu, dass der Motor in den Notlauf geschaltet wurde. Die Datenaufzeichnung zeigte einen Einbruch des Öldrucks um wenige Zehntelsekunden, gemessen vom Drucksensor PT.

Trockenlaufschutz mit dem KQ

Die Ansaugluft erhitzt sich durch den Verdichtungsvorgang im Turbolader stark. Um sie der Leistung wegen entsprechend abzukühlen, wird in Abhängigkeit von Lufttemperatur und Gaspedalstellung ein Wasser- / Alkohol-Mix aus dem Wischwasserbehälter auf den in der Fahrzeugfront montierten Ladeluftkühler gesprüht.

Ein außen am Behälter montierter KQ6002 ist mittels Relais zwischen Motorsteuergerät und Wischwasserpumpe geschaltet und schützt diese vor Trockenlauf.

„Flatshift" mit dem IF

Hintergrund des am Kupplungspedal montierten induktiven Kplus-Sensors IF ist die Zeitersparnis beim Gangwechsel mittels „Flatshift". Der mit bis zu 160.000 upm drehende Turbolader verliert den Großteil seiner Drehzahl, wenn beim Schaltvorgang die Drosselklappe geschlossen und ein Schubumluftventil geöffnet werden muss, um den sonst vor der geschlossenen Drossel anstehenden Ladedruck abzublasen. Wird nach dem Gangwechsel durch Betätigung des Gaspedals die Drosselklappe wieder aufgerissen, muss der Turbolader den Ladedruck neu aufbauen, was im Rennsport wertvolle Zeit kostet.

Durch Bedämpfung des Sensors mittels einer am Kupplungspedal montierten Aluminium-Schaltfahne wird die Zündung unterbrochen. Somit ist der Antriebsstrang für diesen Moment lastfrei, obwohl das Gaspedal weiterhin am Boden ist. Die Drosselklappe steht weit offen und der Turbolader verliert nur wenig Drehzahl.

Traktionskontrolle

Da mit dem Heckantrieb besonders auf nasser Fahrbahn Vorsicht geboten ist, wird hier auf eine programmierbare Traktionskontrolle des nachgerüsteten Motorsteuergerätes zurückgegriffen.

Es vergleicht die Raddrehzahlen der Vorder- und Hinterachse und reduziert über den Zündwinkel die Leistung, wenn die Hinterachse schneller dreht als die Vorderachse. Die Empfindlichkeit ist über ein Potentiometer einstellbar. Zur Raddrehzahlerfassung dient an der Vorderachse das Hall-Signal der ABS-Sensoren. Dieses Signal ist an der Hinterachse jedoch zu sensibel. Abhilfe schafft ein induktiver M12-Sensor, der die Antriebswelle abtastet. Die zur Vorderachse unterschiedliche Frequenz kann im Steuergerät einfach „geteacht" werden.

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