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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Benzinverbrauch ermitteln, geht das?


Autor: DerDaOben (Gast)
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Hallo Leute,

Möchte gerne den Benzinverbrauch meines Autos elektronisch (über 
Display) anzeigen.
Folgende Daten habe ich zur Verfügung:
*Drehzahl
*Geschwindigkeit
*Öffnungszeit Einspritzung

Gibt es eine Formel dafür, oder muss ich empirisch nach den Zusammenhang 
suchen (Kalibrierkonstanten,usw) ?

Im Dankeschön voraus

Autor: citb (Gast)
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Rein physikalisch hat die Öffnungszeit der Einspritzung zwar mit dem 
Benzinverbrauch zu tun, aber allein reicht diese nicht. Wichtig waere 
die Benzinmenge, die je ms (oder so) eingespritzt wird.

citb

Autor: Anja (Gast)
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DerDaOben schrieb:
> *Öffnungszeit Einspritzung

Fehlt Dir z.B. noch der Einspritzdruck.
Hast Du wirklich die Öffnungszeit des Ventils oder nur die elektrische 
Ansteuerdauer?

Gruß Anja

Autor: DerDaOben (Gast)
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Nur die elektronische Ansteuerdauer

Autor: Arne (Gast)
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Eigentlich müsste der Unterdruck im Saugrohr genügen. Zumindest wertet 
den VW seit '82 aus, um den Verbrauch l/100km in der MFA anzuzeigen.

Autor: Arne (Gast)
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BTW: es gibt in einer Circuit Cellar Ausgabe eine Anleitung zum 
Selbstbau eines Bordcomputers. Soll ich das PDF mal rauskramen?

Autor: RS4 (Gast)
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Yep, so wird das gemacht. Du misst den Unterdruck im Saugrohr und weisst 
danach wieviel Benzin benötigt wird um eine optimale Verbrennung zu 
erreichen. Aber Achtung, im oberen Drehzahlbereich fetten die Motoren 
extrem zu. Soll heissen aus bauteilschutztechnischen Gründen wird je 
höher die Drehzahl ist, je mehr Kraftstoff wird eingespritzt (kältere 
Verbrennung) Das kann ganz ordentlich sein. Deshalb sollte man 
zusätzlich noch die Lambdasonde auswerten. Falls vorhanden tut es auch 
ein Durchflussmesser in der Kraftstoffleitung. Mit mehreren Sensoren 
sollte sich das ganze rel. genau bestimmen lassen. Sieht aber auf den 
ersten Blick einfacher aus als es eigentlich ist.

Gruss

RS4

Autor: Arne (Gast)
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RS4 schrieb:
> Aber Achtung, im oberen Drehzahlbereich fetten die Motoren
> extrem zu.
Wenn der Motor kalt ist dann über den Warmlaufregler auch, oder?

> Falls vorhanden tut es auch ein Durchflussmesser in der Kraftstoffleitung.
An so einer Lösung arbeite ich, allerdings habe ich bis jetzt nur einen 
"grenzwertigen" Durchflussensor gefunden, der auch noch bezahlbar (~40€) 
ist. Er muss den Druck der Benzinpumpe aushalten (da ist es knapp), er 
muss eine ausreichende Auflösung liefern und die Materialien müssen dem 
Kraftstoff (uiuiui E10, da wars wieder) standhalten.

Autor: DerDaOben (Gast)
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Das Gerätchen soll Einsatz in einem B-Corsa finden.
Soweit ich weis, wird der Druck immer konstant gehalten.

Autor: DerDaOben (Gast)
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Autor: Automobiler (Gast)
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Arne schrieb:
> An so einer Lösung arbeite ich, allerdings habe ich bis jetzt nur einen
> "grenzwertigen" Durchflussensor gefunden, der auch noch bezahlbar (~40€)
> ist. Er muss den Druck der Benzinpumpe aushalten (da ist es knapp), er
> muss eine ausreichende Auflösung liefern und die Materialien müssen dem
> Kraftstoff (uiuiui E10, da wars wieder) standhalten.

... wenn Du mit Durchflusssensoren arbeitest spielt die 
Kraftstofftemperatur ebenfalls eine nicht zu vernachlässigende Rolle. 
D.h. die Dichte des Kraftstoffes ändert sich mit der Temperatur. Es 
kommt halt, wie so oft, darauf an, wie genau die Messung werden soll.

Wie willst Du deine Messvorrichtung den Kalibrieren ?


Gruß
Automobiler

Autor: henning (Gast)
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die benzinleitung ist eine ringleitung. der druckregler lässt so viel 
benzin zurück in den tank, dass der druck konstant bleibt.

hol dir den bordcomputer aus einem astra, der liest die werte aus dem 
steuergerät aus.

Autor: Martin (Gast)
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Hallo, hab ich schon gemacht. Hab nur zwei Einspritzdüsen. Dann habe ich 
die Einspritzdauer gemessen und die Drehzahl. Daraus habe ich den 
Verbrauch pro Stunde berechnnet. Dann noch mit der Drehzahl verrechnet 
und schon hat man den Verbrauch pro 100km.

Am Anfang muss man einen Wert annehmen, wieviele Liter pro Stunde so 
eine Düse einpritzt. Dann mal nachtanken und diesen Wert korrigieren. 
Hat bei mir gut funktioniert.

Gruß, Martin

Autor: citb (Gast)
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>Dann noch mit der Drehzahl verrechnet
>und schon hat man den Verbrauch pro 100km.


Und wieso die Drehzahl?


citb

Autor: DerDaOben (Gast)
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Wenn man die Drehzahl verrechnet kann man sie ja ebenso weglassen.
Nehmen wir mal an:

Einspritzdauer = 5mS
Einspritzmenge: 1 Liter / Sekunde
Eingespritzte Menge: 0,005 Liter pro Sekunde

Nun noch mit dem aktuellen Tachowert verrechnen:
Wenn 100 km/h dann  27,77° m/s

Das sind dann: 0,00018 Liter pro meter = 18 Liter/100km

Autor: J.-u. G. (juwe)
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DerDaOben schrieb:
> Einspritzdauer = 5mS
> Einspritzmenge: 1 Liter / Sekunde
> Eingespritzte Menge: 0,005 Liter pro Sekunde

Wenn sich die 5ms auf die Dauer eines Einspritzvorgangs bezieht, gilt 
Deine Rechnung nur, wenn genau 1 mal pro Sekunde eingespritzt wird. Dann 
muss die Drehzahl (bzw. Einspritzvorgänge pro Sekunde) berücksichtigt 
werden.

Autor: DerDaOben (Gast)
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Stimmt. Hast Recht.

Autor: Martin (Gast)
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Ich mein auch die Geschwindigkeit mit verrechnet, war ein Schreibfehler.

Autor: Martin (Gast)
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Ein Beispiel: Einspritzdauer: 4ms. Bei einer Drehzahl von 3000rpm ergibt 
das ein "Tastverhältnis" von 4ms / ( 1  3000  60) = 4ms * 3000 / 60 = 
0,2


Mit dem Wert pro Stunde der Einspritzdüsen kannst du mit dem 
"Tastverhältnis" nun die eigentliche Menge berechnen. Wenn die Düsen 
20L/Stunde einspritzen, dann hättest du im obrigen Beispiel 4L/h.
Bei 60km/h wäre das 4L/h / 60km/h / 100km = 6,66L / 100km

Im Stand ist die Geschwindigkeit ja 0, also würde der Verbrauch auf 
Unendlich kommen. Ich habe bei mir unter 10km/h auf Liter pro Stunde 
umgestellt.

Gruß, Martin

Autor: Christian R. (supachris)
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Welcher Motor ist das in deinem Corsa? Fast alle Opel-Motorsteuergeräte 
haben einen PWM Ausgang für den aktuellen Verbrauch. Das MID ist daran 
immer angeschlossen.
"Pulspausenmoduliert bei 80Hz. Tastverhältnis ist umgekehrt 
proportional(linear) zum momentan Verbrauch bzw. Durchfluss."

Quelle: http://www.sebakrau.de/bc.html leider nur noch über archive.org 
aufrufbar.

Autor: DerDaOben (Gast)
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Leider ist mein Corsa schon zu alt dafür :-( Es gibt keinen Pwm Ausgang 
am MSG. Muss mich also auf meine Rechnung verlassen. Mal schaun, wie 
genau es wird :-) Werde mal einen Prototypen bauen.

Autor: MaWin (Gast)
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> *Öffnungszeit Einspritzung

Reicht.

Allerdings ist der Zusammenhang nicht ganz linear,
doppelte Einspritzzeit führt zu etwas mehr als doppelter Benzinmenge,
wobei dich die kleinen Unterschiede vermutlich nicht interessieren,
ebensowenig wie Temperaturunterschiede des Benzins.

Du brauchst nun nur noch einen Absolutwert,
denn aus der Öffnungszeit bekommst du nur relative Zahlen.

Vielleicht baust du einfach mal eine Benzinverbrauchsanzeige
die erst mal die Öffnungszeit summiert, stellst dann beim
nächsten Tanken fest welche Gesamtzeit zu welchem Benzinverbrauch
führte, und gibst dann den entsprechenden Korrekturfaktor in
deinen uC ein.

Autor: J.-u. G. (juwe)
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Martin schrieb:
> Ein Beispiel: Einspritzdauer: 4ms. Bei einer Drehzahl von 3000rpm ergibt
> das ein "Tastverhältnis" von 4ms / ( 1  3000  60) = 4ms * 3000 / 60 =
> 0,2

Aber nur, wenn pro Umdrehung einmal eingespritzt wird. Sollten es bei 
einem 4-Zylinder 4-Takter nicht zwei Einspritzungen pro Umdrehung sein?

Autor: DerDaOben (Gast)
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Warum zwei?

Autor: J.-u. G. (juwe)
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DerDaOben schrieb:
> Warum zwei?

Zumindest beim Direkteinspritzer wird kurz vor der Zündung eingespritzt. 
Der Zündabstand beim 4-Zylinder 4-Takter beträgt 180°., d.h. pro 
Umdrehung (360°) zwei Zündungen.

Wie das bei Zentraleinspritzungen abläuft kann ich jetzt aber nicht 
sagen.

Autor: Automobiler (Gast)
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... und die Schubabschaltung dabei nicht vergessen.

Autor: Martin (Gast)
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Die Schubabschaltung ist egal, da ist dann halt kein Einspritzsignal, 
der Verbrauch ist Null.

Mit den zwei Einspritzungen pro Umdrehung kann sein, muss ausprobiert 
werden. Ist ja nur eine Shift operation in Software.

Autor: Arne (Gast)
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> Wie willst Du deine Messvorrichtung den Kalibrieren ?

Für konstruktive Vorschläge habe ich gerne ein Ohr... ;)

Autor: Automobiler (Gast)
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So blöd es sich auch anhört. Die Geschichte mit dem voll Tanken kann 
schon mal 1-2 Liter Differenz verusachen. Es können sich im Tank an 
verschiedenen Stellen Luftblasen bilden.
Wir haben für ein Verbrauchsgutachten einen Ablasshahn am tiefsten Punkt 
des Tanks montiert. Der eingefüllte Kraftstoff wurde vor dem Füllen 
gewogen und nach der Verbrauchsfahrt wurde der Rest aus dem Tank 
abgelassen und gewogen.
Wegstrecke wurde mittels GPS ermittelt. Aus diesen Werten konnte sehr 
genau der Spritverbrauch errechnet werden. Fahrzeuge waren MB270CDI.

Gruss
Automobiler

Autor: Automobiler (Gast)
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MaWin schrieb:
>> *Öffnungszeit Einspritzung
>
> Reicht.

... der Druck muss ebenfalls bekannt sein. Der Kraftstoffdruck ist nicht 
immer konstant.

Gruss
Automobiler

Autor: Tobi W. (todward)
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Was ich mich gerade frage, müsste der spritverbrauch nicht auch last 
abhängig sein? Also ein vollgepacktes auto verbraucht ja mehr als ein 
wenn es leer ist bzw. wenn ich einen Berg hoch fahre brauche ich ja 
mehr.

Aber eigentlich müsste es doch reichen, wenn du einfach einen 
Durchflussmesser in den Zu und ablauf machst. Dann musste den Rücklauf 
nur noch vom zulauf abziehen und hast deinen aktuellen verbrauch. Diesen 
kannste dann ja nach belieben auf 100km oder stunden hoch rechnen.

Beim großen C gab/gibt es einen durchflussmesser der soll angeblich 
sprit und säurefest sein. Der kann 3l/min und gibt dabei 2500 impulse 
ab. Würde also eine auslösung von 1,2ml/Impulse machen.

Wenn ich die artikelnummer finde, poste ich die noch

Gruß
Tobias

PS.: Allzu teuer war der nicht glaube so 30-40€

Autor: J.-u. G. (juwe)
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Tobi W. schrieb:
> Was ich mich gerade frage, müsste der spritverbrauch nicht auch last
> abhängig sein?

Na selbstverständlich ist der Verbrauch lastabhängig. Darum geht es doch 
in diesem Thread.

Autor: Tobi W. (todward)
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J.-u. G. schrieb:
> Tobi W. schrieb:
>> Was ich mich gerade frage, müsste der spritverbrauch nicht auch last
>> abhängig sein?
>
> Na selbstverständlich ist der Verbrauch lastabhängig. Darum geht es doch
> in diesem Thread.

Was ich aber gerade nicht so verstehe ist, wie der da mit rein gerechnet 
wird. Ober geht das über die ventilöffnugszeit?

Schönen abend
Tobias

Autor: J.-u. G. (juwe)
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Tobi W. schrieb:
> Ober geht das über die ventilöffnugszeit?

Über die Einspritzmenge. Also Ventilöffnungszeit oder Druck.

Autor: MaWin (Gast)
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> ... der Druck muss ebenfalls bekannt sein.

Nein. Er ist konstant, das reicht. Sonst müsstest du
auch die Düsenöffnung wissen, um die Menge berechnen
zu können.

> Der Kraftstoffdruck ist nicht immer konstant.

Doch.

Abgesehen von kurz nach dem Anlassen erreicht die Pumpe
immer genug Druck um ein definiertes Druckminderungsventil
ansprechen zu lassen, welches für einen konstanten Druck
in der Leitung. Relevanter ist die unterschiedliche Dichte
des Benzins bei unterschiedlichen Temperaturen, aber auch
das dürfte in diesem Fall unrelevant sein.


Nur die Einspitzzeit reicht natürlich nur für Benzinverbraucht
pro Stunde. Um pro Kilometer berechnen zu können braucht man
noch ein Tachosignal. Allerdings ist l/km beim Ampelstopp auch
irrelevant.

Autor: Tobi W. (todward)
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Wo kann man denn die einspritzzeit messen? gibt es da eine einfache 
möglichkeit? Oder stellt das steuergerät diese einfach an einem 
anschluss zur verfügung?

Apropos, was mit gerade einfällt, wie geht das denn bei den Vergaser 
motoren?
da müsste doch der vergaser querschnitt und die Düsen größe relevant 
sein oder?
Zusätzlich braucht man doch auch noch einen luftmengenmesser im 
ansaugtrackt um zu messen wie viel gemisch denn tatsächlich gebraucht 
wird um damit dann den verbrauch zu berechnen oder?
Will jetzt nicht vom thema ablenken, ist mir halt gerade so eingefallen.

Grüße
Tobias

Autor: MaWin (Gast)
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> wie geht das denn bei den Vergaser motoren?

Ohne exorbitanten Aufwand ? Gar nicht.

Man hat sich früher mit Unterdrucksensoren beholfen,
die zeigten aber Phantasiewerte an.

Autor: citb (Gast)
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Bei Vergasermotoren kommt nur die Erfassung ueber Durchflussmessung in 
Frage.

citb

Autor: Christian R. (supachris)
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Durchflussmessung ist auch nicht ganz einfach. Es gibt ja auch eine 
Rückleitung zum Tank. Man müsste also 2 Sensoren haben und das 
voneinander abziehen. Dann hat man noch das Problem von Luftblasen in 
der Rückleitung. Sinnvoll geht das nur bei Einspritzmotoren. Richtig 
sinnvoll mit den Motorsteuergeräten, die den Ausgang direkt für die 
Messung haben.

Nochmal die Frage, welchen Motor genau hast du? VIelleicht gehts viel 
einfacher? Auch die kleinen alten hatten schon den Ausgang am 
Steuergerät. Der C12NZ eventuell nicht, aber aber dem 1.4er gabs die 
Motoren auch im Astra F, und da gabs für fast alle das MID.

Autor: Automobiler (Gast)
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MaWin schrieb:
>> Der Kraftstoffdruck ist nicht immer konstant.
>
> Doch.

... Nein. Bei FSI Motoren nicht und bei Common Rail Diesel auch nicht.
War ja auch nicht direkt auf den TO bezogen...

Gruss
Automobiler

Autor: Anja (Gast)
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Automobiler schrieb:
> Der Kraftstoffdruck ist nicht
> immer konstant.

Wenn man es genau betrachtet kommt es auf die Differenz zwischen 
Kraftstoffdruck und Saugrohrdruck an.

Gruß Anja

Autor: Peter Diener (pdiener) Benutzerseite
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>Wenn man es genau betrachtet kommt es auf die Differenz zwischen
>Kraftstoffdruck und Saugrohrdruck an.

Genau diese Druckdifferenz wird normalerweise durch den Druckregler 
konstant gehalten, auf die Einspritzdüsen wirkt ja genau dieser 
Differenzdruck. Anders wäre die Einspritzmenge stark nichtlinear zur 
Einspritzdauer.

Grüße,

Peter

Autor: DerDaOben (Gast)
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Mein Motor ist der C14NZ.

Autor: Christian R. (supachris)
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Da müsste ich zu Hause mal gucken. Den Astra F gabs auch mit C14NZ Motor 
und da ging meines Wissens das MID anzuschließen. Im Corsa B sollte dann 
das gleiche Steuergerät verbaut sein.

Autor: DerDaOben (Gast)
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Im Opel Corsa B ist das TID verbaut. Die Steckerbelegung sieht aber 
keine Verbrauchsanzeige vor. Dito beim MID. Das MID wurde vom 
"Boardcomputer" aus über den I2C ähnlichen Bus aus angesteuert.

Autor: Christian R. (supachris)
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Das MID ist der Boardcomputer. Die Berechnung erfolgt direkt im MID. I2C 
ist nur der Anschluss für das Opel-Radio. Der Pin am Motorsteuergerät 
sollte trotzdem vorhanden sein, denn im Astra F gabs das auch. Musst 
halt wahrscheinlich den Pin im Stecker nachrüsten. Dann könntest du 
theoretisch auch ein Astra F MID reinfummeln. Allerdings brauchst du 
dann einen Tachowellen-Geber mit 8 oder 16 Impulsen pro umdrehung. Der 
Corsa B Tacho hat nur einen 15-Impuls-Geber drin, da gibts keinen 
passenden Programmspeicher-Code für das MID. Laut Opelforen haben einige 
das Astra MID in den Corsa eingebaut. Ich hatte mir das selbst damals in 
den Astra F nachgerüstet, musste auch die Verbrauchsleitung noch vom 
Motorsteuergerät holen. Der MID-Code für den C14NZ Motor ist 095 ohne 
Radio und 081 mit Radio.

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