Servopumpe elektrisch A-Klasse

[kombinator-318]

Wow danke für den Tipp. : Wer die Formel dazu sucht: https://www.schweizer-fn.de/zeta/blende/blende.php


Hier kann man ganz klar sehen. d linear und delta p als Wurzel. (in alpha steckt d nochmal drin)

Bearbeitet: 28. Oktober 2019 von kombinator-318

[Mahathma]

Einmal noch:

 

Ihr lasst beide außer Acht, dass der Zylinder mechanisch mit dem durch den Torsionsstab gesteuerten Ventilblock verbunden ist. Vom Prinzip funktioniert das etwa so wie ein Membrandruckregler wie er zu tausenden in der Pneumatik, an (Druck-) Gasflaschen usw. eingestzt wird.

 

Eine Membrane wird mit dem Ausgangsdruck beufschlagt und bewegt sich in eine Richtung (entspricht dem Zylinder). Dabei schließt sie ein Ventil (gibts ja auch an der Lenkung). Diese Bewegung wird allerdings durch eine Feder behindert (= Torsionsstab). Bei vielen dieser Regler kann man die Kraft der Feder mit einer Schraube einstellen und damit den Ausgangsdruck variieren. Aber bleibt die Feder unverändert, so bleibt der Ausgangsdruck gleich. Dafür sind die Dinger ja da. Es gibt auch welche mit festeingestellter Feder. Oft für Propangasflaschen verwendet um einen gleichbleibenden Systemdruck festzulegen. Nun, an der Lenkung kann ich die Feder = Torsionsstab auch nicht verändern.

 

Der Eingangsdruck (natürlich in gewissen Grenzen) spielt dabei keine Rolle, denn der soll ja ausgeregelt werden. Genau so ist es an der Lenkung. Durch die Torsion gibst du einen Weg vor, den deine Lenkung machen soll. Hat sie diesen verfahren, so ist die Torsion null und die Ventile schließen sich. Wäre übrigens fatal, wenn dem nicht so wäre! Aber letztendlich erfolgt die Auslösung der Ventile und damit die Lenkunterstützung von der Torsion des Stabes abhängig. Und diese erfolgt nunmal durch seine festgelegte Ferderrate und eben nicht durch einen von außen auf die Ventile wirkenden Druck. Und nochmal: Der Zylinder ist Weg-, nicht Kraftgesteuert! Ich glaube, hier liegt der Denkfehler....

[kombinator-318]

Nach all meinen Recherchen kann ich Mahathma nicht zustimmen. Das e46 Lenkgetriebe hat keine zusätzliche passive Durckregelung. Die Pumpe bestimmt den Druck.

mal was zum lesen:
https://mediatum.ub.tum.de/doc/650390/650390.pdf

 

Und mal eine Kennlinie als Anhang.
 

Bearbeitet: 6. November 2019 von kombinator-318

[Mahathma]

 

 

Das e46 Lenkgetriebe hat keine zusätzliche passive Durckregelung

 

WO zum Henker habe ich so etwas behauptet???????

 

:wall:

[kombinator-318]

Übermäßiger gebrauch von Satzzeichen helfen nicht dem Verständnis und fördern die Vermutung der Abkehr einer sachlich geführten Diskussion.

 

https://e30-talk.com/topic/204058-servopumpe-elektrisch-a-klasse/page-4?do=findComment&comment=1696168

 

"Aber bleibt die Feder unverändert, so bleibt der Ausgangsdruck gleich."

Das ist die Definition einer passiven Druckregelung. Es geht seit Anbeginn der Diskussion um das e46 LG.

Ich habe mit einem Lenkungsspezialist von ZF gesprochen, und er bestätigt meine Annahmen.

Sobald ich etwas Luft habe mache ich die Lenkmomentenmessung mit unterschiedlicher Servopumpe und Lenkraddrehraten.

Bearbeitet: 7. November 2019 von kombinator-318

[Mahathma]

gehtauchohnesatzeichenwennessogenehmerist

 

manchenkannmanmangelstechnischemverständnisnichthelfen

 

auchwennmanmitengelsgedulddarumbemühtist

 

undwenndieventileeinerservolenkungeinedruckregelungdarstellenwürdenbräuchtemandasforumnichtdenndannwärenallemitservolenkungschonlängstvonderstraßegeflogen

[Bastor]

Gibts jemanden der das ganze mal auf den Punkt bringen kann, ohne den Kleinkrieg der Weisen aufzubröseln?

 

Was ist jetzt mit der A Klassen Servo ... zu wenig Druck ? Oder bringt ein dünnerer Querschnitt den Erfolg? Wird doch auch so als "projektlösung" auf e30.tv angeboten ....

[kombinator-318]

Ja dünnere Schläuche sind bestellt. Nächste Woche nehme ich mir das mal vor.

[Wuschli1]

Servus.

 

Gibt's hier Neuigkeiten?

[steve m]

Servus.

 

Gibt's hier Neuigkeiten?

Die Frage habe ich auch. Sind die dünnen Schläuche eine Lösung?

 

Das würde für die Erfahrungen sprechen, die ich mit Fly-Off Zylindern gemacht habe. Kleinerer Zylinder, mehr Weg, weniger Kraft.

Wenn ich den obigen Disput richtig gedeutet habe, könnte ein kleiner Durchmesser helfen.

 

Und wie ist das mit der Leistung. Rollt sich der Asphalt nach dem Umbau hinter einem förmlich auf?

[touringDani]

Nur in Verbindung mit einem M42

[Mahathma]

IchkanndazunichtsmehrsagenIchhabeindiesemThreadSatzzeichenverbot 

[steve m]

IchkanndazunichtsmehrsagenIchhabeindiesemThreadSatzzeichenverbot 

Aber Leerzeichen würde gehen, oder?

 

Frage an Dich:

 

Dünnere Druckleitung = mehr Lenk?

 

Oder ist das egal, weil irgendein Volumenstrom-Strahlensatz-Thermodynamik-Gesetz der Lenkung verbietet dem Lauch hinterm Steuer das Leben zu erleichtern?

[Mahathma]

Hm, wie unterscheidet sich der Effekt wenn man eine etwas dünnere Leitung verwendet oder ein Döschen Globuli auf den Ölvorratsbehälter klebt? 

 

Wahrscheinlich beides psychologischer Natur...

 

Aber jetzt mal ohne Polemik!

Was passiert wenn man ein wenig dünnere Schläuche verwendet? Die Servopumpe pumpt bei Motordrehzahl X eine Menge Öl Y pro Minute. Steht die Lenkung gerade still (Geradeausfahrt) so wird diese Menge Öl durch den Rücklauf auch wieder zurück in den Behälter befördert. Von da wieder in die Pumpe... Eben im Kreis herum. 

Mache ich nun die Schläuche ein wenig (!) dünner, so muss das Öl darin schlicht und ergreifend etwas schneller fließen damit ich die gleiche Menge pro Zeit dadurch befördern kann. Am Druck an den Ventilen des Lenkgetriebes wird sich nichts ändern, weil der absolute Druck ja noch (!) gleich bleibt. Was sich ändert ist der Gegendruck an der Pumpe weshalb diese mechanisch höher belastet wird. Natürlich auch der Keilriemen dazu und vlt. steigt sogar der Spritverbrauch. Eine Veränderung der Lenkunterstützung gibt es natürlich nicht...

 

Macht man die Schläuche jetzt extrem viel dünner, so steigt die Geschwindigkeit des Öls darin sehr stark an. Die dann entstehenden Strömungsverluste würden einen abfallenden Druck am Ventilblock des Lenkgetriebe verursachen. Bei sehr schnellen Lenkbewegungen würde sich der Hydraulikzylinder im Lenkgetriebe sich nicht so schnell mit Öl füllen können und die Lenkkräfte würden steigen. Gleichzeitig würde man durch den hohen Strömungswiderstand in den Leitungen die Pumpe aber exorbitant belasten.

 

Wie lange diese das mitmacht? Probiert es aus und teilt es hier mit 

 

Dünnere Leitungen belasten eigentlich nur sinnlos das System und führen im Extremfall zu einer mangelhaften Unterstützung bei schnellen Lenkbewegungen.

 

 

 

Welches Lernfeld für die Kraftfahrzeugmechaniker das ist und welches Lehrjahr? Fragt mal Flo  . Ich müsste da mal nachsehen, denn ich bin ja nur "Teilzeitkfzler". Aber wer darauf besteht 

[bigFIVE]

ein anderer sehr wichtiger fakt ist die lichtmaschine. die muss dann schon so ca. 500 watt mehr aufbringen.

gruß harry

[e3090]

Mahathma hat recht, erkennt man ja schon am Namen, nur eine Ergänzung noch: Die Pumpe muss selbstredend auch die nötige Menge Öl pro Zeiteinheit fördern können. Wenn die Lenkung sich verhärtet beim schnellen Lenken, dann wird das wohl nicht so sein. Geringere Querschnitte machen nichts besser.

BG!

[steve m]

Ich schließe aus dem oben geschriebenen:

 

Entscheidend für die Wirkung der Hydrolenkung ist der ankommende Volumenstrom. Wenn der zu gering ist, verhärtet die Lenkung. Wenn die Servopumpe an ihrer maximalen Leistung angekommen ist, geht sie sozusagen auf Block und fördert an ihrer Leistungsgrenze.

 

Wo ist mein Denkfehler?

 

Wenn ich meine Fly-Off Handbremse benutze, bewege ich über den integrierten Bremszylinder per Volumenstrom die Bremskolben hinten. Folgendes ist mir dabei aufgefallen:

 

Zu Beginn habe ich einen 0.7 inch Bremszylinder genommen. Ergebnis: Kaum Hebelweg, mega harter Druckpunkt, tierische Hebelkraft, HInterräder bleiben nicht stehen.

Dann umgestellt auf 0.5 inch: Großer Hebelweg, lässt sich mit zwei Fingern bedienen, Räder blockieren spielend in jeder Lebenslage. Ich glaube, wir sind uns einig, dass nur bei ausreichendem Volumenstrom die Kolben ausreichend bewegt werden.

 

Worauf will ich hinaus:

 

Wenn die elektrische Servopumpe nur einen bestimmten Maximaldruck kann, wird sie ab einem bestimmten Förderdruck nicht höher regeln (können). Je nach Durchmesser des Druckschlauches müsste der gleiche Maximaldruck zu unterschiedlichen Volumenströmen führen (und damit Auswirkungen haben auf den Zeitpunkt, wann die Lenkung verhärtet). Wenn die Pumpe nun unterhalb Ihres Maximaldruck agiert, fördert sie dann nicht ggf länger mehr Volumen, da ihr Überdruckventil nicht aufgeht?

 

WIKIPEDIA zum Thema VOLUMENSTROM:

 

Bei sich änderndem Querschnitt gilt für Strömungen inkompressibler Fluide das Kontinuitätsgesetz:

 

Q = A1 x v1 = A2 x v2

 

Dabei ist A 1 der Querschnitt, durch den das Fluid mit einer mittleren Geschwindigkeit v 1 strömt. Ändert man den Querschnitt auf A 2, so ändert sich die mittlere Strömungsgeschwindigkeit auf v 2 . Anders ausgedrückt: Für inkompressible Fluide ist der Volumenstrom eine Erhaltungsgröße bei Querschnittsänderungen der Strömung.

 

Wo ist mein Denkfehler?

 

PS: Dass die Torsionsfeder für die Lenkkraft verantwortlich ist, habe ich erstmal akzeptiert, aber nicht final verstanden.

Bearbeitet: 10. Juli 2020 von steve m

[Mahathma]

Der "Denkfehler" liegt darin, das die Fly-off eine hydraulische Kraftübersetzung darstellt. Genauso wie das bei einem Wagenheber der Fall ist. Mit einem kleinen Kolben mit wenig Kraft aber großem Weg pumpst du einen großen Kolben mit kleinem Weg aber großer Kraft nach oben.

 

http://www.maschinenbau-wissen.de/skript3/fluidtechnik/hydraulik/204-kaftuebersetzung

 

Je kleiner der Kolben zum Antreiben (also der Kolben an der Fly-off) desto kleiner seine Kraft um an größeren Kolben eine höhere Kraft (die Radbremszylinder) zu erzeugen. Mit dem kleineren Kolben ist der Weg deines Bremshebels etwas größer geworden aber gleichzeitig auch die erforderliche Kraft geringer. Somit lässt sich das System wesentlich leichter und auch mit dem längeren Weg viel besser und gefühlvoller dosieren.

 

Wenn ich die Funktion des Torsionstabes beim Ventilblock der Servo mal anschaulich in dieser Form erklären kann, dann schreib ich es mal hier 'rein...

Aber es unterscheidet sich komplett von diesem Fall.

[e3090]

Naja, Du hast doch schon bei Wikipedia nachgeschlagen, dann schau doch auch mal nach "Servolenkung". Die Erklärung in Textform kann man halbwegs gelten lassen, wobei sie Deine Frage nicht ganz beantwortet, da nicht jeder Betriebszustand beschrieben wird.

Aber es gibt ein brauchbare Abbildung, die kannst Du Dir mal anschauen. So wie das da gezeichnet ist, strömt das Hydrauliköl entgegen dem Uhrzeigersinn und zwar ohne Wirkung, die Pumpe fördert die maximale Menge, aber leistet nur sehr wenig. Nennen wir das mal "Nullage": Die wird vom System immer "angestrebt", bedeutet quasi "kräftefrei" und kann bei beliebiger Lenkradstellung sein!

Wird die Lenkung betätigt, dann stell Dir vor, dass der olivgrüne Teil nach oben oder unten verschoben würde und dementsprechend werden die ölströme umgelenkt, das ist abseits der Nullage. In der Praxis verdreht sich das Ganze, und anders als dargestellt, werden an den Ventilen je nach Kraftaufwand = Verdrehwinkel andere Querschnitte freigegeben, bis das Ganze wieder die Nullage erreicht. Und es ist ja wohl klar, dass die Pumpe so viel fördern können muss, dass sich der jeweilige Zylinder ausreichend schnell füllen kann. Erreicht die Lenkung eine Endlage und Du drehst so weit Du kannst, fließt das öl durch ein überdruckventil, damit nichts zerstört wird. Nur wenn das überdruckventil nicht öffnen sollte erreicht der Pumpendruck den Maximalwert und die Pumpe leistet das Maximum, die Fördermenge ist 0, aber die Dichtungen oder die Schläuche können versagen.

Die Kraft, die Du im Lenkrad spürst, kommt tatsächlich von der Torsionsfeder, kannst Du glauben. Ist nur leider nicht so leicht zu erklären, weil ich kein geeignetes Bild gefunden habe - oder Mahatma hat ma was. Aber such mal hier im Forum nach "Servolenkung geht Butterweich und stellt sich nicht von selbst in Mittelstellung zurück" oder so ähnlich. Da haben die Experten beim Umbau auf e36-Lenkgetriebe aus Platzmangel das obere Ende der Torsionsfeder abgesäbelt, die ist dann wirkungslos und das Lenkgetriebe ist Schrott. Vielleicht sind auch ein paar Bilder dabei, dann erhellt sich das Ganze vielleicht.

Bearbeitet: 12. Juli 2020 von e3090

[steve m]

Danke für die Erläuterungen. Ich bin froh, dass ich keinen Maschinenbau studiert habe.

Der Zusammenhang von Mathe und gefühlter Wahrheit fällt mir nicht immer leicht (wie man hier sieht) 

 

Fazit für mich ist, dass ich es auf den Versuch ankommen lassen muss mit der Pumpe und bzgl. des Schlauchdurchmessers limitiert bin, um die Pumpe nicht zu gefährden. Hatte zwar gehofft mit dünneren Leitungen Gewicht und Öl zu sparen, aber nun gut. Dann kommt halt etwas mehr Gewicht ins Auto. Ziel ist ja, das ganze Pumpengeraffel in den Kofferraum zu bekommen.

 

Wenn ich mich am Innendurchmesser der Originalen Druckleitung vom Daimler orientiere dürfte ich doch nicht sooo falsch liegen, oder?

 

Die Daimlerpumpe hat ja scheinbar 73 bar. Weiß jemand, was eine E30 Flügelpumpe wirklich an Druck produziert?

 

 

 

 

 

[e3090]

Ich denke, die erzeugt einen Druck von 110bar im Leerlauf.


Aber der Druck ist ja nicht das einzige Kriterium, die geförderte Menge pro Zeiteinheit spielt eben auch eine wichtige Rolle. Die Pumpe muss einen ausreichenden Druck aufbauen können, damit genügend Öl fließen kann. Das Produkt Druck x Volumenstrom ist proportional zur (zu erbringenden) Leistung. Wird ein Faktor kleiner, muss der andere größer werden, ansonst wird die Leistung kleiner.


Kleine Querschnitte sind nachteilig, siehe oben. Aber genauso negativ wirken sich lange Leitungen aus, der Druck fällt darüber ab, es steht also noch weniger Druck für die eigentliche Arbeit zur Verfügung. Wenn Du aber jetzt die elektrische Pumpe mit "weniger Druck" in den Kofferraum baust, dann musst Du (sehr) lange Leitungen mit großem Querschnitt verbauen.


Was Du noch brauchst, sind elektrische Leitungen mit großem Querschnitt, umso größer, je länger sie sind. Du brauchst ein Relais, das minimum 70A schalten kann, Du musst Dir überlegen, wie Du die Pumpe ansteuerst und wann genau die laufen soll (elektrische Pumpen sind Geschwindigkeitsgesteuert, die laufen nur, wenn langsamer als 5km/h oder so).


Mal ganz davon abgesehen, dass Dir das wahrscheinlich niemals jemand eintragen wird, hättest Du Dir schon ganz schön was vorgenommen, wenn Du das wirklich realisieren wolltest. Und ehrlich, außer, dass es "ja mal interessant wäre darüber nachzudenken", hat eine elektrische Pumpe m.E. keinen nennenswerten Vorteil, wenn überhaupt. Eher wird Dir das Relais verschmoren und die Kontakte kleben fest, vielleicht merkst Du 's nicht und zwei Stunden später ist die Batterie leer, oder die Kontakte korrodieren, die Leiterplatte verschmort, die Kohlebürsten nutzen sich ab usw. Wäre mir zuviel Aufwand für den Ärger ...


Bleibe besser bei der mechanischen E30-Servopumpe, die braucht weder viel Motorleistung noch verschleißt sie nennenswert. Sie ist klein, leicht und ausgereift. Die wird Dir selten Probleme machen.


Und man muss nicht Maschinenbau studiert haben, um das nicht verstehen zu können ...

[steve m]

Es ginge eher um den Aspekt der Gewichtsverlagerung und den Versuch was Geiles (wie hier angeboten) zu bauen:

 

https://www.bmwm3shop.de/m3-e30-elektrische-servolenkung

 

Aber was Ungeiles bauen, das nicht funktioniert oder komplett überfüssig ist, dafür nehme ich mir eher keine Zeit. Wäre auf der Liste Projekt Nr. 527. Und auch eher deswegen, weil die Pumpe aus einem anderen nicht realisierten Umbau eh hier herumliegt.

 

Danke für Eure Hilfe, das erstmal zu lassen.

 

Das Thema Kabel wäre vergleichsweise einfach, da die Batterie ja auch hinten ist und das Thema Relais und Schaltung benötigt ja nicht so mega viel Know How. Aber dass bei 5 Metern Schlauch durch die Reibung schon Druck-/ bzw. Volumenverluste entstehen, hätte ich nicht erwartet.

Bearbeitet: 15. Juli 2020 von steve m

[Höbber]

Es ist eigentlich so einfach. Der Druck der Pumpe definiert die Lenkkraftunterstüztung. Falls die Pumpe nicht genügend fördert, wird bei schnellen Lenkbewegungen der Druck sinken und damit die Unterstützung abnehmen. Fertig.

 

Dünnere Schläuche sind im übrigen das Dümmste, was man machen kann.

Bearbeitet: 17. Juli 2020 von Höbber

[Mahathma]

 

 

Der Druck der Pumpe definiert die Lenkkraftunterstüztung

 

Eben nicht wirklich. Für die gefühlte Unterstützung ist die Federrate des Torsionsstabes zuständig. Druck und aber vor allem der dazugehörige Volumenstrom bestimmen lediglich das Verhalten bei sehr schnellen Lenkbewegungen....