Motorverkabelung

Jul 19, 2023

Wenn es um den Motorbau geht, wollen Kunden zuverlässige PS liefern. Für die meisten Motorenbauer ist es ziemlich einfach, Leistung zu erzeugen, aber man muss dabei auch die Zuverlässigkeit berücksichtigen. Um dies richtig zu machen, muss Ihr Motorenbauer wissen, was in den Motor eingebaut ist, wie Sie ihn verwenden und wie Sie ihn fahren, um die Komponenten auszuwählen, die die besten Ergebnisse liefern.

Diese Antworten geben dem Motorenbauer einen Fahrplan für den Bau Ihres Motors. Um sicherzustellen, dass Ihr Motor zuverlässig Leistung bringt, müssen Sie auch den Motor und die gesamte Zusatzelektronik ordnungsgemäß verkabeln. Ähnlich wie der Motorbau selbst kann die Verkabelung mit vielen unterschiedlichen Budgets und mit vielen verschiedenen Materialien und Teilen durchgeführt werden.

Wir haben mit einigen Verkabelungsspezialisten gesprochen, um ihre Meinung zu bewährten Vorgehensweisen und Dingen zu erfahren, die man bei der Motorverkabelung vermeiden sollte, egal ob man ein Motorrad, ein Straßenauto oder einen reinen Rennwagen fährt.

Joshua West ist der leitende Tuner bei CBM Motorsports, wo sie eine Menge Arbeit für Offroad-Rennen, Driften und andere Leistungsanwendungen leisten. CBM stellt sicher, dass es seinen Kunden bei der Motorverkabelung ebenso viele Optionen bietet wie bei den Motorenkonstruktionen.

„Wenn es um Verkabelung und Elektronik geht, ist es genau wie beim Motorbau selbst – jeder hat sein Budget“, sagt West. „Wenn wir an einem Projekt beteiligt sind, müssen wir dieses Budget kennen, damit wir das absolut beste System einrichten können, das wir können. Bei CBM bauen wir Motoren, wir tunen Motoren und eines der Dinge, die damit einhergehen müssen, sind.“ die Elektronik. Wir müssen wissen, welche Elektronik darin steckt und wie man sie im Hinblick auf den jeweiligen Fahrstil verwendet.“

Ein weiterer Verkabelungsspezialist, mit dem wir gesprochen haben, ist Tom Frayer von High Voltage Automotive in Taylor, MI. Frayer hat zuvor bei Händlern und für die Ford Motor Company gearbeitet, bevor er seine Autowerkstatt eröffnete, in der er Verkabelungsarbeiten an allem ausführt, von Drag-Cars über Straßenbahnen bis hin zu Leistungsprüfständen, Schneemobilen und Motorrädern.

„Wenn es ein 12-Volt-System hat, werde ich es verkabeln“, sagt Frayer. „Für mich ist es egal, ob man ein Motorrad, ein Schneemobil oder ein Auto hat, alle haben so ziemlich das gleiche Zeug drauf.“

Eines der größten Unterscheidungsmerkmale bei Verkabelungssystemen besteht darin, ob Sie sich dafür entscheiden, etwas zu verwenden, das einem OEM-Kabelbaum ähnelt, oder eines, das eher für den Rennsport und rauere Umgebungen geeignet ist. Bei OEM-Kabelbäumen legen die Hersteller ein Budget fest, um sie kosteneffektiv zu gestalten, und sie sind nicht darauf ausgelegt, häufig zyklisch genutzt zu werden.

Bei Motorsportanwendungen, bei denen ein Motor mehrmals pro Rennwochenende gewechselt werden kann, muss der Kabelbaum langlebig und flexibel genug sein, um Vibrationen standzuhalten, und über spezielle Anschlüsse für Schnellkupplungen verfügen. Auch die Kabel müssen von hoher Qualität sein, um dem ständigen Ein- und Ausstecken standzuhalten.

„Wenn ich ein Straßenauto baue, versuche ich, es etwas originalgetreuer zu gestalten“, sagt Frayer. Ich werde nicht so ausführlich auf einige Schaltkreise eingehen, was die Erdung und so weiter angeht. Es hat keinen Sinn, sich zu sehr damit zu beschäftigen, wenn es ein Straßenauto ist. Wenn ich ein Rennauto baue, versuche ich, auf alle Masse zu achten – auf die Batteriemasse oder eine gute Massequelle – insbesondere bei all der Elektronik, die wir heutzutage haben. Viele Dinge werden heikel.

„Ich werde bei einem Rennwagen bessere Anschlüsse verwenden als bei einem Straßenauto, nur weil ich damit fahre und sie ein- und ausstecke. Ein Rennwagen wird in seinem Lebenszyklus wahrscheinlich ziemlich oft zerlegt, wenn eine Straße entsteht.“ Das Auto bleibt auch so, wenn man es einmal zusammengebaut hat.

Die Rennwagen sind auch in puncto Elektronik stärker spezialisiert. Sie haben unterschiedliche Steuerungen und Ablassventile für das Getriebe und die Überbrückungswandler. Da ist einiges los. Man muss genau darauf achten, dass sie das tun, was der Kunde von ihnen verlangt.“

Laut Frayer ist ein hochwertiger Steckverbinder an einem Straßenauto so etwas wie ein Weather Pack-Stecker oder ein beliebiger Delphi-Stecker, bei dem es sich im Grunde um einen OEM-Stecker handelt. Bei Rennwagen entscheidet er sich für die Verwendung von Steckverbindern im Deutsch-Stil.

„Sie haben bessere Anschlüsse und sind für 100 Zyklen zum Ein- und Ausstecken ausgelegt“, sagt er. „Es handelt sich lediglich um einen Steckverbinder höherer Qualität. Die Steckverbinder im Deutsch-Stil sind im Wesentlichen mil-spec-Steckverbinder und werden häufig in industriellen Anwendungen und schweren Geräten verwendet. Es ist ein wirklich guter Steckverbinder, insbesondere in einer Rennwagenanwendung.“

„Was den Draht selbst betrifft, verwende ich einen Draht der SAE-Qualität. Es ist so ziemlich derselbe Draht, den die OEMs verwenden. Ich verwende den Draht mit der dünnstmöglichen Installation im Hinblick auf das Gewicht. Ich weiß, dass einige Leute einen etwas spezielleren Draht verwenden werden.“ , wie ein Draht in Flugzeugqualität. Ich finde jedoch, dass für die meisten Dinge, an denen ich arbeite, der Draht in SAE-Qualität mehr als ausreichend ist.“

Wenn es um die Elektronik geht, die Sie in Ihrem Fahrzeug haben möchten, sind die Möglichkeiten nahezu unbegrenzt, je nachdem, was Sie sich leisten können.

„Wir stellen einen Basisgurt her, der universell einsetzbar ist“, sagt West von CBM. „Während wir uns immer mehr mit höherwertigen Motorsportanwendungen befassen, stellen wir vollständig kundenspezifische Gurte her. Wir wechseln von Single Twist zu voller Mil-Spezifikation. Bei der Single Twist ist die Biegsamkeit anders. Es ist nicht knusprig und knusprig. Man kann es biegen.“ Wir verwenden hier immer Kabel im Mil-Spec-Stil. Auf diese Weise können wir mit einer kleineren Stärke auskommen, die Kabelbäume verkleinern und sie wirklich so einrichten, wie wir es wollen.

„Wir können auf Dinge wie Relais und Sicherungen verzichten und unsere eigene benutzerdefinierte Logik für die Funktionsweise jedes Schaltkreises und seine Funktionsweise einbauen. Wir können auch Daten zwischen dem ECM, dem PDM und den Displays austauschen. Außerdem wird die Verkabelung reduziert.“ Sie leiten also keine Sensoren an Messgeräte oder ähnliches weiter. Wir können buchstäblich jedem Gerät alles zuführen, was wir wollen, und es dann zwischen den Geräten teilen.

„Ein Beispiel wäre ein Auto mit zwei PDMs – eines befindet sich hinten und das andere vorne. Dann haben Sie nur ein verdrilltes Kabelpaar, das über das Chassis kommuniziert, statt eines großen Kabelbündels. Wir sind immer noch dabei.“ Es müssen einige komplizierte Abstimmungen und Programmierungen durchgeführt werden, aber das Paket für den Endbenutzer ist viel einfacher.

„Wir können auch Dinge wie einen Batterietrenner einbauen. Dadurch können wir bei Bedarf verschiedene Dinge im Auto abschalten. Nehmen wir an, etwas geht schief und Sie rollen das Auto und der Computer erkennt 4–5 G bei einem Sturz – das können wir programmieren.“ Dieser Batterie-Trennschalter, um alles zu zerstören. Man kann auch so etwas wie Zwei-Wege-Telemetrie haben, so dass ein Spotter das Auto aus der Ferne abschalten kann, wenn er etwas sieht, was der Fahrer nicht sieht.“

Obwohl all diese Optionen dem Kunden eine Reihe von Annehmlichkeiten bieten, muss die Verkabelung dennoch ordnungsgemäß durchgeführt werden, damit das Auto und der Motor einwandfrei funktionieren.

„Ich versuche, schöne, enge, kleine Bündel oder Gurte herzustellen und achte nur darauf, wo ich die Dinge verlege, um sie von scharfen oder heißen Gegenständen fernzuhalten“, sagt Frayer. „Bei bestimmten Zündkomponenten versuche ich, sie getrennt zu halten, da sie viel elektronisches Rauschen abgeben. Das Wichtigste für mich ist, Hitze und scharfe Gegenstände zu vermeiden, denn das sind die beiden Dinge, die die ganze Arbeit ruinieren.“

Ein häufiger Fehler, den er laut Frayer oft gesehen hat, sind unzureichend dimensionierte Schaltkreise, die schnell zu Problemen führen können.

„Ich habe gerade ein Auto gebaut, und wer auch immer die Kraftstoffpumpen verkabelt hat, hat ein zu kleines Relais und einen zu kleinen Drahtquerschnitt verwendet, sodass die Relaisgehäuse buchstäblich geschmolzen sind und es aussah, als wären sie fast geschmolzen“, sagt er. „Das hätte einen Brand verursachen können. Es könnte dazu geführt haben, dass der Stromkreis nicht funktioniert. Sie müssen sicherstellen, dass Sie den richtigen Drahtquerschnitt und den richtigen Anschlussgrößenstecker verwenden.“

Frayer sagt, er habe auch gesehen, wie Leute Drähte ohne Ösen oder Schutz durch rohe Löcher geführt haben, was offensichtlich für keine Anwendung eine gute Entscheidung ist, weil man am Ende Drähte durchtrennen kann.

Bei der Verkabelung im Motorsport kommt das Löten nur sehr selten zum Einsatz, da es nicht die beste Verbindung bietet und je nach Herstellung der Lötverbindung inkonsistent ist. Durch das richtige Crimpen mit dem richtigen Werkzeug erhalten Sie die beste und zuverlässigste Verbindung. Allerdings ist das Crimpen ein weiterer Bereich, in dem Menschen Fehler machen.

„Bei fast jedem Auto, das ich zerlege, sind die Crimps schlecht“, sagt Frayer. „Ich könnte fast jeden Crimp auseinanderziehen. Die Leute verwenden auch zu viele Crimps. Ich habe Drähte gesehen, die 3 Fuß lang sind und vier Crimps darin haben. Bei der Verkabelung gibt es, wie bei allem anderen auch, 100 Möglichkeiten, das zu machen. Aber Jeder dieser Fehler kann zu einem elektrischen Brand oder einem Erdschluss führen. Wenn bei einigen dieser High-End-Autos ein schlechter Crimp vorliegt, kann der Motor ziemlich schnell zerstört werden, wenn sich die richtige Verkabelung löst.

„Wenn man die Verbindung zu etwas Wichtigem verliert, zum Beispiel zu etwas in der Zündung, könnte der Motor ziemlich schnell zum Schmelzen kommen, wenn er mager wird oder die Einspritzdüse oder ähnliches beschädigt wird.“

Wie bereits erwähnt, ist es eine Sache, Pferdestärken zu erzeugen, aber sicherzustellen, dass der Motor zuverlässig Pferdestärken erzeugt, ist eine andere Sache. Die Verkabelung in Ihrem Motor und Ihrem Auto ist absolut entscheidend, um sicherzustellen, dass nichts Schlimmes passiert und Ihre Elektronik funktioniert und die Dinge richtig steuert.

„Oft geht es nur darum, zu wissen, was man verkabelt und welche Schaltkreise an einem bestimmten Auftrag beteiligt sind“, sagt Frayer. „Ich mache das schon lange genug, jetzt weiß ich, wohin ich will, aber es ist gut, einen Fahrplan zu haben, wenn man nicht viel Verkabelung gemacht hat.“EB