mx-5

Der Gastbeitrag: How to: NBFL ABS im NA wurde von Miatini Racing geschrieben – schaut vorbei, es lohnt sich!

Der allgemeine Verfall der Werte macht auch vor dem Miatini nicht Halt: Es ist Zeit für ABS. Im ersten Teil widmen wir uns der Auswahl des passenden Systems.

Das Bild oben stammt vom letzten Jahr in Schlüsselfeld beim Anbremsen auf die 180° Rechts. Man sieht deutlich wie die Hinterachse blockiert, während die Bremse auf der Vorderachse Höchstleistungen erbringt – man kann sogar sehen, wie Metallpartikel aus den Bremsbelägen verglühen.

Gleitreibung ist geringer als Haftreibung. Anders formuliert: Würde die Hinterachse nicht blockieren, wäre der Bremsweg kürzer. Die serienmäßige Bremskraftverteilung ist für Straßenreifen optimiert und verteilt in Verbindung mit Semislicks wie dem Nankang AR-1 (wie zu sehen) zuviel Kraft nach hinten – zumindest in meinem Fall, der ich die ganz große Sportive Bremsanlage mit 276 mm Bremsscheiben verbaut habe (dazu ein anderes Mal mehr).

Radlastverteilung

Der AR-1 mit seinem Grip ermöglicht eine stärkere dynamische Lastverteilung nach vorne. Man kann am Foto deutlich erkennen, wie die Vorderachse tief einfedert, während die Hinterachse stark ausgefedert ist. Somit hat der Hinterreifen zu wenig Last, um die ihm übertragene Bremskraft noch auf die Straße zu bringen. Steifere Federn würden übrigens nichts bringen, da die dynamische Radlastverteilung unabhängig von Federbewegungen passiert.

Ein ABS System hätte also den Vorteil, dass stabiler, besser und damit später gebremst werden kann; von den Sicherheitsaspekten im Alltag ganz zu schweigen. Zwar kann ich in einer kontrollierten Umgebung wie einer Rennstrecke nach 15 Jahren im MX-5 recht gut an der Schlupfschwelle bremsen, besonders beim Reinbremsen in Kurven hat mir allerdings schon öfters das kurveninnere Vorderrad blockiert.

Der Grund hierfür lässt sich anhand des Stadium Trucks erkennen. Analog der dynamischen Radlastverteilung vorne-hinten gibt es natürlich auch eine seitliche Radlastverteilung. Das kurvenäußere Rad hat deutlich mehr Grip (im Foto: 100%) als das Innere. Der Bremskraftverteiler im MX-5 kann allerdings nur zwischen Vorderachse und Hinterachse differenzieren; die einzelnen Vorderräder bekommen jedoch den gleichen Druck in der Bremsleitung.

ABS könnte die Vorderräder einzeln ansteuern, noch mehr Kontrolle bringen, und die Sensoren könnte man außerdem auch für eine Traktionskontrolle (z.B.: Race TCS) nützen.

Auswahl des passenden Systems

Das Bremssystem des NA und NB sind 3-Kanal-Systeme (sowohl bei Modellen mit ABS, als auch bei jenen ohne ABS). Das heißt, dass jeweils eine Leitung zu den beiden Vorderbremsen führt, nach hinten allerdings nur eine gemeinsame Leitung, welche sich nahe der rechten Hinterradbremse aufteilt und danach auch zur linken Seite führt.

Folglich kann das ABS nur den Druck „zur Hinterachse“, nicht „zur jeweiligen Hinterradbremse“ regulieren. Vorne werden die Bremsen einzeln angesteuert, Stichwort „Stadium Truck“. Das ist bei NA, NB und NBFL gleich.

NA und NB ABS ähnelt sich insofern, als dass beide noch mechanische Bremskraftverteiler besitzen. Der Bremskraftverteiler ist ein federvorgespanntes Ventil, welches ab einem gewissen Systemdruck öffnet und ab diesem Punkt deutlich mehr Bremskraft auf die Vorderachse verteilt als auf die Hinterachse. Eine klassische Situation wäre eine Vollbremsung wie im Bild zu Beginn – eine gleiche Bremsdruckverteilung auf VA und HA wäre kontraproduktiv, sofern man keine Ausflüge ins Grüne mag.

Über die Jahre, besonders mit der Einführung von ABS als Sicherheitsnetz, wurde die Druckschwelle immer höher angesetzt, um den Bremsweg zu verkürzen:

Man sieht, am konservativsten ist das früheste Ventil ausgelegt, wie es aktuell noch im Miatini verbaut ist. Wem das nicht passt, der kann sich ein einstellbares Bremskraftregelventil nachrüsten – dieses ist ein Kolben mit einstellbarer Vorspannung.

Achtung: ein solches einstellbares Ventil regelt nur, wo entlang der Kurve der Knick kommt. Nicht wie stark dieser ausfällt!

Wer die obere Grafik genau studiert hat, dem wird aufgefallen sein, dass der NBFL mit ABS gar keinen Knick hat. Wieso? Weil bei ihm erstmalig eine elektronische Bremskraftverteilung zum Einsatz kam. Mechanisch leitet das ABS also immer gleich viel Kraft an die Vorder- und Hinterradbremsen (letztere technisch bedingt wie bereits erwähnt nur paarweise), und nimmt erst bei ausreichendem Schlupf den Bremsdruck zurück. Das NBFL ABS regelt deutlich feinfühliger und ist moderner, sodass Mazda auf diese Lösung zurückgegriffen hat. Das ABS in einem meiner frühen NAs ist da deutlich grobmotorischer unterwegs.

Aber nicht nur die feinfühligere Regelung macht das NBFL System attraktiv, sondern auch der Aufbau: Während NA und NB noch getrennte ABS Steuergeräte haben, ist beim NBFL alles im Druckmodulator integriert. Es arbeitet als völlig autarkes System, welches (vereinfacht gesagt) nur eine Stromquelle benötigt. Das macht es vergleichweise einfach, es nachzurüsten. 12 V, Erdung, vier Leitungen zu den Sensoren an allen vier Rädern, Warnleuchte im Cockpit anschließen, fertig.

Der Königsweg wäre natürlich gleich auf ein Continental MK60 ABS umzubauen. Das ist ein echtes 4-Kanal-ABS (also braucht es eine zweite Bremsleitung nach hinten), welches unter anderem im E46 M3 verbaut wurde und teilweise vom Continental Motorsport Techniker sogar umprogrammiert werden kann. Zusammen mit einem Gierratensensor kann es die Bewegungen des Fahrzeugs noch genauer erfassen. Hätte man noch einen Lenkwinkelsensor, könnte man es zu einem kompletten ESP ausbauen.

Doch für den Anfang wird auch das NBFL ABS gute Dienste leisten.

In diesem Teil widmen wir uns der Elektrik-Seite, um ABS sauber und ordnungsgemäß nachzurüsten.

Um es klarzustellen: Das handelt sich hier um keine Bauanleitung für Depperte, die im Baumarkt den „400V-auf-Gardena“ Adapter suchen oder ihr Autoradio mit Lötkolben und Blockklemmen einbauen. Alle Arbeiten erfolgen auf eigene Gefahr und Verantwortung. Ernsthaft, wenn Ihr euch nicht absolut sicher seid, lasst die Finger davon.

Wie bereits erklärt, ist das ABS des NBFL das System der Wahl, weil es am modernsten von allen autark arbeitenden Generationen ist, und in einer kompakten Einheit ohne zusätzliches Steuergerät daherkommt. Doch wie ist es genau aufgebaut?

Was erkennt man (man möge mir die englischen Bezeichnungen verzeihen, aber alle meine Kabeldiagramme sind in Englisch, und da wollte ich in der Nomenklatur einheitlich bleiben)?

Immer scharf geschalten sind:

• green: Eine 12 V Leitung, abgesichert mit 20 A im Hauptsicherungskasten, zur Versorgung des Magnetventils (solenoid)
• white/red: Eine 12 V Leitung, abgesichert mit einer sehr dicken Brücke („fusible link“, geschätzt >40 A?) nahe des Hauptsicherungskastens, zur Versorgung der ABS Pumpe
• white/green –> green: ein Eingang des Bremslichtschalters im Fußraum, der dem ABS die Aktivierung der Bremse signalisiert. „J/C“ bedeutet „joint connector“ und bezeichnet Abzweigungen oder gemeinsame Stecker/Erdungen

Auf Zündung geschalten sind:

• blue/white: 12 V für die Elektronik, hängt mit anderen Dingen an einer 10 A Sicherung im Innenraum-Sicherungskasten beim Fahrerknie
• black/yellow: 12 V Spannungsversorgung für die Instrumentenkombi (Warnleuchten!)

Ein-/Ausgänge am ABS Block selbst:

• brown & green/white: Ausgänge zu den Diagnose-Steckern (OBD2 und Diagnosestecker im Motorraum)
• div. + und – Leitungen zu den jeweiligen ABS Sensoren (keine Abschirmung, wieso auch immer?)
• blue/yellow: Warnleuchte für niedrigen Bremsflüssigkeitsstand im Kombi
• pink/blue: ABS Warnleuchte (wichtig, um sich Fehlermeldungen ausblinken zu lassen!)
• black/blue: eine Sensor-Erdung, welcher mit anderen Sensor-Erdungen zusammen im Beifahrerfußraum geerdet wird (sollte auch dort wieder geerdet werden)
• black: normale Erdung am Chassis, mit Joint Connector unterm Armaturenbrett fahrerseitig (sofern ich mich richtig erinnere)

All das habe ich sorgfältig aus meinem NBFL Schlachter-Kabelbaum herausgetrennt und in meinen NA Kabelbaum, den ich gerade neu baue, eingestrickt. Von Anfang bis zum Ende durchgehend gleiche Kabelfarben, sauber gecrimpte Pins, neue Steckplätze für Sicherungen, keine einzige Lötstelle, inkl. saubere Übergänge am Instrumentenkombi und neuen Warnleuchten.

Dabei bin ich auch draufgekommen, dass es zahlreiche unterschiedliche Kombis gibt, je nachdem ob Airbags und/oder ABS verbaut waren. Demzufolge sind auch die Pins der beiden Flachstecker auf der Kombi-Rückseite unterschiedlich belegt. Am meisten unterscheiden sich Miata-Kombis von den europäischen MX-5 Kombis, aber auch bei rein europäischen Kombis gibt es zahlreiche Modell- und Baujahr-abhängige Unterschiede. Mir war jedenfalls wichtig, dass alles wie ab Werk wieder integriert ist. So habe ich eine funktionierende ABS Warnleuchte und kann sogar Fehlermeldungen auslesen.

NA-spezifische Anpassungen

Ganz ohne Anpassungen geht es dabei natürlich nicht.

Weil die Kabelbäume dermaßen komplex sind, dass es den Umfang eines normalen Bildes sprengen würde, habe ich es sicherheitshalber als PDF zum Runterladen angehängt: NBFL ABS in NA: Kabelbaum-ModifikationenHerunterladen

Modifikationen am NA Hauptsicherungskasten:

• orange Modifikation: am (bei Nicht-ABS-Fahrzeugen) vakanten Steckplatz zwischen Lüfter (cooling fan) und BTN muss eine fette Sicherung installiert werden. Sie sollte mehr 40 A aushalten, da sie nichts anderes als eine Brücke ist – die eigentliche Sicherung ist das fusible link aus dem NBFL Kabelbaum (ein dickes Kabel in einem braunen zweipoligen Stecker nahe des Sicherungskastens, welches bei Überlastung durchbrennt). Wieso Mazda die eigenartige Sonderlösung über dieses fusible link gewählt hat, weiß ich nicht. Möglicherweise hatten sie keine verfügbaren Steckplätze mehr im Sicherungskasten?
• Auf der Unterseite des NA Sicherungskastens gibt es einen schmalen 2+1 Stecker. Dort sollte der entsprechende Abgang vom Sicherungskasten hin zum fusible link hinzugefügt werden.
• blaue Modifikation: da ich keine Klimaanlage verbaut habe, ist auch kein zweiter Lüfter (additional fan) verbaut. Dieser Steckplatz ist also unbenutzt und kann für die 20 A Sicherung, wie im NBFL Kabeldiagramm angeführt, verwendet werden. Die dazugehörige Kabelfarbe ist green.

Modifikationen am NA Innenraum-Sicherungskasten

• hellblaue Modifikation: eine zusätzliche 10 A Sicherung muss nachgerüstet werden und als blau-weißes Kabel zum ABS Block geführt werden

Modifikationen am NA Kabelbaum

• grüne Modifikation: Im Hauptkabelbaum, der an der vorderen Cockpitwand entlangläuft, muss man eine Abzweigung vom (NA-)grünen Kabel nach dem Bremslichtschalter zum NBFL ABS Block führen. Damit weiß die ABS Einheit, wann das Bremspedal gedrückt ist.
• brown & green/white werden zum NA-Diagnosestecker geführt und an den entsprechenden Pin-Plätzen hinzugefügt.

Der letzte Punkt wird hier nochmal verdeutlicht:

NBFL ABS Fehlercodes auslesen

Zuerst wird die Zündung ausgeschalten und im Diagnosestecker TBS mit GND verbunden (mit Hilfe einer Büroklammer o.ä.). Dann Zündung aufdrehen, bis die ABS Warnleuchte erlischt (ca. 3 Sek.) und die Fehlermeldungen in der Warnleuchte geblinkt werden. Lange Blinks bedeuten eine 10er-Stelle, kurze Blinks eine 1er-Stelle. Fehlercode 23 wäre also ___ ___ _ _ _

Folgende Codes gibt es: