0
Browsing Tag

NBFL

Umbauten

Gastbeitrag: How to: NBFL ABS im NA

18. Mai 2020

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:

05 – Brake Switch open circuit
11 – Right Front Wheel Speed Sensor Open circuit or Short to power supply
12 – Left Front Wheel Speed Sensor Open circuit or Short to power supply
13 – Right Rear Wheel Speed Sensor Open circuit or Short to power supply
14 – Left Rear Wheel Speed Sensor Open circuit or Short to power supply
15 – Wheel Speed Sensor, Sensor Rotor
22 – Front Right Solenoid Valve Signal (AV)
23 – Front Right Solenoid Valve Signal (EV)
24 – Front Left Solenoid Valve Signal (AV)
25 – Front Left Solenoid Valve Signal (EV)
26 – Rear Solenoid Valve Signal (AV)
27 – Rear Solenoid Valve Signal (EV) 
41 – Right Front Wheel Speed Sensor Rotor Short to ground or Disagreement with other sensors is detected
42 – Left Front Wheel Speed Sensor Rotor Short to ground or Disagreement with other sensors is detected
43 – Right Rear Wheel Speed Sensor Rotor Short to ground or Disagreement with other sensors is detected
44 – Left Rear Wheel Speed Sensor Rotor Short to ground or Disagreement with other sensors is detected
51 – Valve Relay fault
53 – Motor monitor fault
61 – ABS Control Module fault
63 – ABS Module Power Supply Malfunction
Allgemein

Rost am Längsträger beim NB/NBFl

16. Juni 2019

Wenn sich einer mit Rost auskennt, dann vermutlich ich. Dieses Mal geht es allerdings nicht um den von mir geliebten Edelrost, sondern um die sehr verhängnisvolle Variante – den Rost am Längsträger beim NB/NBFl.

Vorweg: Diese Dokumentation dient nicht als Anleitung für eine Reparatur. Sie soll euch nur für diesen Art von Rostbefall sensibilisieren und Möglichkeiten aufzeigen, wie eine Reparatur durchgeführt werden kann. Ihr könnt mit dieser Hilfe ggf. besser Kostenvoranschläge einschätzen, da der Arbeitsaufwand bei sauberer und umfangreicher Durchführung doch beachtlich ist.

Vielen Dank an dieser Stelle an Reinhold Winzenburg ( https://www.reinhold-winzenburg.de/) für die Zurverfügungstellung der Bilder.

Im Internet, sowohl in Social Media als auch in den Foren, häufen sich die Meldungen von MX-Fahrern, die ihre HU aufgrund von massivem Rost am Längsträger beim NB/NBFl nicht bestanden haben. Hilfe ringend suchen sie Informationen, da viele NB/NBFls einen wirtschaftlichen Totalschaden und damit den Tod erleiden. Auf den ersten Blick ist der Schaden meistens nicht zu erahnen.

Entfernt man jedoch jeglichen Schmutz sowie den Unterbodenschutz, erscheint folgendes Farbspiel:

Das Problem beim Rost am Längsträger beim NB/NBFl liegt darin, dass der Längsträger einer der wesentlichen Bauteile am MX ist, der zur Versteifung und Aufhängung weiterer Bauteile wie Motor darstellt. Ist dieser durch Rost geschwächt, kann das je nach Ausmaß ein hohes Sicherheitsrisiko bedeuten. Die nicht erteilte HU-Plakette ist folgerichtig.

Wie kommt der Rost zustande? Der Längsträger besteht aus zwei 1,5mm dicken übereinander gelegte U-Profilen, die durch den Lagenaufbau ihre Stabilität erreichen. Beim Bau des MX wurden damals jedoch nicht die Falzen abgedichtet, sodass hier Feuchtigkeit und Wasser ungehindert eindringen, über eine längere Zeit stehen und damit ihr Rost-Werk bewerkstelligen konnte. Wenn ihr bereits unterm Auto/von außen braune Flecken und damit Rost sehen könnt, ist es meist schon zu spät. Euer Längsträger ist durchgerostet, da der Befall sich von innen nach außen durcharbeitet.

Doch es gibt Lösungen, diesen Schaden zu beheben, sodass der MX auch langfristig auf den Landstraßen seine Kurven jagen darf. Eine solche umfangreiche Reparatur bietet Reinhold Winzenburg an, der sich auf diese Problemstellung spezialisiert hat und für diese Reparatur ausschließlich original Mazda-Ersatzteile verwendet.

Wichtig: Das äußerliche Entrosten und Drüberlegen von neuen Blechen stellt keine Reparatur dar, sondern ist schlicht und ergreifend Pfusch. Wer für solch eine Lösung Geld zahlt, zahlt in der Regel doppelt. Zudem ist der TÜV für diesen Bereich am MX sensibilisiert und wird euch weiterhin die Plakette verweigern. Ebenso sollte vermieden werden, Teilbereiche auszuschneiden und durch ein dickes U-Blech zu ersetzen, da die Stabilität auf diese Weise (in der Regel) nicht gewährleistet werden kann. Die Verwendung von zwei U-Profilen mit 1,5mm ist wichtig, da sie im Falle eines Aufpralls als Knautschzone dienen und sich wie eine Ziehharmonika zusammenfalten. Wird zum Beispiel ein einzelnes 3mm dickes Blech eingeschweißt, verwandelt ihr diese Knautschzone in einen Rammbock, der sich in den Innenraum durchstößt und den ganzen MX verziehen kann.

Zur Reparatur müssen zu allererst die Längsträger freigestellt, d.h. sämtliche Anbauteile im vorderen Bereich rund um Fahrwerk und Motor abgebaut werden. Je nach Befall muss unter Umständen sogar der Motor ausgebaut werden, damit alle Bereiche erreicht und sauber repariert werden können. Bei Reinhold Winzenburg kann aufgrund langjähriger Erfahrung und eigener Richtsätze der Motor drin bleiben. Dennoch – dass allein für diese Vorbereitungen einige Arbeitsstunden anfallen, muss ich vermutlich an dieser Stelle nicht verdeutlichen.

Sind die Längsträger freigestellt, muss aufgrund der fehlenden Steifigkeit der Motorraum abgestützt und gesichert werden. Ab dieser Stelle muss äußerst penibel gearbeitet werden, damit der NB/NBFl am Ende nicht schief steht.

Die Längsträger werden an ihren Schweißpunkten abgeschliffen und ausgeschnitten. Das Abschleifen ermöglicht ein späteres Punktschweißen, da beim Aufbohren ansonsten Schutzgas-Schweißen erforderlich ist.

Wie ihr anhand der Bilder sehen könnt, empfiehlt es sich grundlegend, lieber etwas mehr abzuschneiden, um jegliches Risiko unentdeckter Roststellen zu vermeiden. Oftmals ist der Rost bis zum Ende des Motorraums durchgezogen. Anhand der nächsten Bilder lässt sich auch ein guter Eindruck gewinnen, wie sehr die Stabilität von diesen Längsträgern abhängig ist.

Die Ersatzteile werden vom Karosseriebauer meist selbst angefertigt. Alternativ können von Reinhold Winzenberg fertige Ersatzteile bezogen werden, die mit einer Rahmenlehre angefertigt wurden.

Sämtliche Verbindungspunkte sind von Rost zu befreien und für das anschließende Schweißen vorzubereiten. Die Die Ersatz-Längsträger können beim Punktschweißverfahren ihre Schutz-Grundierung behalten und sind dadurch zusätzlich geschützt. Sie müssen nun über die gesamte Länge wieder am Rahmen eures NB/NBFls befestigt werden, um die ursprüngliche Stabilität wiederherzustellen.

Im Anschluss können nach der Versiegelung des blanken Metalls sowie nötigen Lackierarbeiten wieder sämtliche Anbauteile festgeschraubt werden.

Damit die neuen Längsträger für lange Zeit geschützt sind, muss an dieser Stelle massiv Rostschutz in die Träger gesprüht werden, damit die Feuchtigkeit und damit der Rost keine Angriffsfläche hat. Man spricht an dieser Stelle vom “Fetten”, allerdings wird entgegen der Bezeichnung kein Fett, sondern nur Wachs verwendet. Dieses Gemisch ist wasserabweisend und kann in die letzten Ecken der Längsträger kriechen. Auf Fett muss verzichtet werden, da sich Fett langfristig mit Wasser verbindet und eine Emulsion entsteht, die die Rostbildung wieder fördern kann.

Hat der Karosseriebauer eures Vertrauens sauber gearbeitet und das große Puzzle wieder zusammengesteckt, erwarten euch viele weitere glückliche Jahre auf der Landstraße.

Die gezeigte Reparatur beläuft sich kostenmäßig inklusive Lackier- und Montagearbeiten bei Reinhold Winzenburg auf einen Festpreis von € 2.304. Der Wert kann euch als grober Richtwert für andere Karosseriebauer dienen, ist in diesem Fall aber natürlich individuell zum MX und vorhandenem Rostbefall zu einzuschätzen.

Solltet ihr euch bei Reinhold Winzenburg einen Termin reservieren, lasst doch bitte einen freundlichen Gruß von mir da. :)

Ich drück euch und euren NB/NBFls die Daumen!

Beste Grüße,

Hubi