Histoire complète : Le kit de remplacement des composants d'injection de carburant GoWesty

Toute l'histoire de ce qu'il a fallu pour concevoir, créer et lancer le kit de remplacement des composants d'injection de carburant GW-EFI pour remplacer les pièces obsolètes, non disponibles et peu fiables de l'injection électronique de carburant Bosch Digifant (EFI) arrivée. toutes les Vanagons 1986-91. Les principaux objectifs de cet effort :

Ce premier système était composé de :

1. Boîtier de papillon des gaz reconstruit (alias corps de papillon) – doté de roulements à billes de précision, remplace l'original NLA usé.
2. Capteur de position du papillon (TPS) moderne : remplace l'ancien interrupteur marche/arrêt du papillon NLA.
3. Capteur de pression absolue du collecteur (MAP) moderne : nouvelle fonctionnalité pour un meilleur contrôle de la gestion du carburant
4. Nouveau capteur d'oxygène : conception moderne à 4 fils avec prise électrique scellée (duh !)
5. Nouveau capteur de cognement : nouvelle fonctionnalité pour protéger le moteur contre la détonation, quel que soit l'indice d'octane du carburant.
6. Bobine d'allumage électronique moderne - remplace la conception originale désuète
7. Tous les nouveaux faisceaux d’injection et faisceaux de distribution de puissance :
• Remplace les anciens harnais NLA corrodés et sujets à l'humidité.
• Tous les connecteurs modernes entièrement scellés (pas de bottes en caoutchouc qui risquent de pourrir)
8. Point de masse unique : boulons à l'emplacement d'usine dans le compartiment moteur
9. Nouvelle unité de commande électronique (ECU) Delphi - remplace l'ECU et l'ICU NLA Digifant (unité de commande de ralenti)
10. Nouveaux relais EFI et pompe à carburant totalement scellés, situés à leur emplacement d'origine dans une boîte noire au-dessus de la bobine
11. Remplacement du débitmètre d'air (échange, non illustré)
• Soigneusement nettoyé à l'intérieur et à l'extérieur
• Porte battante fixée en permanence grande ouverte
• Capteur d'air d'admission testé et en bon état (AIT)
• Branchement électrique propre et testé pour un signal fiable de l'AIT à l'intérieur de l'ECU.

Il n'y a que quatre connexions à effectuer avec le véhicule :

(1) Masse (n° 8 ci-dessus) : fil marron boulonné à l'emplacement d'usine dans le compartiment moteur
(2) Alimentation constante : fil rouge boulonné à l'intérieur de la boîte de jonction résistante aux intempéries, dans le coin avant gauche du compartiment moteur.
- Le nouveau kit de mise à niveau du faisceau de câblage de l'alternateur GoWesty sera inclus pour améliorer la fiabilité de la puissance jusqu'à présent.
(3) Alimentation d'allumage : connexion d'épissure de fil noir à l'intérieur de la même boîte de jonction
(4) Signal tachymétrique : connexion d'épissure de fil vert à l'intérieur de la même boîte de jonction

Les composants suivants du système Bosch Digifant d'origine sont réutilisés et leur bon fonctionnement est essentiel pour que le nouveau système GW-EFI fonctionne correctement et de manière fiable :

• Injecteurs de carburant
• Distributeur
• Régulateur de pression de carburant
• Pompe à carburant
• Soupape de commande d'air de ralenti (IAC)
• Capteur de température de liquide de refroidissement
• Pressostat de direction assistée

Le timing est réglé comme avec le système Digifant d'origine : 35 degrés +/- 5 degrés à 3000 tr/min. Le régime de ralenti et le mélange de carburant ne sont pas réglables et sont entièrement automatiques, comme c'était (censé l'être !) avec Digifant.

Une fois installé, le système actuel avait une apparence presque impossible à distinguer de Digifant :

Le prix de ce premier système testé devait être de 1995 $ et devait être vendu « en échange », avec un vieux faisceau Bosch de charge de base approprié, un ECU, un ICU, un AFM et un corps de papillon. Ce système avait une capacité minimale de stockage et de téléchargement de codes d'erreur.

Nous n’avons eu aucune difficulté à respecter facilement les normes d’émissions d’échappement avec l’un de ces systèmes. Ce système était fonctionnellement supérieur, dans la mesure où il fonctionne plus proprement que Digifant. Cependant, ce système n’était pas légal dans certains États, dont la Californie, car il n’est pas tout à fait original. Aucun effort n'a jamais été fait pour obtenir un décret du CARB pour ce système parce que nous avons décidé d'aller dans une direction considérablement différente.

Tous les efforts que nous avons déployés dans la programmation du premier système n'ont pas fonctionné parfaitement sur l'installation que nous avons réalisée, sans une bonne quantité de « réglages personnalisés ». En d’autres termes, les 50 systèmes ont nécessité de nombreuses itérations et ajustements précis. Même de petits écarts entre deux moteurs identiques, associés à de légères différences dans des éléments tels que la charge du courant alternatif ou de la direction assistée, rendraient le contrôle du ralenti difficile à maîtriser parfaitement.

Nous sommes finalement arrivés à la conclusion qu'il était nécessaire d'augmenter considérablement la sophistication de la conception du système afin qu'il s'adapte mieux aux variations entre les moteurs et les véhicules. Pour cela, nous avons fait deux pas en arrière... mais un ÉNORME bond en avant.

Les principaux changements dans cette nouvelle orientation sont les suivants :

1. Ajout d'un capteur d'air massique – remplace le boîtier du débitmètre d'air
2. Ajout de capteurs de position/vitesse de manivelle et de came – remplace le distributeur
3. Passage d'une bobine à quatre bobines bobine sur prise
4. Nouveau système logiciel avec diagnostics de type OBDII avec compatibilité totale avec ScanGauge

Le passage d'un système bobine/fils de fiche/distributeur à un système bobine sur fiche est rendu possible grâce à un dispositif ingénieux conçu et créé ici même chez GoWesty : un ensemble de capteur de position de came et de manivelle qui remplace complètement le distributeur Bosch.

Ce petit appareil permet de recueillir des données exactes sur le cycle moteur, ce qui permet d'éliminer le distributeur d'allumage désuet (hourra !) ainsi que le capuchon, le rotor, les fils et la bobine montée sur le pare-feu (hourra !). Au lieu de cela, de petites bobines individuelles seront installées sur chaque bougie d’allumage – le même système qu’utilisent tous les moteurs modernes. L'autre énorme avantage de ce système (outre l'élimination du distributeur) est la fin des fils haute tension qui circulent partout dans le compartiment moteur. La cause n°1 des incendies de moteur est une fuite de carburant qui est enflammée par une étincelle parasite provenant d’un fil d’allumage. Désormais, au lieu de faire passer 60 000 volts entre la bobine et le capuchon du distributeur, à travers le rotor, et de revenir via un autre fil jusqu'à la bougie d'allumage, exposant tout le compartiment moteur à un risque d'incendie potentiel, toute la haute tension est contenue entre la bobine et la bougie. . Plus de fils à entretenir, plus de capuchon et de rotor à remplacer !

Ce nouveau système est également à tir séquentiel au lieu d'un contrôle d'injecteur à tir discontinu. Le système Digifant d'origine et notre approche originale tiraient deux injecteurs à la fois par « lots » (appelés ainsi « batch-fire »). L'injection de carburant n'est pas chronométrée d'une manière particulière : l'injecteur projette simplement du carburant près de la soupape d'admission, et le cylindre l'aspire la prochaine fois que la bonne course du moteur arrive. Le tir séquentiel signifie que chaque injecteur peut être contrôlé avec précision indépendamment des trois autres, ce qui équivaut à un meilleur rendement énergétique.

Le prix indicatif de ce nouveau système sera plus élevé que celui de l'ancien en raison des composants supplémentaires impliqués. Nous avons un nouveau prix cible de 2 995 $, soit une augmentation d'environ 1 000 $ par rapport à notre approche initiale. Mais, tout bien considéré, cela en vaut la peine.

Cette nouvelle orientation entraînera bien entendu une attente plus longue pour la sortie. Mais cette attente plus longue n’est pas seulement due au changement de direction. De toute évidence, nous avons dû consacrer BEAUCOUP plus de temps d’ingénierie à ce projet. En effet, un ingénieur en mécanique consacre la grande majorité de son temps à ce projet depuis décembre 2013. Mais l'autre raison pour laquelle cela prendra plus de temps est le temps qu'il faudra pour obtenir un décret du CARB pour ce système. Il s’agit véritablement d’un système de gestion moteur complet et moderne, et il sera entièrement conforme. Conclusion : l’attente en vaudra la peine.

MISE À JOUR DE JUILLET 2015 : Nous disposons désormais de deux systèmes fonctionnels : celui du laboratoire d'électronique du Michigan et le second ici chez GoWesty. Celui du Michigan est un modèle de 1990 avec climatisation, boîte-pont automatique et est propulsé par un water-boxer de 2,1 litres totalement non modifié. Le deuxième véhicule est ici chez GoWesty et est un modèle de 1988 avec climatisation et boîte-pont manuelle. Comme indiqué ci-dessus, la principale raison pour laquelle nous avons adopté cette nouvelle stratégie par rapport à la première était l'incapacité du système à s'adapter d'un véhicule à l'autre, même lorsque les deux véhicules étaient pratiquement identiques. Nous avons vérifié que notre nouveau système s'adapte comme nous l'espérions. La même programmation fonctionne parfaitement dans les deux véhicules complètement différents. Il tourne parfaitement au ralenti avec la climatisation allumée ou éteinte, la direction assistée complètement verrouillée ou non, cela n'a pas d'importance. Cela ne calera pas. Nous avons dix systèmes complets en commande. La prochaine phase consistera à faire rouler dix véhicules dans toutes sortes de conditions, à parcourir de nombreux kilomètres à notre actif et à commencer l'approbation complète du CARB pour l'utilisation du système en Californie.

MISE À JOUR DE NOVEMBRE 2015 : Nous disposons désormais de dix systèmes, dont quatre sont déjà installés et opérationnels. Les dix systèmes seront opérationnels dans les prochaines semaines. Il ne reste plus que quelques problèmes non résolus qui nécessiteront des modifications logicielles de la part du fabricant de l'ECU. Un ingénieur logiciel doit rendre visite à GoWesty plus tard en novembre pour gérer la programmation personnalisée qui éliminera ces problèmes restants.

En ce qui concerne les tests, l'un des systèmes est prévu pour notre fourgon de course LeMons, car oui, nous organisons à nouveau cette course début décembre. De plus, cinq véhicules équipés de ce système partiront pour une aventure prolongée dans le sud-ouest des États-Unis et au Mexique en décembre et janvier. Début 2016, nous chercherons à surmonter le dernier obstacle restant : obtenir l'approbation du CARB pour le système !

MISE À JOUR DE JANVIER 2016 : Nous avons désormais beaucoup plus de tests à notre actif !

La course des Citrons en décembre s'est déroulée sans accroc. L'EFI a fonctionné parfaitement. Nous avons terminé 3ème de la classe et 54ème au général. Pour plus de détails sur la course, consultez cette page. Notre aventure de vacances Baja, qui comprenait trois Syncros équipés de moteurs 2.7 et notre nouvel EFI, a également été extrêmement réussie. Nombre total de kilomètres parcourus : 9 300, dont environ 4 500 kilomètres hors route. Dans les conditions exactement opposées de la course des Citrons, l'EFI a très bien fonctionné. Nous parlons de sentiers rocailleux à très basse vitesse, de conditions de régime moteur faible/de charge élevée courantes pour les aventures hors route. Nous allons de l'avant en commandant 20 nouveaux systèmes pour un programme de test bêta, et l'obtention d'un décret exécutif du CARB est en cours.

MISE À JOUR DE SEPTEMBRE 2016 : Deux courses Citrons supplémentaires sont dans le sac. Nous avons terminé 3ème de notre classe à Sonoma (mars 2016) et nous avons obtenu la 2ème place de notre classe lors de notre première expérience de course à Thunderhill (mai 2016). Nous avons également emmené trois Syncros équipés d'EFI à Baja entre la mi-décembre et la mi-janvier. Ce voyage a fourni 10 000 milles supplémentaires d’essais combinés, dont plus de 7 000 milles hors route accidentés.

L'un de ces trois Syncros a continué jusqu'au sommet de l'Amérique du Nord et est revenu sur le même système. Le seul problème qu’ils ont rencontré est de devoir nettoyer les serpentins parce qu’ils ont été inondés de boue gluante, collante et visqueuse – des tas et des tas ! Cela a conduit à un système amélioré d’étanchéité des bobines que nos kits de production incluront.

Notre système EFI continue de prouver sa fiabilité et sa robustesse.

Nous installons actuellement 30 autres systèmes bêta dans certains véhicules, les installations ayant lieu directement chez GoWesty. Ces premiers systèmes ne sont pas légaux dans les 50 États. Nous sommes pleinement engagés dans le processus du décret exécutif du CARB et attendons avec impatience leur réponse.

MISE À JOUR DE NOVEMBRE 2016 : Nous en sommes à environ 90 % du processus CARB. À ce jour, nous avons fourni toutes les informations détaillées qu’ils ont demandées et nous avons réussi les deux tests d’émissions fédéraux requis. Toutes les informations et rapports de résultats de tests sont désormais entre les mains du CARB et nous attendons notre numéro de décret officiel pour ce nouveau système. Pendant ce temps, nous continuons à tester nos plus de 30 systèmes bêta fonctionnant dans tout le pays, en peaufinant les petits détails des composants (comme les supports de bobine améliorés) et en commandant des stocks de tous les composants en vue d'une sortie mondiale au début de l'année prochaine ! Restez à l'écoute!

MISE À JOUR DE JANVIER 2017 : Nous avons reçu notre décret officiel CARB, qui rend notre nouveau système légal contre le smog dans les 50 États. Pendant ce temps, nous continuons de mettre à rude épreuve nos plus de 40 systèmes bêta fonctionnant dans tout le pays. Nous peaufinons quelques ajustements mineurs de programmation et préparons le système pour un lancement mondial !

MISE À JOUR DE MARS 2017 : Nous prévoyons d'organiser le Norra Mexican 1000 Rally en avril avec ce système comme dernier point d'exclamation, puis nous procéderons à une version complète d'ici la fin du printemps ! MISE À JOUR : Nous avons couru (et terminé) la course – consultez les résultats ici !

MISE À JOUR DE SEPTEMBRE 2017 : Nous sommes au courant de ce système, mais nous nous sommes heurtés à un dernier obstacle (et totalement inattendu) en août qui nous a mis dans une boucle.

En août, nous avions plus de 40 systèmes en fonctionnement, et le seul problème était une séquence de démarrage intermittente plus longue qu'idéale, marquée par un démarrage/non-démarrage/démarrage occasionnel. Encore une fois, ce problème n’était pas présent en permanence, et il était totalement absent sur certaines installations. Le problème n’était pas suffisamment grave pour faire dérailler le projet et nous pensions qu’il s’agissait d’un problème mineur lié au logiciel. Nous étions littéralement à quelques semaines du lancement du système tel quel, sous réserve de la correction du « bug logiciel ».

Puis, fin août, nous avons rencontré deux véhicules présentant des problèmes de démarrage, de ralenti et de capteurs de cognement bien pires que nous ne pouvions pas comprendre. Nous avons attribué le problème à la manière dont nous captions le signal de position de manivelle, via l'unité de position de manivelle/came, qui utilise ce qui était autrefois l'engrenage d'entraînement du distributeur pour l'entraîner. Le lecteur fait tourner une roue dentée à l’intérieur de l’unité came/manivelle qui fournit des données de position de l’arbre à cames et du vilebrequin à l’ordinateur EFI. Nous avons émis l'hypothèse qu'il y avait trop de jeu entre le pignon d'entraînement du distributeur et le pignon qui l'entraîne, qui est pressé sur le vilebrequin lors de l'assemblage du moteur.

Pour tester notre théorie, nous avons envoyé une douzaine d'engrenages d'entraînement sur la côte Est pour les recouvrir de différentes épaisseurs. Le revêtement est conçu pour combler les « espaces » dans les engrenages internes du moteur. Nous en avons installé un dans un véhicule qui avait des problèmes chroniques de démarrage et d'hésitation, et voilà : réglé ! Le résultat de cette enquête était que l'utilisation de l'entraînement du distributeur pour déterminer la position du vilebrequin n'allait pas fonctionner à 100 % du temps et que le revêtement des engrenages n'était tout simplement pas pratique.

Tous les systèmes EFI modernes ont une sorte de roue dentée montée directement sur le vilebrequin d'une manière ou d'une autre, évitant ainsi les imprécisions. Nous ne l'avions pas fait à l'origine, car ajouter un tel dispositif à un waterboxer n'était pas aussi simple que d'utiliser le variateur déjà présent. Mais il est clair que cette approche simple n’allait pas fonctionner. Nous avons décidé de changer de direction et de passer à une méthode totalement différente pour déterminer la position du vilebrequin : ajouter une roue dentée directement sur la poulie de la courroie trapézoïdale.

Notre équipe d'ingénieurs a conçu une manière très astucieuse d'ajouter cette roue sans avoir à remplacer la poulie ou à la modifier, ce qui aurait impliqué l'échange de poulies avec chaque kit. La roue dentée est entièrement boulonnée :

Les ingénieurs de GoWesty ont également mis au point un support boulonné très intelligent qui s'insère sous la tour de reniflard, qui localise le capteur de position de manivelle juste au bon endroit avant/arrière et radialement - et il est réglable, afin que l'installateur puisse régler le timing. à la perfection.

1. Nouvel ECU
2. Nouveau connecteur de données compatible avec le scanner OBDII
3. Nouvelle unité de contrôle des coups
4. Nouveau capteur de cognement
5. Connexions et fusibles du véhicule
6. Connecteur de température du liquide de refroidissement [utilise l'expéditeur de liquide de refroidissement d'origine]
7. Unité de position du moteur [remplace le distributeur]
8. Fils de pompe à carburant [utilise la pompe à carburant d'origine]
9. Relais système
10. Sol du châssis
11. Connecteurs d'injecteur de carburant [utilise les injecteurs de carburant d'origine]
12. Nouvelles bobines [Conception de bobine sur prise]
13. Adaptateur tachymètre
14. Nouveau capteur d'oxygène
15. Connecteur de climatisation
16. Nouveau capteur de position du papillon
17. Boîtier de papillon des gaz reconstruit (alias corps de papillon)
18. Nouveau capteur et boîtier MAF [remplace le débitmètre d'air]
19. Nouveau capteur MAP
20. Connecteurs de direction assistée
21. Connecteur de valve de commande d'air de ralenti (IAC) [utilise la valve IAC d'origine]