Turbo Mazda MX-5 Miata na tor - czyli jak zrekompensować brak umiejętności technologią (i stertą pieniędzy)

Od ostatnich 5 lat jeżdżę sobie w lidze Time Attack Miata Challenge swoim pierwszym samochodem. Oryginalnie zadbana “laleczka”, 146hp w budzie 1050kg, polatałem tak 3 sezony w klasie “Spec” (wszyscy z takimi samymi samochodami), nigdy nie miałem szans na pudło z wielu względów, głównie umiejętności. W międzyczasie ją lekko zgnoiłem.

W 2019 kupiłem drugi samochód z blisko 300hp i turbo, co zepsuło mi wrażenia z jazdy Miatą. Zdecydowałem się wtedy na modyfikacje i zbudowanie (relatywnego) “potwora” na bazie Mazdy. Częściowo zakuty silnik, turbina EFR6258, komputer EMU Black. Wszystko już działa, dmucha, nie wybucha, ale strojenie jeszcze nie jest skończone. Na razie jest 296hp, będzie pewnie blisko 320. Silnik wstaje od ~2800 obrotów, jak w nowym samochodzie. Miata była składana przez Sebastiana z Miata Familia. Listę części może kiedyś skompiluję, było tego od cholery :slight_smile:



Przez ten cały proces, Miata stała się bardziej analogowa niż była, głównie brakuje teraz ABSa. Ale mam na to rozwiązanie - race ABS na bazie Continental Teves, zaprogramowany na zamówienie w UK. Niestety to jest zablokowane brakiem docelowych hamulców (przypłyną za ok. miesiąc z USA) - więc w międzyczasie działam z elektroniką.

Dokładając elektronikę do samochodu, mam 4 podstawowe założenia:

  • Potrzebna jest mi odpowiednia telemetria - dokładny GPS, czujniki temperatury itd.
  • Samochód musi mi komunikować jak jest bliski wybuchnięcia (jako że już chyba potroiłem jego wartość?)
  • Jeżeli nowy komputer wspiera jakąś funkcjonalność - chcę, aby działała i była prawidłowo skonfigurowana.
  • Przy okazji chcę nauczyć się praktycznej elektroniki, rozwijając się z rozumienia układów do tworzenia prawidłowo działających PCB.

Także wymyśliłem sobie coś takiego:

Brakuje tutaj czujników temperatury opon (i ew. temperatury tarcz hamulcowych), ale to będzie kolejny etap, gdy już będę się czuł pewniej i będe mógł stworzyć i sprzedawać swoje własne produkty.

O ile większość tych systemów istnieje na rynku, kosztują one krocie, a nie są skomplikowane. Także robię je sam, na własnych PCB, w obudowach z ASA drukowanych na drukarce 3D, docelowo z elementami wycinanymi na CNC, które zamówiłem na Kickstarterze ponad rok temu. W tym tygodniu przypłynęło do Rotterdamu, pewnie za tydzień - dwa dotrze do mnie.

Shift light

Mało przydatna rzecz dla samego kierowcy (biegi raczej zmienia się ze słuchu), ale chciałbym mieć świecąco-piszczący element, który jasno zasygnalizuje mi, że mam się zatrzymać, gdy samochód zacznie się np. przegrzewać, czy spadnie ciśnienie oleju.

Docelowo ma wyglądać ± jak Cartek Shift Light, co nie powinno być dużym problemem. Przykleja się to do “daszka” nad zegarami w samochodzie.


Aktualnie jest to jeden z moich najniższych priorytetów, ale powoli zbieram części do sklejenia PCB. Pewnie kiedyś będę chciał to sprzedawać jako produkt.

“Central console gauges” - czyli wyświetlanie temperatur i doładowania nad radiem

Bardziej opiszę to w kolejnych postach, ale okazuje się, że cyfrowe zegary CAN kosztują blisko 1000zł/szt - co absolutnie nie ma sensu, biorąc pod uwagę ceny komponentów. Wydrukowałem ramkę radia, umieszczam w nich 4x Waveshare RP2040-LCD-1.28.


image

Płytki z RP2040 będą przytwierdzone do ramki przy użyciu customowej płytki PCB, której układ mam ± już zaprojektowany.

Jedno RP2040 będzie “masterem” i odbiornikiem CAN (przy użyciu can2040), wyciągając informacje i przekazując polecenia aktualizacji zegarów do trzech innych mikroprocesorów. Czy przesadzam z ilością mikrokontrolerów? Absolutnie, ale tak mi było najłatwiej osiągnąć cel. Dodatkowo dorzucam jeszcze układ do zdalnego sterowania radiem Alpine, który wypełni wszystkie dostepne PIO w masterze.

Wheel CAN bridge i sterownik w kierownicy

Docelowo buduję też drugi samochód (500hp+ w innej Miacie), więc chcę od razu mieć button boxa na kierownicy. Tutaj kompletuję komponenty, pewnie napiszę oddzielnego posta na ten temat. Ze względu na wątpliwą redukcję szumów na CANie przez komponenty których nie mogę zmodyfikować, chcę wydzielić oddzielną sieć CAN między kierownicą a kolumną, a w kolumnie zbudować mostek CAN, np. na Teensy.

Gear sensor

Skrzynia biegów w Miacie nie ma czujnika wybranego biegu. Plan jest taki, żeby kupić short-shiftera i wstawić czujniki IR w jego “bazie”, ich stan zgłaszać do ECU po CANie. Przy użyciu siatki sensorów beam IR 4x3 powinienem być w stanie dokładnie ustalać pozycję gałki, co umożliwi mi włączenie auto rev-matchingu - czyli automatycznego dozowania gazu przy redukcji biegów, stabilizującego samochód na torze. Też bardziej skomplikowany temat, ale ma dosyć wysoki priorytet.

Race ABS i potencjalny drugi mostek

Tu też będzie ściana tekstu w kolejnych postach - od modyfikacji czujników ABS, po (mam nadzieję, że opcjonalny) mostek CAN, jeżeli systemy nie będą chciały pracować razem. Będę przekładał ABSa z ~10-letniego BMW (vs Miata która ma ponad 20 lat), który zaprogramuję w UK.

Ot takie wprowadzenie do projektu. Większość rzeczy będę chciał trzymać open-source, także mam nadzieję, że będzie mi się chciało aktualizować ten wątek :slight_smile:

3 polubienia

Demo z GitHub - Bodmer/TFT_eSPI: Arduino and PlatformIO IDE compatible TFT library optimised for the Raspberry Pi Pico (RP2040), STM32, ESP8266 and ESP32 that supports different driver chips

Z jakiegoś powodu znaki są renderowane oddzielnie, pewnie gdy example był pisany, nie wspierało renderowania całych stringów. Kolory między wyświetlaczami są identyczne, zepsułem tylko plate (docelowo PCB) który trzyma ekrany prosto i niektóre ekrany nie siedzą płasko.

Ale działa - i to z antialiasingiem! Teraz pozostaje nagrać transmisję CAN z ECU, skleić transceiver, lekko zmodyfikować wykres, jakiś prosty protokół I2C i prototyp będzie gotowy.

3 polubienia

Jak idzie, można liczyć na kolejny post @pzduniak ?

2 polubienia

Około rok temu w samochodzie zagotowało się turbo, a Borg Warner ma problemy z dostawcami turbin tytanowych. Ostatecznie “tylnymi kanałami” dostałem całość (zamiast wkładu turbiny)… który nie został zamontowany, bo w zeszłym tygodniu turbo ożyło po rozpuszczeniu nagarów przegrzanego oleju ropą. Także pomijając tymczasowe doprowadzenie samochodu do stanu jeżdżącego… nie zmieniło się dosłownie nic.

“Po cholerę ci trzeci taki sam samochód?”

W międzyczasie kupiłem trzecią Miatę, gotowca, którą przejechałem resztę sezonu, na przemian z holownikiem który wkraczał do akcji gdy Mazda umierała (wielokrotnie :)). Tutaj na Hungaroringu, torze F1:

Oraz Poznań:

Zanim doszedłem do tego stanu spędziliśmy grube miesiące diagnozując kolejne problemy powstające w samochodzie.

Przykładowo wsadziłem mechanika na jazdę testową żeby wsłuchał się w silnik… Po 10 minutach zadzwonił do mnie, że odpadł wydech :slight_smile:

W Mazdę ok. 6 lat temu znajomy wpakował stertę pieniędzy. Oryginalne anemiczne 1.6 zostało zamienione na 1.8 + skrzynię 6 biegową + LSD torsen, taki zestaw jak w białej Maździe w pierwszym poście. Silnik został lekko rozwiercony do 1.9L (oryginalnie jest ~1.85L), oryginalny dolot został wyrzucony i w zamian wstawili ITB na bazie motocykla. To opiszę niżej. Całość działa na EMU Silver, protoplaście ECU które wstawiliśmy do turbo NB (NA = pierwsza generacja, NB = druga generacja itd).

Całość miała 190hp, więcej można by było osiągnać ładując kolejne 12 tys. PLN w silnik, co może kiedyś zrobię przy serwisie. Wałki i zaadaptowanie pod wyższe obroty dałyby kolejne 20-30hp, co jest dużą ilością w samochodzie ważącym 850kg.

W samochodzie brakowało ABSa, filtra na ITB oraz jakiegoś estetycznego panelu do sterowania elektryką w samochodzie. To ostatnie było krytyczne, bo samochód zaczął się psuć, a nie było na pokłądzie żadnego data loggera, pomimo zamontowania ADU ECUmastera.

Jak ogarnę wszystkie 3 rzeczy to pewnie zrobię o tym jakiś dokładniejszy writeup. Ale po (raczej) krótce:

Dolot ITB

W samochodzie zamontowany był dolot wykonany na drukarce 3D, który adaptował przepustnice z 4-cylindrowego motocykla BMW. Wszystko by było OK, jeżeli zastosowany by był dobry materiał i drukarka byłaby prawidłowo skalibrowana… Ale było to PETG ze zbyt małym extrusion multiplierem, przez co trąbki urywały mi się na torze.

Ja bym swojego maila nie wstawiał na tak fatalnie wydrukowanym elemencie :)) Do tego można zauważyć śmieszną rzecz w postaci przetartej kolumny kierowniczej od kolektora wydechowego :smiley:

Niestety wydrukowana była też część przylegająca bezpośrednio do bloku silnika. Oof.

Skoro i tak zostałem zmuszony do naprawienia tego zestawu, to zaczałem rozważać podstawowy temat - czy aby na pewno chcę mieć samochód bez filtra? Co prawda chłopaki wygrywali tym samochodem klasę w lidze, ale na niektórych (brudnych) torach jeździli bardzo asertywnie… do tego ten samochód miał być moim treningowym, więc chciałbym być w stanie wypieprzyć się w trawnik bez ryzyka wrzucenia śmieci do silnika.

Tak więc zamówiłem filtr Pipercrossa, zmierzyłem całość i zbudowałem coś takiego z ASA, frezując tzw. blank plate i uszczelki:


(tu jeszcze bez motorsportowego czujnika temperatury)

Komenda to miał być easter egg, kiedyś go zmontuję… Tak samo jak resztę samochodów :))

Po kilku skróceniach dolnej części uchwytu do ITB filtr zmieścił się!


Strata mocy wyniosła… nic. Co prawda samochód hamowany był gdzieś indziej, ale mogę założyć, że było to <2%, co jest dla mnie w pełni akceptowalne. W końcu mogłem wylatywać z toru w trawnik i pułapki żwirowe!

Panel do sterowania w ramce 2DIN

Samochód otrzymałem z czymś takim.


Ewidentnie poprzedni właściciel jedynie korzystał z jednego przełącznika, który odpalał LEDy przyklejone do klatki. Drugi nie był wpięty. Pod deską rozdzielczą znalazłem z 3m martwych przewodów. Nice!

Wyprułem przewody, wszystko pooznaczałem i wykonałem zamiennik z dibondu:

Wszystkie elementy kupiłem na miejscu w Wektonie, dibond docięli mi w Akcesie. Białe napisy wykonałem laserem zintegorwanym w moją frezarkę (Makera Carvera).

Potem mój pracownik - naczelny elektronik zmontował wiązkę do panelu:

I spędziłem dzień montując panel, gdy mechanik montował litewski short shifter CoolerworX:

Retrofit ABS

Mechanik zrobił rurki, ja zrobiłem wiązkę.

Coś jest źle, zabrakło mi czasu przed wydarzeniami.

Potem zaliczyłem kilka eventów, ostatecznie urywając sworznie wahaczy w obu samochodach bijąc życiówki na Torze Łódź. Zaliczyłem urlop… i spierdzieliłem się z drabiny na budowie swojego domu, urywając ACL i nadrywając MCL. Także samochód został odstawiony, a ja zacząłęm ostrą fizjoterapię, latając na kulach po budowie.

Cięzko mi powiedzieć jak będzie wyglądał mój kolejny sezon - ze znajomymi chcieliśmy wystartować w lidze endurance, biała Miata potencjalnie może ruszyć i otrzymać pełne aero, czerwony gruz pewnie zmieni kolor i zostanie ogarnięty. Do tego kupiłem sekwencję do 13B-REWa do innej Miaty, która stoi od pandemii w Pruszkowie. Tam pewnie będzie ok. 600hp - ale kiedy dojdzie to do skutku - nie wiem.

3 polubienia