Что такое цикловое наполнение двигателя
Что такое цикловое наполнение двигателя
Результаты изложенные в этом тексте были получены на поршневом двигателе ВАЗ-2111 оснащенном системой управления впрыском топлива Январь-5.1 и установленном в автомобиле ВАЗ-2108 в период с мая по август 2006 года, целью экспериментов было совершенствование модели расчета циклового наполнения воздухом в программе J5LS, основная задача — создание алгоритма который будет иметь точность не хуже, чем у заводского алгоритма использующего Термоанемометрический датчик расхода воздуха в тоже время обладающего быстродействием и реакцией алгоритма ДАД.
Теория GBC.
Этот раздел можно найти в любой книжке по автомобильным двигателям в чуть более расширенном варианте. Но мы не будем усложнять и остановимся на главном. Для определения наполнения можно воспользоваться уравнением циклового наполнения воздухом:
G вц = h v V h r intake
Заменим плотность свежего заряда в соответствии с законом идеального газа.
G вц = h v * V h * [P intake / Const] * [1/ T intake ]
Раскроем коэффициент наполнения h v .
G вц = [ e /( e -1)] * (P a /P intake ) * [T intake /(T intake + D T+ yg r T r )] * V h * [P intake /Const] * [ 1/ T intake ]
Сократим все лишнее, считая, что объем двигателя и степень сжатия – величины постоянные!
G вц = P a * [1/(T intake + D T+ yg r T r )] * Сonst
Таким образом остаются факторы влияющие на цикловое наполнение:
P a — давление в цилиндре в конце такта впуска.
T intake — температура воздуха на впуске в двигатель.
D T — п одогрев смеси в процессе впуска.
T r — Температура остаточных газов.
g r — коэффициент остаточных газов.
y — коэффициент учитывающий отличие мольной теплоемкости остаточных газов и свежего заряда.
Однако все это теории — реальность куда как более сложнее.
Температурная составляющая при расчете GBC.
В системе управления двигателем присутствует датчик способный измерить температуру воздуха в впускном тракте двигателя. В зависимости от конструкции впускного тракта этот датчик может быть установлен в ресивере, в корпусе ДМРВ или воздушного фильтра, а в случае с многодроссельным впуском — в атмосфере. Несомненно одним из важных факторов при оценке расхода воздуха является его температура. Очевидно что GBC находится в прямой пропорциональности от абсолютной температуры воздуха в конце такта впуска. T a в нашей теории эта зависимость представлена выражением [1/(T intake + D T+ yg r T r )] это упрощенное представление на основе факторов оказывающих большее влияние, остановимся подробнее на каждом:
1) T intake — температура воздуха на участке впускного тракта замеренная датчиком.
2) D T — подогрев свежего заряда от стенок коллектора, камеры сгорания и стенок цилиндра. Определяется временем нахождения впускного заряда в впускной системе — т.е. cкоростью его течения (фактически оборотами двигателя) и температурой контактирующих с зарядом поверхностей (двигателя), считается, что в норме D T = 0-25 К.
3) yg r T r Теплообмен между свежим зарядом и остаточными газами. Температура остаточных газов Tr находится в диапазоне 900-1000К, подогрев заряда определяется коэффициентом остаточных газов g r, который в свою очередь является функцией объема цилиндра, камеры сгорания и GBC. Однако принято считать, что охлаждаясь остаточные газы резко сокращаются в объеме и их влияние связанное с повышением температуры практически компенсируется.
4) Охлаждение заряда в результате испарения топлива. Удельная теплота парообразования бензина достаточно высокая, поэтому процесс его испарения происходит с отъемом теплоты. Степень охлаждения определяется количеством топлива (отношением воздух/топливо) и его температурой.
Анализ существующего программного обеспечения показывает, что температурная составляющая циклового наполнения как правило может быть представлена в виде либо математической формулы Kt=Tвозд+ D T /Tвозд+273 либо в виде функции Kt=F(Tвозд) где D T — константа.Т.е. алгоритм очень сильно упрощен и не учитывает множество вышеописанных факторов — что приводит к неадекватной реакции системы управления на изменение температуры воздуха на впуске. К сожалению анализ зависимости циклового наполнения от температуры воздуха на впуске при отсутствии моторного стенда является очень сложной задачей, поэтому единственным вариантом доводки алгоритма был анализ влияния температуры воздуха в условиях, при которых все прочие факторы влияющие на GBC можно было стабилизировать или исключить, c дальнейшим совершенствованием модели путем проверки ее состоятельности в прочих условиях. Была выбрана следующая методика тестирования: Автомобиль разгоняется по трассе до момента достижения температуры на впуске практически равной уличной (25-30грдС) после чего автомобиль затормаживается и переводится в режим ХХ, с системы управления снимаются все входные и выходные показатели в том числе состав смеси и температура воздуха, в процессе работы двигателя температура в подкапотном пространстве поднимается до 75-80 грдС, после чего автомобиль разгонялся по трассе преимущественно на высоких оборотах и нагрузках, пока температура воздуха c датчика снова не падала до 25-30 градусов — на этом снятие параметров с двигателя заканчивалось. В дальнейшем изменение состава смеси анализируется на достаточно большом интервале времени с учетом имеющегося в системе управления на текущий момент влияния температуры воздуха, на основе анализа делаются выводы и совершенствуется модель расчета GBC, после этого опыты повторяются снова.
В результате серии экспериментов были сделаны следующие выводы:
1) Место расположения датчика в впускном тракте автомобиля практически не влияет ни на его показания ни на GBC в установившихся режимах по температуре воздуха, когда скорость ее изменения не превышает 0.05град/c, однако при резких изменениях температуры (>2грд/c) датчик оказывается достаточно инерционным, и в эти моменты очень сильно начинают влиять его конструктивные особенности (масса, материал) и место установки (продувка свежей порцией воздуха). Для снижения влияния этих факторов датчик необходимо брать открытого типа, устанавливать в корпусе воздушного фильтра или ДМРВ, стремится чтоб чувствительный элемент обладал меньшей массой.
2) На режимах ХХ изменение температуры воздуха на впуске во всем диапазоне оказывает столь незначительное влияние на GBC, что может встать вопрос о самой целесообразности применения датчика температуры воздуха в системе управления. Алгоритм Kt=Tвозд+ D T /Tвозд+273 давно был признан несостоятельным, в микропрограмме j5ls_l43 уже появилась поправка компенсирующая ошибку алгоритма на высоких температурах. Однако в настоящий момент наиболее перспективной следует считать табличную поправку по температуре воздуха. Kt=F(Tвозд).
3) Наблюдается полное несоответствие зависимости GBC от температуры воздуха, что позволяет усомнится либо в самой теории либо в методике измерения температуры на впуске. В этом направлении явно надо будет поработать.
Составляющая давления в расчете GBC.
Первоначальный алгоритм определяющий влияние давления P a выглядел так — P a = P intake * F gbccorr(rpm,thr)
Однако достоверно известно, что влияние P intake на GBC не линейно в некоторых диапазонах работы двигателя, это четко видно по логам поведения системы на холостом ходу:
Первая идея устранения этой нелинейности была в том, чтоб перейти от фактора нагрузки по дросселю к фактору нагрузки по давлению. P a = P intake * F gbccorr2(rpm,Pintake) подобный механизм уже был реализован в микропрограмме J5LS_V43, и осталось просто проверить его работу. Механизм регулирования поправки с фактором нагрузки было реализован в ПАК «Матрица», протестирован, но полученный результат оказался неудовлетворительным по нескольким причинам:
1) Поведение системы на ХХ при закрытом дросселе не вписывалось в картину поправки, точки в режимной области около ХХ при настройке имели очень большой дифферент. Все это проявлялось в неудовлетворительном поведении автомобиля при трогании (провал), смесь на ХХ приходилось сильно богатить. Характеристика поправки фактически являлась перемножением множества факторов — результирующая поверхность имела чрезвычайно сложную форму. Как правило в других системах управления при подобных подходах эти проблемы решаются созданием отдельных карт топливоподачи для холостого хода либо компенсационных поправок для холостого хода.
2) Наблюдение за фактором нагрузки по давлению показало, что обеспечить стационарность режимных точек по давлению в течении 3-4 запросов параметров системы управления практически не возможно. (в тоже время например дроссельная заслонка может удерживаться в любом стабильном положении бесконечно долго). Это усложняет задачу автоматической адаптации калибровки. Т.е. желательно, чтоб любая зависимость с использованием фактора давления изначально была задана жестко.
3) Обнаружилось, что в нескольких зонах режимной области поведение микропрограммы нестабильно, возможно причиной является пересечение таблицы состава по фактору дроссель с таблицей поправки по фактору давление. Эти зоны отражены зеленым и желтым цветом на графике, сама режимная область оказалась сильно суженой (система никогда не попадает в белые точки на графике):
В результате идея использования поправки по давлению для атмосферного двигателя была отвергнута!
Однако проблема от этого никуда не делась, и ее надо было решать. 2-м вариантом решения было ввести в формулу жестко заданный поправочный коэффициент, который будет являться функцией давления. P a = P intake * F pcorr(Pintake) * F gbccorr(rpm,thr) Этот коэффициент получил название «Компенсация нелинейности давления», наклон и смещение графика фактически взят как ошибка функции ХХ.
Коэффициент имеет шаг 0.002 и диапазон от 0.5 до 1 Одновременно была изменен шаг поправки циклового наполнения с 0.008 до 0.004 для повышения точности настройки автомобиля. Первые же эксперименты с подобным алгоритмом дали следующую картину «Поправки циклового наполнения ДАД»:
Как видно в зоне холостого хода и 100% нагрузки поведение алгоритма близко к идеальному. Это подтверждается и логами работы системы управления на холостом ходу, и видно по поведению автомобиля на всех режимах и оборотах:
А это рабочие режимы с подобным алгоритмом (логи сняты в режиме с отключенным регулированием):
Проблемные участки пространства режимных точек обозначены темно красным (богато) и ярко зеленым (бедно) цветами.
Однако счетчик показывает, что попадание в эти режимные точки было всего лишь 1 раз — что позволяет предположить нестационарный режим по нагрузке или оборотам.
Очевидно, что на высоких оборотах влияние идет по пропорциональному закону, это приводит к вырастанию гор в поправке циклового наполнения. Причем тенденция перехода видна уже с 2000rpm.
Вот и горы эти не радуют ни разу, дальше началась уже борьба с ветряными мельницами. Очевидно, что горы надо было убирать. И чтоб их убрать была введена еще одна 3D поверхность — «степень влияния компенсации».
P a = P intake * [1-[1- F pcorr(Pintake) ] * F pcorr2(rpm,thr) ] * F gbccorr(rpm,thr)
pcorr2 на высоких нагрузках и ХХ имеет значение=1. На высоких оборотах и низких нагрузках =0. Кроме того чтоб не перегружать алгоритм расчета топливоподачи на высоких оборотах (5100) механизмы коррекции попросту отключаются. Теперь осталось выстроить таблицу pcorr2 таким образом, чтоб в зоне ХХ по нагрузке gbccorr стремилась к плоскости а по оборотам повторяла форму ВСХ. Для этого как обычно используется ПАК «Матрица» и программа трехмерного редактирования поверхностей Tunerpro.. Вот, что получилось в результате:
Однако новый алгоритм потребует тщательной проверки, прежде чем появится в очередном релизе программного обеспечения J5LS.
Консультация On-line
ДИАГНОСТИРУЙТЕ ВАШЕ АВТО САМИ!
Поиск диагностического разъема
Выбор автомобильного сканера
Коды ошибок (неисправностей)
Большой расход топлива при эксплуатации автомобиля, оснащенного ЭСУД, как правило, относят к неисправностям электроники. Особенно если у соседа точно такая же машина очень экономно расходует топливо. Расчет топлива в литрах на 100 км пути – привычная мера измерения кономичности. Вот только как правильно это померить. Залейте бак бензина «под горловину» на определенной АЗС. Проедьте около ста километров, лучше больше и заправтесь «до полного бака» на той же заправке. Определите, сколько топлива вы заправили и сколько проехали. Например, 8 л на 96 км.
При расчете нужно иметь в виду:
• что на некоторых заправках не доливают, но в нашем случае этот фактор мы исключили,
• качество топлива влияет на пройденный путь,
• отметьте для себя, в каком режиме вы эксплуатируете автомобиль: городской режим, трасса, прогретый автомобиль,
• стиль вождения во многом определяет экономичность двигателя.
Простой расчет: количество израсходоного топлива в литрах (9 л) * 100 км / на пройденный путь (96 км) даст представление о расходе топлива. Результат 8,3 л.
Нужно учитывать следующие особенности:
• Стиль вождения влияет на экономичность двигателя. Эффективная мощность двигателя достигается на повышенных оборотах 3000 – 3500 об/мин. Но крутить двигатель в городе нужно лишь для того, чтобы потом плавно двигаться на повышенной передаче с прикрытой дроссельной заслонкой. Электронное управление дает такую возможность. Именно такое движение определяет минимальный расход топлива. Максимальная экономичность достигается при движении на четверной, пятой передаче со скоростью 50 км/час.
• Правильно выставленный коэффициент коррекции СО (если он есть в составе системы) позволяет снизить расход топлива в городском режиме на 0,8 л на 100 км.
• Если автомобиль эксплуатируется при непрогретом двигателе (короткие перемещения в городской черте) и тем более в холодное время года, не нужно проверять расход топлива. В этом случае результаты замера расхода топлива будут непредсказуемыми.
• Большое значение на экономичность двигателя оказывает его техническое состояние и техническое состояние автомобиля: компрессия в цилиндрах, регулировка клапанов, состояние подвески, коробки передач и т.д.
• Разброс по характеристикам двигателей на отечественных автомобилях при прочих равных условиях приводит к разным показателям их экономичности. Сигнал с датчика массового расхода является основным для расчета топлива, которое система управления пытается подать через форсунки во впускной коллектор двигателя. Показания расходомера воздуха пересчитываются по заданной характеристике в массу воздуха в единицу времени (массовый расход воздуха). Текущие обороты двигателя, полученные с датчика положения коленчатого вала, позволяют перевести этот расход в цикловое наполнение воздухом, т.е. определить массу воздуха, поступающего в цилиндр двигателя за цикл его работы. Далее система управления определяет состав смеси, исходя из заданной (калиброванной на заводе) двумерной таблицы в координатах цикловое наполнение, обороты двигателя. С помощью последнего и рассчитывается масса топлива для цилиндра – цикловое наполнение топливом. Время открытия форсунки и цикловое наполнение топливом связаны друг с другом линейной характеристикой форсунки. Угол опережения зажигания выбирается по тем же правилам, что и состав смеси. На весь этот простой механизм накладываются коррекции, позволяющие установить необходимый состав смеси и угол опережения зажигания для:
• достижения требуемых ездовых качеств автомобиля,
• реализации требуемых режимов работы двигателя с учетом его теплового состояния
• реализации критериев токсичности, экономичности, бездетонационной работы и т.д.
При этом система рассчитывает мгновенный расход топлива (л/час) с учетом всех проводимых корректировок. Показания мгновенного расхода могут быть считаны и переведены в расход топлива с учетом пройденного пути. Маршрутные компьютеры имеют такую функцию.
Расход топлива, определяемый маршрутным компьютером, показывает, сколько топлива хотела потратить система управления при эксплуатации автомобиля. Реальный расход может и не совпадать с этим значением.
Если искать причины повышенного расхода топлива в системе управления двигателем, то необходимо в первую очередь проверить подсистемы, не контролируемые электроникой – топливоподачу, напряжение питания элементов системы, работу высоковольтной части системы зажигания, затем проверить характеристики датчиков – датчика температуры охлаждающей жидкости, датчика массового расхода, L-зонда. Все остальные причины лежат, как правило, за пределами электроники в подсистемах двигателя и автомобиля.
1. Система топливоподачи. Характеристика форсунки рассчитана на заданный перепад давления на входе и выходе. Убедитесь, что регулятор давления работает правильно.
Низкое давление в систем топливоподачи, как и высокое, является причиной повышенного расхода топлива. Сделайте баланс форсунок и убедитесь в приемлемых расходных характеристиках форсунок.
2. Убедитесь, что напряжение на форсунках соответствует бортовой сети автомобиля, и напряжение бортовой сети правильно измеряется блоком управления (время открытия форсунки рассчитывается с учетом напряжения бортовой сети). Проверьте работу генератора. Нестабильное напряжение влияет на расходные характеристики форсунки.
3. Система охлаждения двигателя. Убедитесь, что двигатель прогревается за приемлемое время и датчик температуры правильно отслеживает температуру двигателя. Проверьте питание датчиков системы. Напряжение на выходных контактах: питание датчиков и земля датчиков должно равняться 5В при включенном зажигании.
4. Система зажигания. Пропуски воспламенения в одном цилиндре (например, из-за неисправности высоковольтного провода) приводят к увеличению массового расхода воздуха для поддержания требуемой мощности двигателя. Далее следует пересчет топливоподачи (см. выше), который в этом случае определяет повышенный расход топлива по всем цилиндрам. При наличии L-регулирования в системе несгоревшая в цилиндре топливно-воздушная смесь отразится на датчике L-зонд обеднением,
которое в свою очередь заставит систему увеличить топливоподачу по всем четырем цилиндрам двигателя. Взаимосвязь системных параметров ЭСУД чувствительна к проблемам в системе зажигания.
5. Работа контура по L-зонду. Задача регулирования топливоподачи по датчику L-зонд состоит в получении стехиометрического состава смеси. Но этот состав не является оптимальным по критерию расхода топлива. Сбои в системе управления двигателем, некачественное топливо, подсосы воздуха и работа самого двигателя влияют на показания датчика. С одной стороны, L-регулирование позволяет выправлять возникающие погрешности в системе управления, но, с другой стороны, стехиометрический состав может достигаться только за счет повышенного расхода топлива. Необходимо проверить работу датчика по выходным показаниям напряжения датчика при работе контура L-регулирования.
6. Самым сложным является проверка правильной работы датчика массового расхода.
Необходимо проверить входные выходные напряжения на датчике при включенном зажигании. С помощью тестера убедиться в допустимых показаниях датчика при работе двигателя. Если есть возможность, поставить другой датчик и убедиться, что ситуация не изменилась.
7. Если расход топливо увеличился одновременно с потерей динамических качеств автомобиля, то в первую очередь необходимо выполнить все проверки по механическим узлам двигателя.
Измерение массового расхода воздуха в инжекторных ДВС
Измерение мгновенного расхода воздуха
Существуют три основных способа замера расхода воздуха:
по косвенным показателям (давление и температура воздуха во впускном трубопроводе, угол открытия дроссельной заслонки, частота вращения коленчатого вала и др.), поданным замера объема и температуры входящего воздуха и, наконец, по определению массового расхода воздуха.
Способ замера воздуха по перемещению подвижного элемента в его потоке получил широкое распространение на европейских автомобилях в 80-е годы в системах управления К и KE-Jеtronic. На впускной системе установлен диск, перемещающийся в диффузоре. При этом в зависимости от расхода воздуха изменяется кольцевое проходное сечение межту диском и диффузором. В нижней части диффузора имеется расширяющийся конус для пропуска газов при обратных вспышках во впускном трубопроводе. У верхней части рычага диска расположена опорная поверхность, в которую упирается регулировочный винт состава смеси, расположенный в промежуточном рычаге. Этот рычаг перемещает плунжер в дозаторе топлива. На рычаге диска установлен противовес, уравновешивающий массы плеча рычага диска, промежуточного рычага и плунжера. В дозаторе топлива имеются дифференциальные камеры (по числу цилиндров). Каждая дифференциальная камера разделена мембраной па две полости. К первичным камерам топливо подводится от фильтра под постоянным давлением (500 кПа), поддерживаемое регулятором, расположенным в нижней части дозатора. Мембранный механизм с пружиной обеспечивает постоянный перепад давлений (10 кПа) между верхней камерой и трубкой, подающей топливо к форсунке, независимо от количества впрыскиваемого топлива. Форсунки систем К и KE-Jetronic имеют постоянно открытое во время работы дозирующее сечение. Регулирование производится изменением давления топлива (от 300 кПа при минимальной подаче до 500 кПа при полной нагрузке) путем перемещения плунжера, рабочая кромка которого устанавливает необходимое проходное сечение в зависимости от расхода воздуха. Равномерность подачи топлива по цилиндрам достигается перемещением упоров пружин в дифференциальных камерах при помощи регулировочных винтов. Такого рода работы проводятся на специальных стендах. При неработающем двигателе упор диска находится на пластинчатой пружине определяющей исходное положение диска. Сверху и снизу имеются эластичные ограничители его хода (верхний для максимального расхода воздуха, нижний ограничивает ход при обратной вспышке смеси во впускном трубопроводе).
K-Jetronic
1. топливный насос2. аккумулятор топлива3. топливный фильтр4. регулятор управляющего давления5. форсунка впрыска6. пусковая форсунка7. дозатор-распределитель топлива8. расходомер воздуха9. термореле10. клапан добавочного воздуха
Система управления двигателем типа K-JetronicДвигатель внутреннего сгорания
Что такое система впрыска топлива?
Система впрыск топлива — это система дозированной подачи топлива в цилиндры двигателя. Существует много разновидностей систем впрыска — механический, моновпрыск, распределенный, непосредственный.
В данной статье расскажем про электронные системы подачи топлива, как они работает и из каких датчиков состоят.
Как работает система впрыска топлива?
На рисунке схематично показан принцип работы распределенного впрыска.
Подача воздуха (2) регулируется дроссельной заслонкой (3) и перед разделением на 4 потока накапливается в ресивере (4). Ресивер необходим для правильного измерения массового расхода воздуха (т.к измеряется общий массовый расход или давление в ресивере.
Последний должен быть достаточного объема для исключения воздушного ‘голодания’ цилиндров при большом потреблении воздуха и сглаживания пульсаций на пуске. Форсунки (5) устанавливаются в канал в непосредственной близости от впускных клапанов.
Подробности в статье Как работает система впрыска инжектора?.
Датчики системы впрыска топлива
Для функционирования электронной системы управления двигателем не обязательно наличие всех датчиков. Комплектации зависят от системы впрыска, от норм токсичности. В программе управления есть флаги комплектации, которые информируют ПО о наличии или отсутствии каких-либо датчиков. Например, в системах Евро-2 отсутствуют датчик неровной дороги.
Датчик кислорода (ДК) — рассчитывает содержание О2 в отработанных газах. Используется только в системах с катализатором под нормы токсичности Евро-2 и Евро-3 (в Евро-3 используется два датчика кислорода — до катализатора и после него). Датчик фазы нужен для более точного расчета времени впрыска в системах с фазированным впрыском.
Подробнее в статье: Датчик кислорода. Принцип работы
Датчик положения коленвала (ДПКВ) — считывает частоту вращения коленвала и его положение. Служит для общей синхронизации системы, расчета оборотов двигателя и положения коленвала в определенные моменты времени. ДПКВ — полярный датчик. При неправильном включении двигатель заводится не будет. При аварии датчика работа системы невозможна. Это единственный ‘жизненно важный’ в системе датчик, при котором движение автомобиля невозможно. Аварии всех остальных датчиков позволяют своим ходом добраться до автосервиса.
Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) — определяет массовый расход воздуха, поступающего в двигатель. Служит для расчета циклового наполнения цилиндров. Измеряется массовый расход воздуха, который потом пересчитывается программой в цилиндровое цикловое наполнение. При аварии датчика его показания игнорируются, расчет идет по аварийным таблицам.
Подробнее в статье: ДМРВ — датчик массового расхода воздуха
Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) — следит за температурой охлаждающей жидкости. Служит для определения коррекции топливоподачи и зажигания по температуре и управления электровентилятором. При аварии датчика его показания игнорируются, температура берется из таблицы в зависимости от времени работы двигателя. Сигнал ДТОЖ подается только на электронный блок управления, для индикации на панели используется другой датчик.
Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) — определяет положение дросселя (нажата педаль ‘газа’ или нет). Служит для расчета фактора нагрузки на двигатель и его изменения в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки, оборотов двигателя и циклового наполнения.
Подробнее в статье: Что такое ДПДЗ?
Датчик детонации — служит для контролем детонации двигателя. При обнаружении последней, блок управления двигателем включает алгоритм гашения детонации, оперативно корректируя угол опережения зажигания. В первых системах впрыска применялся резонансный датчик детонации, пришедший с системы GM. Сейчас повсеместно используются широкополосные датчики.
Подробнее в статье: Что такое датчик детонации?
Датчик скорости (ДС) — определение скорость движения автомобиля. Используется при расчетах блокировки/возобновления топливоподачи при движении. Этот сигнал так же подается на приборную панель для расчета пробега. 6000 сигналов с ДС примерно соответствуют 1 км. пробега автомобиля.
Подробнее в статье: Что такое ДС — датчик скорости?
Датчик фазы (ДФ) — определяет положение распредвала. Служит для точной синхронизации по времени впрыска в системах с фазированным (последовательным) впрыском. При аварии или отсутствие датчика система переходит на попарно — параллельную (групповую) систему подачи топлива.
Подробнее в статье: Что такое ДФ — датчик фазы?
Датчик неровной дороги — служит для оценки уровня вибраций двигателя. Это необходимо для правильной работы системы обнаружения пропусков воспламенения, чтобы определить причину неравномерности (применяется в связи с вводом норм токсичности Евро-3).
Подробнее в статье: Что такое датчик неровной дороги?
Исполнительные механизмы системы впрыска
По результатам опроса датчиков системы впрыска, программа электронного блока управления осуществляет управление исполнительными механизмами (ИМ).
Форсунка — электромагнитный клапан с нормированной производительностью. Служит для впрыска вычисленного для данного режима движения количества топлива.
Бензонасос — предназначен для нагнетания топлива в топливную рампу. Давление в топливной рампе поддерживается вакуумно-механическим регулятором давления. В некоторых системах регулятор давления топлива совмещен с бензонасосом.
Подробнее в статье: Что такое бензонасос? Принцип работы
Модуль зажигания — электронное устройство управления искрообразованием. Содержит в себе два независимых канала для поджига смеси в цилиндрах. В последних модификациях низковольтные элементы модуля зажигания помещены в электронный блок управления, а для получения высокого напряжения используются либо выносная двухканальная катушка зажигания, либо катушки зажигания непосредственно на свече.
Регулятор холостого хода — служит для поддержании заданных оборотов холостого хода. Представляет собой шаговый двигатель, регулирующий обводной канал воздуха в корпусе дроссельной заслонки, для обеспечения двигателя воздухом, необходимым для поддержания холостого хода при закрытой дроссельной заслонке.
Вентилятор системы охлаждения — управляется электронным блоком управления по сигналам датчика температуры охлаждающей жидкости. Разница между включением/выключением как правило 4-5°С.
Сигнал расхода топлива — выдается на маршрутный компьютер — 16000 импульсов на 1 расчетный литр израсходованного топлива. Данные эти приблизительные, т.к рассчитываются они на основе суммарного времени открытия форсунок с учетом некоторого эмпирического коэффициента, который необходим для компенсации погрешностей измерения, вызванных работой форсунок в нелинейном участке диапазона, асинхронной топливоподачей и другими факторами.
Адсорбер — является элементом замкнутой цепи рециркуляции паров бензина. Нормами Евро-2 не предусмотрен контакт вентиляции бензобака с атмосферой, пары бензина должны собираться (адсорбироваться) и при продувке посылаться в цилиндры на дожиг.
Подробнее в статье: Что такое адсорбер?
Электронный блок управления
Электронный блок управления — специализированный микрокомпьютер, обрабатывающий данные, поступающие с датчиков и по определенному алгоритму управляющий исполнительными механизмами.
Сама программа хранится в микросхеме ПЗУ, английское название микросхемы — CHIP. Содержимое ‘чипа’ — обычно делится на две функциональные части — собственно программа, осуществляющая обработку данных и математические расчеты и блок калибровок. Калибровки — набор (массив) фиксированных данных (переменных) для работы программы управления.
Следует иметь ввиду, что для правильной работы системы впрыска необходимо наличие исправных датчиков и исполнительных механизмов. А о том, как работает система впрыска подробнее в статье Принцип работы инжекторного двигателя.
Расчёт фактора нагрузки на двигатель
Post by Sergey89 » Wed Oct 16, 2013 3:33 pm
В этой теме предлагаю обсуждать подходы и реализации расчёта фактора нагрузки на двигатель.
На данный момент, насколько мне известно, есть три основных методики расчёта фактора нагрузки на двигатель:
Mass Air Flow (ДМРВ)
Speed Density (ДАД)
Alpha N (ДПДЗ)
У всех на выходе получаем величину нагрузки на двигатель коррелирующую с величиной циклового наполнения.
Re: Расчёт фактора нагрузки на двигатель
Post by AndreyB » Wed Oct 16, 2013 5:10 pm
ДАД — это MAP, Manifold Air Pressure. Я голосую за него.
С другой стороны, есть ли у нас шанс вообще что-либо по-честному рассчитать? В Speed Density вываливается магическая таблица эффективности наполнения Как только у нас расчёт начинает базироваться хоть на одной магической таблице — то всё, можно расчёт упростить и просто заменить его на таблицу fuel = f(rpm, MAP)
Т.е. есть ли у нас способ объективно получить данные об эффективности наполнения, чтоб ставить её в фундамент какой-то математики?
Re: Расчёт фактора нагрузки на двигатель
Post by Sergey89 » Wed Oct 16, 2013 5:18 pm
Таблицу VE можно построить при помощи широкополосной лямбды. Однако во время настройки на наполнение будут влиять ряд других факторов, которые будут вносить ошибку в таблицу VE.
Вообще хотелось бы в расчётах по возможности использовать физическую модель. Эмпирическая модель как правило не даёт нужной стабильности параметров во всех возможных режимах, особенно если речь идёт о каждодневной эксплуатации.
Re: Расчёт фактора нагрузки на двигатель
Post by nikll » Fri Oct 18, 2013 12:30 pm
Вариантов расчета наполнения на самом деле только два:
1. физическая модель, к примеру по температуре заряда которую я описывал на старом форуме sequ-3
2. табличная модель с кучей взаимосвязанных таблиц либо одной многомерной таблицей (ДАД/ДМРВ/ДПДЗ — обороты — темпиратура_воздуха — темпиратура_двигателя)
По второй модели работают например январь и микас с заводскими прошивками. По первой модели работают прошивки trs j5ls и mikas-sport. Во всем этом в свое время провел много ночей в дизассемблере ).
Если отталиватся от датчиков определяющих наполенние то:
1. дроссель — самый тупой и самый простой вариант, годится только для атмосферников с постоянной автоподстройкой по ДК либо настраивать перед каждым выездом, применяется как правило на многодроссельных движках
2. ДМРВ он же MAF — дает тупо массовый расход воздуха, но довольно медлителен и пиздит на широких валах из за обратных выбросов (на средних оборотах под нагрузкой в 1,5-2 раза завышает)
3. ДАД он же MAP — дает абсолютное давление в рессивере, через таблицу эффективности наполнения двигателя и с учетом темпиратуры заряда мы можем расчитать точную массу кислорода в двигателе, проблемы возникают на движках с нестабильной картой VE, например с гидротолкателями (не путать с компенсаторами) где высота подьема клапанов сильно зависит от темпиратуры масла и оборотов. Так же с ДАДом довольно геморойно настраивать движки с продвинутым управлением распредвалами (VTEC VVTI и прочие). На том же вемсе на движках с VVTI долго и упорно откатывают карты по всем режимам со всеми углами сдвига фаз, без стенда почти не реально отстроить.
Так же системы с ДМРВ меньше реагируют на изменение наполнения движка т.к. отталкиваются именно от расхода а не от давления, но зато системы на ДАДе гораздо проще настраиваются, легче переносятся на другие модели двигателей и существенно быстрее и точнее реагируют на изменение нагрузки. Так же турбированные движки хоть и могут работать по ДМРВ но существенный наддув с ДМРВ просто опасен т.к. нет обагащения по скачку давления и есть существенный лаг в изменении расхода воздуха, к примеру летим по трассе на всех парах, турбина раскручина, буст еденица, сбрасываем газ на секунду, лишний воздух вылетает из клапана сброса, турбина еще крутится, ДМРВ показывает что расход воздуха упал, а теперь резко даем полный газ, т.к. турбина еще не успела остановится сразу скачком получаем давление в 0,6-0,8 избытка и краткую но бешенную детонацию ибо тормозной ДМРВ сообразит об изменении расхода воздуха только через пару десятков оборотв коленвала, что является приговором для поршневой.
Так что на мой взгляд ДМРВ (особенно с учетом стоимости и ограничений) на свалку т.к. это вообще не вариант.
По минимуму надо отталкиватся от дросселей и ШДК с постоянной автоподстройкой многомерной таблицы, по хорошему надо делать систему на ДАДе с алгоритмом расчета наполенния по темпиратуре заряда.
Ограничение изменения Температуры Заряда
Дальнейшие наблюдения за поведением двигателя при работе на данном методе расчета топлива, выявили, что резкие скачки расчетной ТЗ приводят к кратковременным всплескам или провалам состава смеси, причем при увеличении ТЗ смесь не надолго обеднялась, а при уменьшении, так же обогащалась. Было высказано предположение, что ТЗ не может меняться мгновенно за изменениями в работы двигателя, а на это требуется какое-то время.
Введенное в прошивку ограничение показало правильность предположения, смесь, контролируемая ШДК, перестала дергаться, и плавно следует за заданной. Для двигателя на котором проводились эксперименты, подходящими оказались значения 10 град/сек для уменьшения ТЗ и 5 град/сек для увеличения, те ТЗ остывает быстрее чем нагревается.
Калибровки, которые отвечают за расчет ТЗ, находятся в: Рабочие режимы – Цикловое наполнение – Температура Заряда.
Нагрузка двигателя
Нагрузка двигателя
#1 Сообщение Irkan » 07 мар 2017, 13:09
#2 Сообщение memto » 08 мар 2017, 21:15
Re: Нагрузка двигателя
#3 Сообщение Irkan » 09 мар 2017, 06:56
Re: Нагрузка двигателя
#4 Сообщение SAnat » 10 мар 2017, 08:15
Это цикловое наполнение.
Измеряет массу воздуха, попаюшего в цилиндры в сравнении с теоритически возможной массой в объеме мотора при нормальных условиях.
Нормальными условиями принято считать: 1 атмосфера абсолютного давления (давление атмосферы на равнине), 0 градусов Цельсия, нулевая влажность. При таких условиях в 1 литре объема мотора помещается 1.168 грамм воздуха- это и будет 100 процентным Цикловым наполнением ( Load 100).
Двигатель это просто воздушный насос, все начинается с объема всасываемого воздуха, от него уже идет рассчет впрыскиваемого топлива и т.д. по нарастающей.
Больше воздуха = равно больше топлива = больше мощность.
Количество воздуха потребляемого мотором, косвенно характеризует его мощность в л.с.
Примерный коэффициент 0,34, то есть (0,34 Х количество потребляемого воздуха в кг/ч) получите примерно мощность мотора на маховике в лошадинных силах.
LOAD во фьюжене считается естественно по показаниям MAP (давляк в коллекторе) и ECT (температура ОЖ).
Что влияет на параметр:
1. Объем мотора.
2. подсос воздуха в коллектор, больший угол открытия дроссельной заслонки.
То есть сравнивая этот параметр, надо внимательно сравнивать показатели МАП (давление в коллекторе в данный момент).
3. нагрузка на двигатель (включенные электропотребители) , растет нагрузка на шкиф колена (генератор нагружен или компрессор кондея) растет и МАП , соответственно растет load
4. температура поступающего в двигатель воздуха.
Если увеличилась, то он стал более разреженным, менее плотным, соответственно его масса уменьшилась, хотя объем остался тем же. Допустим, что температура воздуха возросла настолько, что в каждый цилиндр попадает не 0.584 грамма воздуха, а уже меньше 0.575. Таким образом, цикловое наполнение (Load) снизилось с 90 процентов до 88. Тоже самое будет происходить при изменении температуры воздуха ниже 0, когда его плотность возрастает. Если при этом в цилиндр будет попадать не 0.584 грамма воздуха, а 0.600, то цикловое наполнение (Load) вырастет со 90 процентов до 92.
100% Load даже под газом в полу никогда не видел после 4000 оборотов.
Также отмечу, что load на фьюженах менее точен, так как воздух считается через МАП, а это всегда менее точный подсчет нежели ДМРВ (MAF).
Добавлено спустя 23 минуты 23 секунды:
На память уже не помню, но сейчас глянул свои видео.
На прогретом свыше 60с моторе.
1. Фьюжен зимой — 24% load (рассчет по МАП, мотор дурачек 1,4л., рядная четверка на атмосферном давлении, ремень ГРМ)
Летом вроде насколько помню, что-то в районе 19-21%
Мне давно кажется фьюж завышает лоад, как пример:
2. Опель мерива б — 8,8% (рассчет по ДМРВ, мотор экотек a14xer 1,4л., рядная четверка на атмосферном давлении, цепь однорядная)
Прошу помощи в рассмотрении лога
Здравствуйте.
Беспокоят рывки при разгоне в режиме «педаль в пол».
В «пол-педали» (в смысле 50%) все нормально, но иногда хочется в пол.
Неисправность нестабильна.
Фильтр топлива заменен. Бензонасос и МАф заменил на заведомо исправные.
Без изменений. Посмотрите лог, пожалуйста. В нем удалось поймать момент неисправности
в самом начале,примерно на 5-15 секунде были рывки. После этого не попал по кнопке INS
чтобы остановить запись, так-что не ругайте за избыточно длинный лог. [10-4E42504007] 2019-09-26 21h18m34.zip
[2F0A367106]_log_20191002_174255.zip
Посмотрите пожалуйста, вибрация достала, поменял мотор впуск мозги дроссель естественно тоже. Вибрация как была так и осталась. Ноутбука нет, лог снят jdm scan. Спасибо
Параметров конечно ненужных тьма ) я не разбираюсь, но замечал, что на логах даже у меня относительное давление, абсолютное и маф и напряжение мафа имеют почти одинаковые графики.
А у вас маф какой то не активный вообще). и очень короткий лог как я понял
опять же я особо не разбираюсь ждите гуру)
И очень мало информации о конкретной проблеме, вибрация при езде? затупы, провалы? может у вас от двигателя вибрация по кузову) что за машина в конце то концов)
Последний раз редактировалось Golfin; 02.10.2019 в 17:26 .
, [2F0A367106]_log_20191003_072617.zip Субару Легаси ez30 вибрация двигателя, провалов вроде нет, вибрация двигателя отдающая во всё кузов Сидение и тд. Если трогаться в горку без газа еще сильнее ощущается. Записал новый лог от прогрева до того как приехал на работу. Параметров, извините, но опять много
Импреза 2.0 мкпп, 2007 хетч пробег 88тыс
Проблема заключается в плавающих оборотах при запуске холодного двигателя (600-1700об/мин автомобиль трясет (как будто троит)) (примерно 1-2 мин работы , далее после небольшого прогрева обороты стабилизируются), так же автомобиль дергается при нажатии педали в пол (вообще отклик на нажатие педали газа не всегда адекватный, иногда аж топит в сидение, а иногда не могу догнать альмеру АКПП таксишную ), периодически пропадает тяга ( «то едет, то не едет»),
Из выполненых работ:
Удалены каты, 2 лямбда отшита, ЕГР заглушен и програмно отключен, прошит моск
Заменены свечи (оридж)
Заменен ремень ГРМ (оридж)
Заменен МАФ (2 раза)
Заменен топливный фильтр (потом топливный фильтр + насос)
Заменено масло в двиг и возд фильтр
Чистили дроссель (обучали, обнуляли обд дилерским сканером)
Патрубки все на месте
Давления в топливной норм
Форсунки проверяли на стенде — все на отлично
Катушки не раздуты ( пропусков ни разу не зафиксировано)
Ошибок нет.
з.ы последнее время заметил что на плавающие обороты влияет температура на улице, при +5 +7 заводится и прогревается норм, при +14 +17 начинают сильно плавать и еще складывается впечатление что машина до окончательного прогрева ведет себя резвее.
