Режимы работы двс: Режимы работы двигателя

Режимы и характеристики работы двс в зависимости от условий эксплуатации

Лекция 8

Режимы и характеристики работы двс в зависимости от условий эксплуатации

Введение

В случае использования двигателя в качестве энергетической установки па автомобиле следует учитывать, что в зависимости от дорожных условий, скорости движения и нагрузки автомобиля необходимые для движения мощность двигателя и частота вращения колончатого вала меняются в широких пределах. Опыт эксплуатации автомобилей показывает, что большую часть времени двигатель работает с неполной нагрузкой при различной частоте вращения.

Поршневой двигатель может воспри­нимать нагрузку, начиная с опреде­ленного режима, характеризуемого минимальной устойчивой частотой вращения коленчатого вала пmin. Если органы управления впуском топливовоздушной смеси или впрыском топлива установлены на максимальную подачу, то, начиная с указан­ной частоты вращения, наибольшая развиваемая двигателем мощность будет характеризоваться кривой. Такое изменение мощности в зави­симости от частоты вращения называют внешней характеристикой двигателя.

По ней определяются наибольшие мощности, кото­рые можно получить от данного дви­гателя при различных частотах враще­ния коленчатого вала. Характеристики, полученные при неполностью открытой дроссельной заслонке (неполной подаче топлива), называются частичными.

Для выявления экономичности работы двигателя при различных нагрузках служат нагрузочные характеристики — графики зависимости удельного и часо­вого расходов топлива от мощности, развиваемой двигателем, при постоян­ной частоте вращения коленчатого вала.

В связи с тем, что автомобильный двигатель работает в широком диапа­зоне частот вращения коленчатого ва­ла, для оценки его экономичности поль­зуются несколькими нагрузочными характеристиками, снятыми для различ­ных (но постоянных для каждой ха­рактеристики) частот вращения.

Графики, отображающие зависимость мощности и экономичности двигателя от коэффициента избытка воздуха (со­става смеси), угла опережения зажи­гания или впрыска, температуры масла и воды и других регулируемых факто­ров, характеризующих режим работы двигателя, называются регулировочны­ми характеристиками. Эти характери­стики служат для выявления наивы­годнейших условий работы двигателя в зависимости от указанных факторов и оценки степени совершенства его ре­гулировок.

1. Скоростные характеристики двигателя: определение, цель и условия получения, анализ, влияние типа двигателя.

2. Нагрузочные характеристики двигателей: определение , цель и условия получения, анализ, влияние типа двигателя.

3. Регулировочные характеристики: определение , цель и условия получения, анализ.

1. СКОРОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ: ОПРЕДЕЛЕНИЕ, ЦЕЛЬ И УСЛОВИЯ ПОЛУЧЕНИЯ, АНАЛИЗ, ВЛИЯНИЕ ТИПА ДВИГАТЕЛЯ.

Скоростные характеристики.

Скоростные характеристики двигате­ля — это графические зависимости ос­новных эффективных показателей его работы — мощности , крутящего мо­мента , часового и удельного расходов топлива и др. — от частоты вращения коленчатого вала при по­стоянном положении дроссельной за­слонки (или рейки топливного насоса) и установившемся тепловом состоянии.

Скоростные характеристики могут быть получены при различных, но по­стоянных для каждой характеристики положениях дроссельной заслонки или рейки топливного насоса. Скоростная характеристика, полученная при пол­ностью открытой дроссельной заслонке или полной подаче топлива (рейка топ­ливного насоса отведена до упора), на­зывается внешней скоростной характе­ристикой. По ней определяются наибольшие мощности, кото­рые можно получить от данного дви­гателя при различных частотах враще­ния коленчатого вала. Характеристики, полученные при неполностью открытой дроссельной заслонке (неполной подаче топлива), называются частичными.

На скоростной характеристике различают сле­дующие характерные частоты вращения коленчатого вала:

 — минимальная частота вращения, при которой возможна устойчивая работа двигателя при полном открытии дросселя;

 — частота вращения, соответствующая наибольшему крутящему моменту и наибольше­му среднему давлению;

 — частота вращения, соответствующая наибольшей мощности двигателя;

 — наибольшая возможная частота вра­щения коленчатого вала, устанавливаемая ограничителем или регулятором.

Поскольку дизели, как правило, ра­ботают при нагрузках, близких к мак­симальной, регулятор частоты враще­ния коленчатого вала настраивается так, чтобы наибольшая частота враще­ния не превышала той, которая соот­ветствует наибольшей возможной эф­фективной мощности по внешней ско­ростной характеристике .

Карбюраторные автомобильные дви­гатели в основном работают с неко­торой недогрузкой по мощности и, что­бы лучше использовать скоростные воз­можности двигателя, ограничитель максимальной частоты вращения настраи­вается так, чтобы она превышала при­мерно на 20 % частоту вращения ко­ленчатого вала, соответствующую наи­большей мощности двигателя по внешней скоростной характеристике . Практически автомо­бильный карбюраторный двигатель ра­ботает в интервале частот и . Именно в этом интервале производится переключение передач и имеет место минимальный удельный расход топлива.

Из приведенных скоростных характе­ристик видно, что кривая мощности имеет максимум. Мощность достигает максимума, когда влияние повышения частоты вращения коленчатого вала (частоты циклов) на увеличение мощ­ности полностью компенсируется умень­шением среднего эффективного давле­ния . С повышением частоты враще­ния коленчатого вала уменьшается за счет ухудшения процесса наполнения и возрастания механических потерь.

Максимальные крутящий момент и мощность двигателя имеют место при различных частотах вра­щения коленчатого вала. Отношение частоты вращения коленчатого вала при максимальном крутящем моменте к частоте вращения при максималь­ной мощности обычно составляет 0,4-0,7 (большие значения — для ди­зелей). Уменьшение крутящего момента после достижения максимума при уве­личении частоты вращения существенно влияет на устойчивость скоростного ре­жима работы двигателя. Как видно при работе дви­гателя с максимальной мощностью раз­виваемый крутящий момент значитель­но меньше максимального. Следова­тельно, двигатель имеет потенциальный запас крутящего момента, равный раз­ности максимального момента двигате­ля и момента сопротивления на дан­ном скоростном режиме.

Рис. 35. Внешняя скоростная характеристика карбюраторного двигателя.

Устойчивость скоростного режима работы двигателя за счет потенциального запаса крутящего момента оце­нивается с помощью коэффициента при­способляемости — отношения максимального крутящего момента к крутя­щему моменту при номинальном режи­ме: . В карбюраторных двигателях , а в дизе­лях — 1,05-1,15.

Рис. 36Внешняя скоростная характеристика дизеля.

Коэффициент приспособляемости ха­рактеризует способность двигателя пре­одолевать кратковременные перегрузки без переключения передач. Для этой же цели в ГОСТ 14846-69 введено по­нятие запаса крутящего момента (%), который подсчитывается по формуле.

Графики часового и удельного расходов топлива приводятся на скоро­стной характеристике для оценки эко­номичности двигателя при работе на различных скоростных режимах.

Часовой расход топлива при постоян­ном положении дросселя зависит глав­ным образом от частоты вращения коленчатого вала, а также от коэффи­циента наполнения. Поэтому по мере повышения частоты вращения часовой расход топлива растет сначала почти прямо пропорционально, затем начина­ет сказываться влияние коэффициента наполнения, и темп роста часового рас­хода снижается.

График эффективного удельного рас­хода топлива на скоростной характе­ристике имеет почти такой же вид, как и график индикаторного удельного рас­хода, анализ которого сделан ранее. Отличием графика эффективного удель­ного расхода от индикаторного являет­ся более крутой подъем его после точки минимума, что объясняется увеличе­нием механических потерь в двигателе.

2. НАГРУЗОЧНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ: ОПРЕДЕЛЕНИЕ, ЦЕЛЬ И УСЛОВИЯ ПОЛУЧЕНИЯ, АНАЛИЗ, ВЛИЯНИЕ ТИПА ДВИГАТЕЛЯ.

Нагрузочные характеристики.

Для выявления экономичности работы двигателя при различных нагрузках служат нагрузочные характеристики — графики зависимости удельного и часо­вого расходов топлива от мощности, развиваемой двигателем, при постоян­ной частоте вращения коленчатого вала.

Нагрузочную характеристику карбю­раторного двигателя иногда называют дроссельной, поскольку изменение мощ­ности в нем достигается изменением положения дроссельной заслонки.

В связи с тем, что автомобильный двигатель работает в широком диапа­зоне частот вращения коленчатого ва­ла, для оценки его экономичности поль­зуются несколькими нагрузочными характеристиками, снятыми для различ­ных (но постоянных для каждой ха­рактеристики) частот вращения.

Как видно из нагрузочной характе­ристики карбюраторного двигателя, при работе на холостом ходу, когда эффективная мощность равна нулю, а часовой расход топли­ва — величина конечная, эффективный удельный расход топлива стремится к бесконечности. При полном открытии дросселя удельные расходы равны удельным расходам по внешней скоро­стной характеристике при тех же ча­стотах вращения. Увеличение удельных расходов топлива на прикрытых дроссе­лях происходит вследствие ухудшения условий протекания рабочего процесса (уменьшения , увеличения ), а так­же уменьшения механического к. п. д. (индикаторная мощность уменьшается, а мощность механических потерь при постоянной частоте вращения практи­чески неизменна).

Рис. 37. Нагрузочная характеристика карбюраторного двигателя.

Изменение часовых расходов про­исходит почти по линейному закону. Резкое изменение кривых расхода топ­лива при нагрузках, близких к мак­симальной, объясняется включением экономайзера и обогащением вслед­ствие этого смеси.

Рис.38. Нагрузочная характеристика дизеля.

В дизелях при увеличении нагрузки, а, следовательно, и часового расхода топлива удельный расход вначале уменьшается (участок 1-2) вследствие снижения относительной величины механических потерь, а затем повышается из-за уменьшения . Точка 3 соответствует сгоранию топлива на границе начала дымления. Дальнейшее увеличение нагрузки требует резкого возрастания расхода топлива, что ведет к уменьшению . При максимально воз­можной мощности значение близко к единице. Если и дальше увеличивать подачу в цилиндры топлива, условия его сгорания будут хуже и мощность двигателя понизится. При этом удель­ный расход топлива будет увеличи­ваться.

Практически часовой расход топлива в дизелях не должен превышать зна­чения, определяемого точкой 3, так как при более высоких расходах дизель перегревается и дымит, что недопу­стимо.

3.РЕГУЛИРОВОЧНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ: ОПРЕДЕЛЕНИЕ, ЦЕЛЬ И УСЛОВИЯ ПОЛУЧЕНИЯ, АНАЛИЗ.

Регулировочные характеристики

Графики, отображающие зависимость мощности и экономичности двигателя от коэффициента избытка воздуха (со­става смеси), угла опережения зажи­гания или впрыска, температуры масла и воды и других регулируемых факто­ров, характеризующих режим работы двигателя, называются регулировочны­ми характеристиками. Эти характери­стики служат для выявления наивы­годнейших условий работы двигателя в зависимости от указанных факторов и оценки степени совершенства его ре­гулировок.

Регулировочные характеристики обычно снимают раньше основных ха­рактеристик двигателя. Чаще других снимаются регулировочные характери­стики по расходу топлива (или по составу смеси), показывающие изменение мощности и удельного расхода топ­лива в зависимости от часового рас­хода топлива при постоянной частоте вращения коленчатого вала и оптималь­ном угле опережения зажигания (или впрыска).

Рис.39. Регулировочная характеристика карбюраторного двигателя по составу смеси.

На приведенной харак­теристике карбюраторного двигателя по расходу топлива видны две экстре­мальные точки: одна соответствует мак­симальной мощности, другая — минимальному удельному расходу топлива. Максимальная мощность достигается при определенном часовом расходе топ­лива, когда карбюратор отрегулирован на обогащенную смесь . При дальнейшем обогащении горючей смеси мощность уменьшается вследствие уменьшения скорости сгорания. Мини­мальный удельный расход топлива име­ет место при часовом расходе, соответствующем регулировке карбюратора на обедненную смесь . Еще большее обеднение смеси уменьшает скорость сгорания, работа двигателя становится неустойчивой и сопровож­дается падением мощности и ухудше­нием экономичности.

При эксплуатации карбюратор регулируют на такой состав смеси, чтобы расход топлива находился в интерва­ле значений, при которых имеют ме­сто и .

Рис. 40. Регулировочная характеристика карбюраторного двигателя по углу опережения зажигания.

Из приведенной харак­теристики карбюраторного двигателя по углу опережения зажигания видно, что с его увеличением до мощность двигателя повышается, а удельный рас­ход топлива уменьшается. Наивыгод­нейший угол опережения зажигания не остается постоянным и зависит от ре­жима работы двигателя, состава смеси и других факторов.

Контрольные вопросы:

1. Каковы условия получения скоростных характеристик?

2. Каковы характерные частоты вращения коленчатого вала на скоростной характеристике?

«Состояние сознания» — тут тоже много полезного для Вас.

3. В чем цель получения скоростной характеристике?

4. Каковы условия получения нагрузочных характеристик?

5. В чем цель получения нагрузочных характеристик?

6. Какие характеристики называют регулировочными?

7. Каковы условия снятия регулировочных характеристик?

8. Каким образом на регулировочных характеристиках определяются ,,?

Неустановившийся режим: причины и последствия

Любой автомобильный двигатель прослужил бы до капитального ремонта в три-четыре раза дольше, если бы работал в одном постоянном (стационарном) режиме. Однако при движении автомобиля (особенно по городу) режимы работы двигателя постоянно изменяются. Это так называемые нестационарные (неустановившиеся) режимы, характеризующиеся постоянным изменением частоты вращения коленчатого вала и нагрузки (подачи топливо-воздушной смеси). Нестационарные режимы являются преобладающими при эксплуатации автомобилей и составляют от всего времени движения: — примерно 95 % — при интенсивном городском движении; — около 85-90 % — при движении по грунтовым дорогам; — 30-35 % — на загородных дорогах. По статистике, в зависимости от условий эксплуатации на каждые 1000 километров пробега приходится до 400 пусков и остановок двигателя. При движении автомобилей по дорогам различного качества их двигатели наибольшее время работают при открытой на 5-70 % дроссельной заслонке и развиваемой мощности от 13 до 78 % от номинальной. При нестационарных режимах работы двигателя, в сравнении с установившимися, интенсивность изнашивания поршневых колец увеличивается до 3,5 раз, поршней — до 2,5 раз. В среднем износ двигателя возрастает в 3-4 раза. Расход топлива увеличивается на 15 %. Отсюда ясно, почему при движении по загородной дороге экономичность автомобиля на 1-1,5 литра выше, чем при городской эксплуатации. «Разгон-накат» Одним из наиболее неприемлемых с точки зрения изнашивания деталей цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма автомобильного двигателя является искусственно нестационарный режим вождения автомобиля, который автомобилисты называют «разгон-накат». Этот стиль езды был очень модным в 50-60-е годы, считалось, что он-де очень экономичен и способствует увеличению долговечности двигателя. Суть такого режима вождения заключается в максимально возможном для данного участка дороги разгоне автомобиля и выключении передачи. Некоторые автомобилисты даже выключали при этом двигатель. К слову, это совершенно недопустимо на автомобилях, оборудованных пневматической системой тормозов, — тормоза могут «исчезнуть». Когда скорость автомобиля падала до 20-30 километров в час, двигатель и передачи вновь включались, опять производился максимально возможный разгон автомобиля, и так далее и тому подобное. Не говоря пока об условиях работы двигателя, заметим, сколько при этом производится лишних вмешательств в коробку передач, сколько циклических изменений нагрузок происходит в агрегатах трансмиссии (карданный вал, ведущий мост), сколько дополнительной энергии затрачивает шофер на вождение автомобиля. Казалось бы, по сравнению со стационарным режимом работы двигателя (постоянная частота вращения коленчатого вала и подача топливо-воздушной смеси) суммарное количество оборотов коленчатого вала на одном и том же участке пути меньше, меньше трение поверхностей деталей и количество циклов сгорания. И все же специальные исследования показали, что изнашиваемость деталей цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма двигателя, а также деталей трансмиссии, равно как и расход топлива, в режиме «разгон-накат» выше, чем при постоянных режимах работы двигателя! Объясняется это следующим: в первые моменты разгона, когда мы, нажимая на «газ», подаем во впускную систему дополнительную порцию топлива, оно испаряется не полностью, потому что для полного испарения температура поверхностей деталей впускного тракта и камеры сгорания еще недостаточна. До «лишнего» топлива там установилось определенное тепловое равновесие, когда температура стенок была именно такой, какая необходима для полного испарения топлива. Полного испарения придется ожидать, когда во впускном тракте и цилиндре установится новый тепловой баланс. Дополнительному (неиспарившемуся) топливу ничего не остается делать, как буквально вылететь в трубу (в выпускную). Но хуже другое: оставшееся топливо по стенкам зеркала цилиндра стекает в поддон картера, разжижая моторное масло и ухудшая его смазочные свойства, а также смывает масляную пленку с зеркала цилиндра. Отсюда больше износы деталей цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма двигателя. Детали последнего (шейки и вкладыши коленчатого вала) больше изнашиваются еще и из-за того, что при увеличении порции сгораемого топлива в цилиндрах в первые моменты между вкладышами и шейками коленчатого вала разрушается масляная пленка, ведь там тоже был определенный гидродинамический баланс. Эти негативные процессы проявляются в большей степени, когда при «накате» двигатель совсем выключается («глушится»). Температуры поверхностей впускного тракта и камеры сгорания существенно понижаются, и при последующем включении двигателя и резком разгоне в первые моменты очень большая часть топлива выбрасывается наружу или попадает в поддон картера. Итак, стиль «разгон-накат» должен быть непременно забыт. Выросшие на этой манере вождения автомобилей водители 50-60-х годов могут сколько угодно говорить, что у них на «Победе» или «двадцать первой» «Волге» была большая экономия топлива и ресурс автомобилей был большой, но они не правы. Торможение двигателем Разновидностью неустановившихся режимов работы ДВС является режим торможения двигателем, или, если шире, режим принудительного холостого хода. По статистике, при городском движении этот режим составляет от 5 до 20 % от всего времени движения автомобиля. Данный режим используется при движении автомобиля под уклон с включенной передачей и, кратковременно, при переключении передач. При этом, при полностью убранном «газе», подача топлива в цилиндры соответствует режиму обычного холостого хода при минимальных оборотах, а частота коленчатого вала принудительно увеличена и опосредована скоростью вращения колес автомобиля. В результате топливо-воздушная смесь в цилиндрах обедняется, и нормального ее воспламенения не происходит. Наблюдаются пропуски вспышек, а несгоревшее топливо опять или вылетает в трубу (выпускную), или стекает по стенкам зеркала цилиндра в поддон картера. К чему это приводит, подробно описано выше. Как бороться с этими процессами? Инженерная мысль закономерно развивалась в двух направлениях — полная отсечка топлива на этом режиме или, наоборот, добавление такого его количества, которое необходимо для стабильного воспламенения при получаемых оборотах коленчатого вала. По второму принципу действует большинство западных устройств во впускной системе автомобиля. Их называют «экономайзерами принудительного холостого хода» (ЭПХХ). Отечественные устройства тоже называются ЭПХХ, но они производят полную отсечку топлива в цилиндры, перекрывая отверстия системы холостого хода карбюратора. О наличии ЭПХХ на отечественных автомобильных двигателях можно судить по маркировке карбюраторов, в которых после всей информации в конце должно стоять число «10». Экономайзеры принудительного холостого хода в должном исполнении начали устанавливаться на карбюраторах ДААЗ для автомобилей семейства ВАЗ-2107. Для отсечки топлива у них на режиме принудительного холостого хода служит электропневмоклапан, перекрывающий отверстие системы холостого хода. На более поздних моделях, ВАЗ-2108 и других, устанавливается электрический клапан 18, который более надежен и неприхотлив в работе. Кстати, неисправность клапана ЭПХХ весьма неприятна. Мало того, что прекращается борьба с весьма неблагодарным режимом принудительного холостого хода, начинает капризничать и штатная система холостого хода, так как клапан ЭПХХ перекрывает ее отверстие наглухо и на холостых оборотах двигатель уже не работает. На карбюраторах некоторых автомобилей устанавливается клапан, перекрывающий отверстие системы холостого хода только при включенном зажигании, например, у автомобилей ВАЗ-2105. Его назначение — предотвращение калильного зажигания топливо-воздушной смеси, то есть воспламенения ее от разогретых поверхностей камеры сгорания. К слову, в маркировке таких карбюраторов в конце вереницы цифр стоит число «20». Кстати, на эти автомобили последних лет выпуска может быть установлен ЭПХХ по схеме карбюратора для двигателя ВАЗ-2107. Несколько слов о диагностировании исправной работы всех этих клапанов. Включите зажигание, снимите с клеммы клапана А наконечник провода. Должен явно прослушиваться щелчок. Если щелчка не последовало, следует проверить наличие напряжения на проводе контрольной лампой или тестером. При отсутствии напряжения на проводе замените клапан. Вероятнее всего, произошел обрыв электрической обмотки клапана. Если же отсутствует напряжение, проверьте надежность соединения проводов. При наличии блока управления клапаном неисправность может быть в нем. В этом случае без замены блока не обойтись. И наконец, применение ЭПХХ обеспечивает экономию топлива в городских условиях эксплуатации автомобиля не менее 3 %. Так что это вполне полезная штуковина. Выводы 1. Любые нестационарные режимы работы автомобильных двигателей весьма нежелательны с точки зрения изнашивания его деталей и расхода топлива. 2. Стиль вождения автомобиля «разгон-накат» вместо внешне ожидаемой экономии топлива и увеличения долговечности деталей и двигателя в целом приводит к прямо противоположным результатам. При этом еще увеличиваются нагрузки на детали агрегатов трансмиссии (значит, их изнашивание). От водителя требуются немалые энергетические затраты на все эти «выкрутасы». 3. Режим торможения двигателем (или принудительного холостого хода) крайне нежелателен с точки зрения повышения износов деталей и расходов топлива для двигателей, не оборудованных экономайзерами принудительного холостого хода. Однако движение на спуске с отключенной от двигателя трансмиссией (на «нейтралке») не рекомендуется с точки зрения безопасности дорожного движения, особенно в зимнее время. 4. Долговечность, безопасность работы агрегатов автомобиля и в первую очередь двигателя существенно увеличивается при постоянных установившихся режимах работы двигателя, что необходимо учитывать при выработке стиля вождения автомобиля. Николай Кузьмин Более 2000 руководств по ремонту и техническому обслуживанию автомобилей различных марок      Toyota-Club Поддержать · Donate

РЕЖИМЫ РАБОТЫ ЭБУ



РЕЖИМЫ РАБОТЫ ЕСМ

РЕЖИМЫ РАБОТЫ ЕСМ

 

Это Статья объясняет основные функции ECM. ЕСМ представляет собой простой компьютер, на котором выполняются программы. В основной микросхеме памяти (PROM) хранится программное обеспечение (значения, запрограммированные от GM или вашего собственного тюнера), которые сообщают компьютеру, среди прочего, насколько топлива и искры для подачи в двигатель при заданных условиях эксплуатации. В дополнение к этим основным функциям существуют режимы работы ECM. работает в пределах, определяемых временем, температурой и рабочей нагрузкой двигателя.

 

РЕЖИМ ЗАПУСКА

Когда ты первый ключ в замке зажигания, ECM загружает информацию из микросхемы PROM и выполняет быстрый самодиагностический тест. Некоторые более поздние ECM также подавали импульсы на форсунки в этот период, чтобы помочь в то, что известно как «быстрый запуск» (очевидно, помогает запуску двигателя более быстро). Все это происходит в очень короткое время, обычно намного меньше 1 секунды после нажатия клавиши. включенный. Также в этот период топливный насос активируется на 2 секунды, чтобы «заправить» систему. Затем ECM ожидает, пока не получит контрольные импульсы от распределитель (или датчик коленвала). Один раз он получает эталонные импульсы (указывающие на то, что двигатель проворачивается), он будет использовать значения соотношения воздух/топливо, хранящиеся в таблицах топливных импульсов запуска (в ППЗУ). программирование), которые основаны на температуре охлаждающей жидкости, чтобы определить, сколько ширина импульса (время включения форсунки), необходимое для управления топливными форсунками открыть. Чем ниже охлаждающая жидкость температура, тем богаче соотношение воздух/топливо. Чем выше температура охлаждающей жидкости, тем меньше соотношение воздух/топливо. Функции вывода опережения зажигания и положения клапана IAC используют подобные таблицы.

 

ОЧИСТКА РЕЖИМА ПОТОКА

Если для некоторых причина, по которой двигатель должен быть залит, в компьютер, чтобы помочь очистить это. Если во время запуска двигателя вы нажимаете на педаль газа более чем на 80%, ECM войдет в так называемый «чистый режим флуда». В этом режиме ECM дает команду на очень обедненное соотношение воздух/топливо. (обычно 20:1). ЭБУ останется в режиме чистого потока, пока дроссельная заслонка составляет 80% или выше, а обороты менее 600.  Как только положение дроссельной заслонки падает ниже порога 80% или обороты превышают 600, ECM отключает режим очистки от залива и рассчитывает подачу топлива на основе охлаждающей жидкости температура и другие факторы, которые он обычно использует.

 

РЕЖИМ РАБОТЫ – РАЗОМКНУТЫЙ КОНТУР

В работе В этом режиме ECM работает в двух состояниях, обычно называемых OPEN и CLOSED. ПЕТЛЯ. Когда двигатель первый запустился, и обороты превышают 400 об/мин (и не в режиме чистого потока), ECM переходит в режим управления подачей топлива РАЗОМКНУТЫЙ КОНТУР. В режиме разомкнутого контура ECM игнорирует входной сигнал датчика O2, когда расчет подачи топлива и полагается на другие датчики для определения подача топлива в двигатель. Там — это определенные таблицы, хранящиеся в программе PROM, которые содержат инструкции ECM использует для определения количества топлива, которое нужно подать двигателю в этом рабочем режиме. режим. Также в этот период ECM по-прежнему постоянно отслеживает сигнал, поступающий от датчика O2, чтобы увидеть готов ли он (достаточно горячий) для режима замкнутого контура.

 

РЕЖИМ РАБОТЫ – ЗАМКНУТЫЙ КОНТУР

Запрограммировано в память PROM устанавливаются квалификаторы, которые ECM использует, чтобы определить, когда включить управление подачей топлива в замкнутом контуре. Помимо изменения выходного напряжения датчика O2, эти классификаторы являются охлаждающей жидкостью. температура и время от начала. Величина температуры охлаждающей жидкости и времени, прошедшего с момента включения квалификаторов отличаются от двигателя к двигателю и сильно различаются в зависимости от того, ECM работает с подогревом или без подогрева кислородного датчика. Для большинства ненагреваемых датчиков O2 общее значение для хладагента температура 150°F и время работы составляет 2,5 минуты. Для систем, использующих датчики О2 с подогревом, таких квалификаторов обычно намного меньше. Когда система входит в замкнутый контур, ECM по-прежнему использует все остальные датчики/входы для определения подачи топлива в двигатель, но теперь он использует O2 входы датчика для корректировки подачи топлива на основе того, что он видит в выхлоп.

 

УСКОРЕНИЕ ОБОГАЩЕНИЕ

Если это был бы карбюраторный двигатель, этот режим был бы известен как ускорительный насос. действия карбюратора. Но даже при впрыске топлива эта функция по-прежнему необходима для работы двигателя правильно. Причина в том, что при открытии дроссельной заслонки быстрое увеличение давления во впускном коллекторе приводит к конденсироваться на коллекторе и стенках впускного отверстия. Это топливо ненадолго задерживается на этих поверхностях и не попадает в цилиндр, пока он снова не испарится. Если в этот момент в двигатель не было подано лишнее количество топлива. В этот момент двигатель мог заглохнуть из-за кратковременного обедненного состояния. В системах впрыска топлива с плотностью скорости ECM смотрит на коллектор. Датчики абсолютного давления (MAP) и положения дроссельной заслонки (TP), чтобы определить, когда следует инициировать событие «Ускорение обогащения», а также сколько обогащения и как долго поддерживать это обогащение надолго. В системах, использующих датчик массового расхода воздуха (MAF), компьютер смотрит на MAF. и датчики TP для определения работы в режиме ускоренного обогащения.

 

ЗАМЕДЛЕНИЕ ВЫВОД

Когда двигатель замедляется, например, что происходит, когда автомобиль движется по городу скорости и вы отпускаете газ, требуется более бедная топливно-воздушная смесь, чтобы для снижения выбросов избыточных углеводородов (HC) и монооксида углерода (CO). ECM смотрит на датчики MAP и TP (или MAF и TP), чтобы определить, когда следует ввести событие обеднения при замедлении, величину требуемого обеднения, а также как долго оставаться в режиме замедления обеднения. Если бы этот режим не работал, то не только увеличился бы выбросы, но вы также можете получить обратный эффект в выхлопе из-за избытка топлива накопление (НС).

 

ЗАМЕДЛЕНИЕ ТОПЛИВА ОТКЛЮЧЕНИЕ

Во время условия экстремального замедления, например, что произойдет, если вы отпустите газа, когда автомобиль движется со скоростью шоссе, полное прекращение подачи топлива ECM может дать команду двигателю сократить все выбросы. Это также имеет то преимущество, что позволяет замедлить сжатие двигателя. вниз по транспортному средству (так называемое компрессионное торможение двигателем). ECM смотрит на MAP или MAF, TP и скорость автомобиля, чтобы определить, когда следует войти в режим прекращения подачи топлива при торможении и как долго оставаться в этом режиме. Этот режим имеет приоритет над режимом обеднения с замедлением. Инструкции в программировании ECM определяют, когда этот режим должен быть включен. вышел, чтобы двигатель не заглох.

 

АККУМУЛЯТОР КОРРЕКЦИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

ЕСМ смотрит на напряжение батареи и использует эту информацию для компенсации отклонений производительность топливного насоса и реакцию форсунки. Это необходимо, потому что более низкое напряжение аккумуляторной батареи приводит к тому, что топливный насос отключается. производят меньший поток топлива, а также заставляют форсунки реагировать медленнее по сравнению с к тому, что они будут делать при более высоких напряжениях батареи. ECM компенсирует более низкое напряжение аккумуляторной батареи, увеличивая количество время включения форсунки (длительность импульса). Эта коррекция происходит во ВСЕХ режимах работы.

 

РЕЗЕРВНЫЙ РЕЖИМ (также известный как безвыходный режим). режим)

Резервный режим используется всякий раз, когда блок управления двигателем не может нормально работать. В этом режиме ECM обращается к микросхеме CALPAC, чтобы определить двигатель. операция. CALPAC — это чип который содержит минимальную информацию, которую ECM может использовать, чтобы позволить двигателю работать используя только опорные импульсы распределителя, положение дроссельной заслонки и охлаждающую жидкость температурные входы для изменения расчетов топлива и опережения зажигания. Резервный режим был разработан, чтобы позволить транспортному средству «хромать домой», а не оставить клиента в затруднительном положении, если возникнет серьезная проблема. ECM реализует резервный режим, если какой-либо один из них или их комбинация существуют следующие условия:

 

• Входное напряжение ECM ниже 9 вольт.
• Напряжение запуска ниже 9 вольт.
• PROM отсутствует или работает неправильно.
• Внутренняя схема ECM не может обеспечить надлежащие рабочие импульсы компьютера.

 

В большинстве Приложения OBD1, режим резервного копирования также может управляться сканирующим инструментом или размещение резистора 3,9 кОм между клеммами A и B разъема ALDL. Двигатель будет работать хаотично в резервном режиме.

 

Назад на техническую страницу

Элементы управления для современных двигателей

Элементы управления для современных двигателей

Магди К. Хайр, Ханну Яаскеляйнен

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите под номером , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : Abstract: Система управления современного двигателя отвечает за поддержание оптимальной производительности и в то же время не позволяет двигателю превышать определенные пределы выбросов. Система управления выполняет эту функцию с помощью трех групп компонентов: датчиков, процессора и исполнительных механизмов. Базовыми конфигурациями системы управления являются системы с разомкнутым и замкнутым контуром. Вариант системы с разомкнутым контуром, использующий справочные таблицы, называемый плановым управлением, был обычным явлением в первых двигателях с электронным управлением. Более поздние системы управления включают элементы управления на основе моделей и нейронные сети.

• Фон
• Основные принципы работы системы управления
• Управление дизельным двигателем
• Блок управления двигателем с искровым зажиганием
• Системы управления на основе моделей
• Сети передачи данных
• Проблемы в системах управления двигателем
• Нейронные сети

Система управления современного двигателя отвечает за поддержание оптимальной производительности и в то же время не позволяет двигателю превышать предельные значения выбросов. Например, хорошие рабочие характеристики дизельного двигателя могут быть достигнуты, когда время впрыска топлива относительно опережает время. Тем не менее, это время может быть неподходящим для поддержания выбросов NOx ниже установленного предела. В этом случае контрольное действие будет состоять в том, чтобы отсрочить синхронизацию до момента, когда двигатель сможет соответствовать предельным значениям выбросов NOx, не обязательно превышая предельные значения выбросов твердых частиц.

Для выполнения своей функции система управления должна включать три компонента:

1. Датчики
2. Контроллер
3. Приводы

Датчики получают измерение физической переменной посредством прямого измерения или комбинации измерения и вычисления. Например, электромагнитные датчики могут генерировать электрический сигнал каждый раз, когда их магнитное поле прерывается. Зубья шестерни по периметру маховика, прерывающие магнитное поле датчика, можно использовать для обозначения скорости, которая пропорциональна частоте зубьев шестерни, прерывающих магнитное поле датчика. «Мягкий» или «виртуальный» датчик выдает значение посредством промежуточных вычислений [371] . Эти датчики должны быть в состоянии измерять ряд физических и химических величин за достаточно короткое время, чтобы соответствовать требованиям управления высокоскоростными дизельными двигателями. Кроме того, датчики должны выживать в среде, в которой они должны выполнять свою функцию. Тем не менее, они должны производиться по разумной цене и обеспечивать надежность автомобильного типа.

Электрические сигналы, создаваемые датчиками, передаются второму основному компоненту системы управления, контроллер . Контроллер часто называют мозгом системы управления, где управляющее воздействие определяется на основе расчетов, которые будут поддерживать производительность системы на требуемом уровне. Контроллер может быть электронным, но многие из этих контроллеров могут быть просто пружинно-массовыми устройствами, управляющими основными функциями, такими как скорость двигателей. Однако контроллеры на основе чисто механических или гидравлических устройств имеют ограниченные возможности, громоздки и громоздки. По этой причине современные системы управления оснащены электронными контроллерами, построенными на основе микропроцессоров. Эти электронные контроллеры обычно называют электронные блоки управления (ECU) или электронные блоки управления (ECM).

Третьим из трех компонентов системы управления является исполнительный механизм . Исполнительный механизм — это устройство, которое получает команду от контроллера на выполнение определенной функции или требуемого управляющего действия. В большинстве случаев эта функция управления требует, чтобы привод закрывал или открывал путь потока или перемещал компонент управления системой на определенное расстояние. Из-за этой функции приводы обычно сравнивают с мышцами человеческого тела. Очень очевидным и основным приводом в дизельных двигателях является его система впрыска топлива, которая управляет подачей топлива в каждый цилиндр. В прошлом подача топлива регулировалась путем настройки рейки насоса, что контролировало подачу топлива во все цилиндры одновременно. Современные системы позволяют полностью контролировать время впрыска, а также дозировать топливо для каждого цилиндра независимо от цикла к циклу.

Электронная система управления двигателем играет жизненно важную роль в контроле выбросов выхлопных газов современных двигателей. С точки зрения выбросов, цель системы управления двигателем состоит в том, чтобы обеспечить требуемое количество топлива, воздуха и рециркуляции отработавших газов (если таковые имеются) в требуемое время и в требуемом состоянии температуры и давления. Этот контроль осуществляется в течение всего срока службы двигателя, компенсируя износ и износ двигателя. Кроме того, как требуется во многих приложениях, контроль выбросов двигателя поддерживается бортовыми диагностическими системами (OBD), которые активируют индикатор неисправности на приборной панели автомобиля при обнаружении неисправности выбросов.