المواضيع:
- تحديد وتركيب المحركات لنظام إدارة المحرك
- الوقود عن طريق الحقن
- اختيار الحقن المناسبة
- تركيب الحاقنات في مشعب السحب
- التهاب
- التحضير مع الإشعال التقليدي
- ملف الإشعال لنظام إدارة المحرك
- تراكم التيار في الملف الابتدائي
- تقدم الاشتعال
- جسم خانق
- اختبار إعداد محرك السائر باستخدام جهاز محاكاة
- إعدادات المحرك السائر
- دائرة مضخة الوقود
- الانتهاء من الأعمال الميكانيكية
تحديد وتركيب المشغلات لنظام إدارة المحرك:
المحركات التي سيتم التحكم فيها باستخدام MegaSquirt هي الحاقنات وملف الإشعال ومضخة الوقود والمحرك السائر لسرعة الخمول. يصف هذا الفصل العملية التي تم من خلالها اختبار المحركات وتثبيتها على كتلة المحرك، والاختيار الذي تم إجراؤه.
الوقود عن طريق الحقن:
يتحكم MegaSquirt في الحاقنات. يتم توصيل الحاقنات بالأرض. مع مكون متصل بالأرض، يوجد جهد إمداد، لكن التيار يتدفق فقط عند تشغيل الأرض. في هذه الحالة، لن يقوم الحاقن بالحقن إلا عندما تتحول وحدة التحكم الإلكترونية MegaSquirt إلى الأرض. بمجرد توقف التنشيط، يتوقف الحاقن عن الحقن. يتم تحديد كمية الوقود المراد حقنها بناءً على جدول VE وجدول AFR.
يقوم MOS FET بتشغيل وإيقاف الحاقن، مما يؤدي إلى حقن الوقود. تعتمد كمية الوقود التي يحددها MegaSquirt على عدة عوامل:
- قانون الغاز المثالي الذي يربط كمية الهواء بضغطه وحجمه ودرجة حرارته؛
- القيم التي يتم قياسها بواسطة أجهزة الاستشعار الموجودة في كتلة المحرك: الضغط في مشعب السحب (مستشعر MAP)، ودرجة حرارة سائل التبريد والهواء الداخل، وسرعة العمود المرفقي والبيانات الواردة من مستشعر موضع الخانق؛
• معلمات التعديل: كمية الوقود المطلوبة، ودرجة التعبئة (VE)، ووقت فتح الحاقن، والتخصيب في ظل ظروف معينة.
يجب أن تكون مدة الحقن أطول فترة ممكنة أثناء دوران المحرك في وضع التباطؤ للحصول على جرعة وقود جيدة. ولذلك، لا يمكن استخدام أي حاقن فقط في المحرك. يجب مقارنة خصائص الأنواع المختلفة من الحاقنات ويجب أن توفر الحسابات نظرة ثاقبة لكمية الوقود المطلوبة للمحرك المعني. كان هناك أيضًا خيار بين الحاقنات ذات المقاومة العالية والمنخفضة. تعتبر الحاقنات ذات المعاوقة المنخفضة مناسبة للمحركات التي تتطلب فتحًا سريعًا جدًا لإبرة الحاقن. المقاومة النموذجية هي 4 أوم. عيب هذه الحاقنات هو التيار العالي. إن تطور الحرارة الناتج عن ذلك في MegaSquirt أمر غير مرغوب فيه. من الممكن استخدام حاقنات ذات مقاومة منخفضة عن طريق تركيب IGBTs خاصة على لوحة موصلة للحرارة على مبيت MegaSquirt. تقرر استخدام الحقن عالية المقاومة. هناك تطور أقل للحرارة ولا يتم استخدام IGBTs.
حجم المرور (التدفق) مهم جدًا لتحديد كمية الحقن الصحيحة، وبالتالي التحكم. إذا اخترت حاقنات كبيرة جدًا، فإن وقت الحقن في سرعة التباطؤ سيكون قصيرًا جدًا بحيث قد يعمل المحرك بشكل غير منتظم. يجب أن تكون كمية الحقن كافية لحقن كل الوقود في الوقت المتاح. تتم الإشارة إلى كمية الحقن كوقت الحقن بالمللي ثانية. يفترض وجود حمولة عالية عند سرعة المحرك العالية. هذا عند خريطة تبلغ 100 كيلو باسكال. يمكن حساب تدفق الحاقن المطلوب بناءً على خصائص المحرك. يشير تدفق الحاقن إلى عدد ملليلترات الوقود التي يتم حقنها في الدقيقة.
اختيار الحقن المناسبة:
تم توفير المحاقن من ثلاثة أنواع مختلفة للمشروع. أظهرت الأبحاث نوع الحاقن الأكثر ملاءمة للاستخدام في هذا المشروع.
كل نوع من الحاقن له تدفق مختلف؛ العائد بعد دقيقة واحدة من الحقن يختلف حسب النوع. قبل اختبار الحاقنات، خضعت للتنظيف في حمام بالموجات فوق الصوتية. باستخدام طريقة التنظيف هذه، يتم تنظيف الحاقن من الداخل والخارج باستخدام الاهتزازات فوق الصوتية وسائل اختبار خاص، بحيث لا يمكن لأي بقايا أوساخ قديمة أن تؤثر على قياس التدفق أو نمط الحقن. أثناء التنظيف بالموجات فوق الصوتية، تم فتح وإغلاق الحاقنات بشكل مستمر وتم فحص نمط الحقن لكل حاقن؛ كان هذا ضبابًا جميلًا. عند الإغلاق، لم تكن هناك أي شذوذات مرئية، مثل تشكيل السقوط أو الانحراف. بعد التنظيف والاختبار بالموجات فوق الصوتية، تم استبدال الحلقات الدائرية لضمان الختم الجيد عند تركيبها في مشعب السحب.
باستخدام إعداد الاختبار (انظر الصورة أعلاه)، يمكن حقن الحاقنات في أكواب قياس متعددة، بحيث يمكن قراءة كمية الوقود المحقونة بعد فترة زمنية معينة. ومن خلال التحكم في الحاقنات عند ضغط تشغيل يبلغ 3 بار، يمكن التحكم في كمية الوقود المحقون. يجب أن يكون ضغط الوقود على خط الإمداد (السكة) 3 بار ويجب تفعيل إبرة الحاقن لمدة 30 أو 60 ثانية مع دورة تشغيل تبلغ 100%. بعد تفعيل الحاقنات لمدة 30 ثانية، يمكن إدخال البيانات التالية:
النوع الأول: 1 مل
النوع الأول: 2 مل
النوع الأول: 3 مل
سيتم استخدام نوع واحد فقط من الحاقن. يتم تحديد حجم الحاقن باستخدام الصيغة أدناه:
يتم تحديد حجم الحاقن على أساس القوة الفعالة (Pe) التي يتم تسليمها عند سرعة معينة، واستهلاك الوقود المحدد (BSFC)، وعدد الحاقنات (n حاقنات) ودورة العمل القصوى التي يتم من خلالها التحكم في الحاقنات. يتم ضرب الكل في 10.5 للتحويل من رطل في الساعة (رطل/ساعة) إلى مل/دقيقة.
تشير إجابة الحساب إلى الحاقن المناسب لتكوين المحرك هذا. لا توجد مشكلة إذا كان هناك انحراف أقل من 20 مل عن القيمة المحسوبة. يتم تعويض هذا الاختلاف عن طريق ضبط البرنامج في MegaSquirt. يقدم الجدول التالي نظرة عامة على البيانات المستخدمة في الصيغ:
الخطوة الأولى هي تحديد الوقود المحقون بسرعة عزم الدوران. يتم امتصاص كمية معينة من الهواء لكل دورتين في العمود المرفقي. درجة الملء هي الأعلى عند سرعة عزم الدوران. ونظرًا لخصائص المحرك (بما في ذلك تداخل الصمام)، فإن المحرك يمتلئ بشكل أفضل بهذه السرعة وتكون الكفاءة أعلى. وتشير التقديرات إلى أن معدل الملء سيكون حوالي 70٪. تحسب الصيغة 4 حجم الهواء الموجود في المحرك في تلك اللحظة.
في الصيغة 5، يتم حساب كمية الوقود المحقونة على أساس حجم الهواء الموجود. يتم حساب قوة المحرك التي يتم تحقيقها عند سرعة عزم الدوران في الصيغة 6. تشير النسبة بين كمية الوقود المحقون والقدرة إلى BSFC في الصيغتين 7 و8.
يتم ضرب BSFC الفعلي بـ 6 في الصيغة 3600 للتحويل إلى كيلوواط ساعة. غالبًا ما يتراوح BSFC لمحرك البنزين بين 250 و345 جم/كيلووات في الساعة. كلما انخفضت القيمة، زادت كفاءة المحرك. تشير الصيغة 8 إلى العلاقة بين تدفق الوقود بالجنيه/الساعة وقوة المحرك الفعالة. يتم تضمين هذه النسبة في الصيغة 9.
لقد أوضحت إجابة الصيغة 9 أن الحاقنات ذات التدفق 200 مل / دقيقة مناسبة للاستخدام في المحرك. فرق 7 مل لا يكاد يذكر لأنه يتم تعويضه في البرنامج عند ملء جدول VE.
تركيب الحاقنات في مشعب السحب:
يتيح نظام الحقن الذي يتم التحكم فيه إلكترونيًا إمكانية إزالة المكربن، وهو جزء من الإعداد الكلاسيكي. لذلك يتم استبدال المكربن بجسم دواسة الوقود (لإمداد الهواء) وأربعة حاقنات وقود منفصلة. تم الاحتفاظ بمشعب السحب وتعديله للسماح بالتحويل إلى نظام إدارة المحرك. يتم حقن الوقود في مشعب السحب. تم اتخاذ القرار بتركيب الحاقنات في أقرب مكان ممكن من صمام السحب. في معظم الحالات، يختار مصنعو محركات السيارات تركيب صمام السحب بزاوية في مشعب السحب. يتم رش الوقود على صمام المدخل. ومع ذلك، بالنسبة للمشروع الحالي، تم اختيار إعداد يتم فيه وضع الحاقنات بزاوية 45 درجة بالنسبة إلى مجاري الهواء في المشعب.
مشعب السحب مصنوع من الألومنيوم المصبوب. تقرر ربط شجيرات الألومنيوم بالمشعب. لم تكن المعالجة اليدوية بالحجم الجيد خيارًا، لأن الشجيرات كان يجب أن يكون لها أبعاد مختلفة عن حجم الحفر القياسي. وهذا يعني أن الاستعانة بمصادر خارجية للشاحنات كان لا بد من الاستعانة بمصادر خارجية لشركة لديها المعدات المناسبة. يمكن بعد ذلك ربط البطانات بالمشعب بواسطة لحام TIG. تم اختيار تركيب الحاقنات في وضع مستقيم بدلاً من تركيبها بزاوية للسبب التالي:
- عملية التجميع: من الأسهل تركيب الشاحنات في ترتيب أفقي مستقيم. يعد لحام الشاحنات بالمشعب أسهل لأنه أصبح الآن أسهل في اللحام في كل مكان مقارنة بالوضع الذي تكون فيه الشاحنة بزاوية.
- مرحلة ما بعد المعالجة: أثناء اللحام تصبح الشجيرات بيضاوية بعض الشيء. يحدث التشوه بسبب الحرارة المنبعثة أثناء عملية اللحام. وقد تم أخذ ذلك في الاعتبار من خلال جعل القطر الداخلي للبطانات أصغر من القطر الخارجي للحقن. تعد المعالجة اللاحقة (التوسيع) أقل خطورة: عندما يتم تقريب الأكمام من الداخل، يكون القطر مثاليًا للحقن، ويتم ضمان الختم بواسطة الحلقات الدائرية. ارتفاع الشاحنات مهم. لا ينبغي وضع الحاقن بعيدًا في المشعب. يجب ألا تعيق نهاية الحاقن تدفق الهواء. من المعلومات الواردة من المصدر: (Banish، Engine Management، Advanced tuning، 2007) تقرر تركيب الحاقنات بعمق في المشعب بحيث تكون الأطراف بالضبط في الفتحات الموجودة في المشعب؛ لا يتم إعاقة تدفق الهواء.
- حقن الوقود: نظرًا لأن خلط رذاذ الوقود مع الهواء هو الأمثل قبل فتح صمام السحب، فلا يهم كثيرًا ما إذا كان الحاقن يحقن تمامًا في صمام السحب أو قبل ذلك مباشرة في مشعب السحب.
مع الحقن المتزامن، يتم الحقن في كل دورة للعمود المرفقي (360 درجة). الحقن الأربعة تحقن في وقت واحد. وهذا يعني أنه يتم حقن الوقود أيضًا في قناة السحب عندما لا يكون صمام السحب مفتوحًا. وبعد مرور بعض الوقت، يفتح صمام الدخول ويظل الوقود يدخل إلى الأسطوانة.
يتم قطع الشجيرات خصيصًا حسب الحجم على مخرطة. القطر الداخلي أصغر قليلاً من القطر الخارجي للحاقن؛ نظرًا لأن التشوه يحدث أثناء عملية اللحام، يجب أن تكون هناك فرصة لإزالة المواد أثناء المعالجة اللاحقة عن طريق التوسيع. وهذا يعني أن القطر يزيد قليلاً بسبب طحن المادة. لا ينبغي أن يكون القطر كبيرًا جدًا، لأنه من المحتمل أن الحلقة المطاطية على شكل حرف O الموجودة في الحاقن لن تكون قادرة على الغلق بشكل جيد بما فيه الكفاية. الختم الجيد مهم جدًا؛ يؤدي تسرب الهواء عبر الحاقن إلى انخفاض الفراغ في مشعب السحب.
ثم لم يعد الضغط السلبي المقاس يتوافق مع الضغط السلبي المحسوب. وهذا يؤثر على الحقن، والذي يتم تحديده على أساس جدول VE. ويلعب الضغط السلبي دورا رئيسيا في هذا. يتم وصف ميزات وإعدادات جدول VE في الفصل التالي.
تم وضع حافة مشطوفة في الجزء السفلي من البطانات بحيث تتطابق الأشكال مع أشكال مشعب السحب. يجب أن تكون الشاحنة في وضع مستقيم قدر الإمكان. توضح الصورة أدناه مشعب السحب مع علبة أثناء عملية التجميع. يتم ربط الغلاف على جانب واحد، بحيث يمكن رؤية كيفية تأثير اللحام على المادة بوضوح. لم يكن من الواضح ما إذا كان الألومنيوم الموجود في المشعب يحتوي على الكثير من التلوث، مما قد يجعل اللحام صعبًا. تبين أن هذا على ما يرام. ولمنع البطانات من التحرك من موضعها أثناء اللحام، تم حفر ثقوب في المشعب مسبقًا وتم تثبيت البطانات في الموضع الصحيح باستخدام رقصة مصنوعة خصيصًا. بهذه الطريقة يتم لحام الشجيرات الأربع في كل مكان. أظهر الفحص النهائي أن الوصلات بين البطانات والمشعب كانت محكمة الغلق.
عادة ما يتم تشكيل الاتصال بين الحاقنات بواسطة سكة حاقن صلبة. هذا الأنبوب ذو الوصلات، غالبًا ما يكون مصنوعًا من سبائك الألومنيوم، يتم تصنيعه حسب المقاس من قبل الشركة المصنعة. يحتوي محرك لاند روفر المستخدم في المشروع على حاقنين بجوار بعضهما البعض، ولكن المسافة بين أزواج الحاقنات كبيرة جدًا. أبعاد سكة الوقود والمسافة بين مجاري الهواء لمشعب السحب غير متطابقة. لذلك كان لا بد من تعديل السكة.
إن تقصير بعض الأجزاء وإطالة أجزاء أخرى عن طريق اللحام أمر صعب للغاية؛ يمكن أن يؤدي التلوث بالوقود القديم، والذي يصعب إزالته من داخل السكة، إلى تدهور عملية الالتصاق. ولأن الأمر يتعلق بالوقود، فقد تم اختيار الطريقة الأكثر أمانًا؛ يتم توصيل الأجزاء التي يتم تركيب الحاقنات عليها بواسطة خرطوم وقود عالي الجودة. تم تركيب الحواف الملحومة من جميع الأطراف وتم استخدام مشابك خرطوم قوية لمنع الخراطيم من الانزلاق فوق الحواف الملحومة.
الصورة أدناه توضح مشعب السحب في وقت التصنيع. يتم توصيل خط الإمداد (المشار إليه بالرقم 1) بمخرج مضخة الوقود. يتم إمداد الوقود إلى مدخل الحاقنات الأربعة تحت ضغط 3 بار. ينظم منظم الضغط (3) الضغط اعتمادا على ضغط مشعب السحب، لأن فرق الضغط بين ضغط الوقود والفراغ في مشعب السحب يجب أن يبقى 3 بار. يتدفق الوقود عائداً إلى الخزان عبر خط العودة (2). هناك تداول مستمر للوقود. يتم الحقن فقط عندما يتم التحكم في الحاقنات بواسطة وحدة التحكم الإلكترونية MegaSquirt.
- خط امداد
- خط عودة
- منظم الضغط
- التحكم في الضغط
- الدرع الواقي من الحرارة
- اتصال صمام الغاز
- اتصال الضغط السلبي
- اسطوانة الحقن 1
- قوس الحاقن أ
- قوس الحاقن B
- اسطوانة قناة السحب 1
في سيارات الركاب الموجودة، يتم ربط حاجز الحاقن بمشعب السحب باستخدام المشابك أو الثقوب. تقوم سكة الحاقن بتثبيت الحاقنات في المشعب. ولأنه تم اختيار خرطوم الوقود المرن كقضيب حاقن لهذا المشروع، فإن ما سبق ذكره غير ممكن. لذلك تقرر تثبيت الحاقنات في مشعب السحب بقوس مصنوع خصيصًا. تتكون الأقواس من جزأين: الجزء العلوي (القوس أ) والجزء السفلي (القوس ب).
تحتوي الدعامة A على شقين يمكن انزلاقهما فوق الحاقنات. يسمح ذلك بالضغط على الحاقنات في المشعب عن طريق الجوانب المسطحة. يحتوي كلا القوسين A على فتحات مشقوقة بحيث يمكن تعديل المسافة بين الحاقنات والفتحات المشقوقة. يتم ربط الدعامتين A وB معًا: يتم ربط الدعامة B بنفس المسمار الذي يثبت المشعب بالمحرك. تسمح الفتحة المشقوقة بتعديل الدعامة في الاتجاه الرأسي. كلما تم تحريك الدعامة إلى الأسفل، كلما تم تثبيت الحاقن بقوة أكبر.
اشتعال:
تم استبدال الإشعال التقليدي بنظام إشعال يتم التحكم فيه إلكترونيًا مع ملف إشعال يتم التحكم فيه بواسطة MegaSquirt. لكي يعمل المحرك بشكل كامل بالتقنيات الأصلية، يجب في البداية توصيل النظام التقليدي بنقاط الاتصال. فقط بعد عدة ساعات من التشغيل يمكن التأكد من أن المحرك يعمل بشكل صحيح، وبعد ذلك يمكن البدء في تركيب وضبط، من بين أمور أخرى، الإشعال الذي يتم التحكم فيه إلكترونيًا.
التحضير مع الإشعال التقليدي:
تم تجهيز محرك Land Rover في الأصل بنظام الإشعال مع نقاط الاتصال، والذي يسمى الآن أيضًا نظام الإشعال التقليدي. توضح الصورة هذا النوع من نظام الإشعال.
مع نقاط الاتصال المغلقة، يبدأ تراكم التيار الأساسي. يقتصر التيار على 3 إلى 4 أمبير بمقاومة الملف الأولي. عندما يتدفق التيار عبر الملف الأساسي لملف الإشعال، سيتم بناء مجال مغناطيسي. يوجد كل من الملف الأولي (3) والملف الثانوي (4) في هذا المجال المغناطيسي. عندما يتم مقاطعة التيار عبر نقاط الاتصال (10) بواسطة كامة القاطع (9) الموجودة على عمود التوزيع، يتم حث الجهد في كلا الملفين. يتم إنتاج ما يقرب من 250 فولت في الملف الأولي. سيؤدي الاختلاف في اللفات إلى خلق جهد تحريضي يتراوح من 10 إلى 15 كيلو فولت في الملف الثانوي. يتم إنشاء شرارة شمعة الإشعال عند فتح النقاط.
يمكن تحديد جهد الحث عن طريق السماح للتيار الأساسي بالتدفق لفترة من الوقت بعد فتح نقاط الاتصال. يتم تحقيق ذلك باستخدام مكثف متصل بالتوازي عبر نقاط الاتصال. المكثف هو عنصر محدد للوقت، اعتمادًا على السعة، يقوم فعليًا بضبط مستوى جهد الحث. يتم أيضًا منع نقاط الاتصال من الاحتراق.
ملف الإشعال لنظام إدارة المحرك:
سيتحكم نظام إدارة المحرك في ملف الإشعال. يظل ملف الإشعال الكلاسيكي مع الموزع موجودًا على المحرك ليكون بمثابة إعداد اختبار، ولكنه لم يعد جزءًا من عمل محرك الاحتراق. تم اختيار نظام الإشعال بدون موزع (ملف الإشعال DIS)، والذي تمت ترجمته بشكل فضفاض على النحو التالي: "نظام الإشعال بدون موزع". هذا النوع من نظام الإشعال لا يستخدم الموزع. كان هناك خيار آخر وهو اختيار ملف الإشعال على القابس (COP). يتم توصيل ملف إشعال منفصل بكل شمعة إشعال. يُطلق على ملف الإشعال COP أيضًا اسم ملف الإشعال الدبوسي. عيب ملف الإشعال COP هو أن تبديد الحرارة أقل جودة من ملف الإشعال DIS. عند استخدام ملفات الإشعال COP، يلزم أيضًا الحصول على إشارة من مستشعر عمود الحدبات، وهو أمر غير موجود في المحرك الحالي.
تعمل السن المفقودة في بكرة العمود المرفقي كنقطة مرجعية يتم من خلالها تحديد توقيت الإشعال. باستخدام ملف الإشعال DIS، سيتم تنشيط شمعتي إشعال في وقت واحد في لحظة الإشعال. إن ملف الإشعال DIS هو في الواقع وحدة يتم فيها تركيب ملفي الإشعال. عندما تتحرك مكابس الأسطوانات 1 و 4 إلى الأعلى، سينشغل أحدهما بشوط الانضغاط والآخر بشوط العادم. ومع ذلك، فإن كلا شمعتي الإشعال ستولدان شرارة. الشرارة الناتجة عن الأسطوانة التي تعمل في شوط الضغط ستتسبب في اشتعال الخليط. أما الشرارة الأخرى، والتي تسمى "الشرارة الضائعة"، فهي تنطلق عندما يغادر غاز العادم غرفة الاحتراق. الشرارة المهدرة هي شرارة تتشكل عندما لا يتم إشعال أي خليط. طاقة الاشتعال منخفضة. على الرغم من الشرارة، هناك القليل من فقدان الطاقة. كما أنها ليست ضارة.
يوضح الشكل مخطط التشغيل لمحرك بنزين رباعي الأسطوانات مزود بملف إشعال DIS. يوضح مخطط العمل هذا علامتي إشعال لكل لحظة إشعال؛ أحدهما يولد الشرارة لإشعال الخليط، والآخر هو الشرارة الضائعة. يمكن التحكم في ملف الإشعال DIS بواسطة MegaSquirt بنبضتين فقط.
عندما تحدث شوط الضغط في الأسطوانة 1 وشوط العادم في الأسطوانة 4، يتحكم MegaSquirt في الملف الأساسي A عبر السن 36 في DB37 (انظر الصورة أدناه). ويتم هذا التحكم بناءً على النقطة المرجعية للعمود المرفقي (بين 90 و120 درجة قبل TDC). يتحكم MegaSquirt في الملف الأساسي B، وهو المسؤول عن تكوين شرارة الأسطوانات 2 و 3، ويتم تشغيله بزاوية 180 درجة بعد الملف A. لا توجد نقطة مرجعية للملف B، ولكن يمكن تحديد توقيت الإشعال ببساطة عن طريق حساب الأسنان الموجودة على عجلة النبض 36-1.
تظهر مقاومة قدرها 7 أوم بين الملف A لملف الإشعال والمنفذ 330 للمعالج. يحد هذا المقاوم من الجهد الحالي والتحريضي لنبض القيادة. نظرًا لأن هذا المقاوم ليس قياسيًا في لوحة دائرة MegaSquirt، فيجب تعديله وتعديله. على يسار الخط العمودي المتقطع في الصورة أدناه، تظهر الدوائر الداخلية لـ MegaSquirt. المكونات الموضحة (المقاومتان 330 أوم ومصابيح LED) يجب أن يتم لحامها بلوحة الدوائر المطبوعة بعد ذلك.
تراكم التيار في الملف الابتدائي:
من المهم الحصول على نظرة ثاقبة للتراكم الحالي في الملف الأولي. ليس فقط التيار، ولكن أيضًا يمكن تحديد وقت شحن ملف الإشعال باستخدام هذا. يعتمد وقت التحميل على عدد من العوامل التي يجب أن يأخذها MegaSquirt بعين الاعتبار.
معامل الحث الذاتي (قيمة L) لملف الإشعال المحدد هو 3,7mH. جنبا إلى جنب مع المقاومة الأومية R، يتم تحديد الحد الأقصى للتيار الأساسي ووقت صعود المنحنى. تضمن قيمة L الصغيرة والمقاومة ارتفاع التيار بسرعة بعد التشغيل. يمكن استخدام البيانات المعروفة لملف الإشعال لحساب كيفية تراكم التيار الأساسي.
الصيغة التالية توضح الحل العام للمعادلة التفاضلية من الدرجة الأولى، والتي تحسب التيارات وأوقات الشحن والتفريغ لإظهار ظاهرة التبديل كمنحنى.
المعادلة هي:
حيث يتم حساب الثابت الزمني (Tau) كما يلي:
الحد الأقصى للتيار سيكون 28 أمبير وفقًا لقانون أوم:
في الواقع، لن يتم تحقيق هذا التيار.
يتم إيقاف تشغيل الملف عاجلاً. سيتم شرح السبب لاحقا. إدخال هذه المعلومات في الصيغة العامة يعطي:
يوضح الشكل منحنى شحنة الملف الابتدائي. من الوقت T0 إلى 1 Tau، يتم شحن الملف إلى 63,2%. هذه نسبة ثابتة لوقت شحن الملف. تظهر نتيجة الصيغة 13 أن الملف مشحون بـ 1 أمبير عند 17,7 تاو. عند t = 5 Tau، تم الوصول إلى القيمة النهائية عمليًا.
وفقًا لمواصفات ملف الإشعال، فإن التيار الأساسي لملف الإشعال بعد الشحن هو 7,5 أمبير، ولا يزيد التيار. الوقت الذي يستغرقه الوصول إلى 7,5 أمبير يسمى وقت السكون. يعتمد وقت السكون على جهد البطارية، وهو في هذه الحالة 14 فولت. إذا لم يتم ضبط عملية الشحن، فإن التيار عبر الملف يصل إلى 12 أمبير كحد أقصى وفقًا للصيغة 28.
يتم شحن الملف وفقًا للصيغة 14 إلى 7,4 A عند t = 17,7 مللي ثانية. وقت الشحن الفعلي أقصر، لأن الملف مشحون بحد أقصى 7,5 أمبير. يمكن حساب الوقت المطلوب عن طريق إدخال البيانات المعروفة في الصيغة 15.
توقف تراكم التيار الأساسي عند 7,5 أ. وهذا يمنع ملف الإشعال من أن يصبح دافئًا بشكل مفرط وغير ضروري. الشيء الأكثر أهمية هو أن يتم شحن الملف على النحو الأمثل قدر الإمكان في أقصر وقت ممكن. يوضح الشكل منحنى الشحن حتى t = 2,3 مللي ثانية.
عندما ينخفض جهد البطارية، على سبيل المثال عند بدء تشغيل المحرك، فإن ذلك يؤثر على وقت السكون. ثم يستغرق الأمر وقتًا أطول من 2,3 مللي ثانية قبل الوصول إلى 7,5 أمبير. يتم تحديد وقت التحميل الجديد باستخدام الصيغة المعروفة الآن. يتم تحديد الحد الأقصى للتيار بناءً على جهد البطارية:
يتم حساب وقت الشحن حتى 7,5 أمبير بحد أقصى 20 أمبير في الصيغة 17:
في الشكل، يظهر زمن الشحن عند 14 فولت بالخط الأسود، وزمن الشحن عند 10 فولت يظهر باللون الأخضر. تنخفض الخطوط إلى 0 في نفس الوقت؛ هذا هو توقيت الاشتعال. نظرًا لأن الجهد المنخفض للبطارية يتطلب وقتًا أطول لشحن الملف الأساسي، يجب على MegaSquirt تشغيل الطاقة الأساسية مبكرًا.
تشير الخطوط السوداء (الصاعدة والهبوطية) إلى وقت المكوث عند جهد بطارية يبلغ 14 فولت. يشير الخط الأخضر إلى وقت الشحن المتقدم بجهد أقل: وهذا يعطي Δt. وقت الشحن الفعلي في هذه الحالة هو Δt + 100%.
وسيتم توضيح ذلك لاحقًا في هذا القسم بالمثال والشكل 36. يتم تمديد وقت الشحن ويظل توقيت الإشعال كما هو. إذا لم يحدث هذا أو لم يحدث بشكل كافٍ، فسيكون له عواقب على الطاقة المنطلقة أثناء الاشتعال. في هذه الحالة، يتم إيقاف التيار الأساسي مبكرًا جدًا، بحيث لا يتم الوصول إلى تيار 7,5 أمبير. إن تمديد وقت شحن الملف الأساسي (وقت المكوث) هو في صيغة دالة لجهد البطارية. حساب زمن السكون عند جهود مختلفة يعطي تيارًا أقصى مختلفًا في الملف.
بافتراض أن جهد البطارية يمكن أن ينخفض إلى 6 فولت أثناء البدء ويرتفع إلى 14,7 فولت أثناء الشحن، يمكن رسم منحنى عن طريق حساب عدد من القيم المتوسطة. توضح الصورة أدناه تصحيح وقت المكوث لملف الإشعال DIS المستخدم. يتم وضع نقطة (حمراء) في الرسم البياني لكل زيادة قدرها 2 فولت. نظرًا لأنه تم إدخال وقت سكون تم إدخاله مسبقًا قدره 2,3 مللي ثانية عند جهد 14 فولت في برنامج TunerStudio، يتم تكوين عامل تصحيح من هذا الجهد. وبالتالي فإن الجهد 14 فولت هو 100% (بدون تصحيح).
وقد أصبح من الواضح الآن أن زمن الشحن يزداد بنسبة تصل إلى 315% مع جهد بطارية يبلغ 6 فولت.
يمكن أن ينخفض جهد البطارية بما يصل إلى 6 فولت في الظروف غير المواتية. وهذا يعني إضعاف شرارة الاشتعال. إن تمديد فترة السكون (الوقت الذي يتدفق فيه التيار الأولي) يعوض عن ذلك، بحيث يتم الحصول على طاقة إشعال كافية حتى عند هذا الجهد المنخفض. وهذا يعني أن Δt من الشكل 36 يتضاعف ثلاث مرات (2,3 مللي ثانية * 315% = 7,26 مللي ثانية) مقارنة بوقت السكون البالغ 100% (2,3 مللي ثانية) المشار إليه باللون الأسود.
يمكن نسخ المعاملات المشار إليها باللون الأحمر في الصورة أعلاه مباشرة إلى برنامج TunerStudio.
بعد مرور بعض الوقت على تفريغ الملف الأساسي، يبدأ الإعداد للإشعال التالي. كلما زادت سرعة المحرك، زادت سرعة إعادة شحن الملف. يوضح الشكل 37 منحنيين حيث يزيد التيار الأساسي إلى 8,85 A. ويكون توقيت الإشعال عند النقطة التي ينخفض فيها الخط إلى 0 A.
تحديد توقيت الإشعال:
يتم تحديد إشارة الإشعال من النقطة المرجعية للعمود المرفقي.
في حلقة التروس الخاصة ببكرة العمود المرفقي، تم طحن سن واحد من 36 سنًا عند 1 درجة أمام المركز الميت العلوي لمكبس الأسطوانة 100. بين 1 و100 درجة، لذلك أثناء شوط الانضغاط، يتم تشغيل المعالج الدقيق يمكن لـ MegaSquirt تحديد توقيت الإشعال. وهذا يأخذ في الاعتبار التقدم.
تُظهر الصورة صورة راسم الذبذبات ثنائي القناة حيث تُظهر الصورة العلوية النقطة المرجعية للعمود المرفقي وتظهر الصورة السفلية إشارة التحكم من MegaSquirt إلى ملف الإشعال DIS. تحتوي إشارة التحكم على جهد 5 فولت (المنطق 1) وتستمر حوالي 1,5 مللي ثانية.
تقدم الاشتعال:
لا يتم استخدام أجهزة استشعار الضرب في هذا المشروع. من الممكن معالجة المعلومات من أجهزة استشعار الضرب، ولكن مجرد تركيب جهاز استشعار الضرب ليس كافيًا. معالجة الإشارات معقدة. يجب أولاً تحويل إشارة الضربة إلى إشارة نعم/لا أو إلى إشارة تناظرية تشير إلى قوة التفجير.
يتم تحويل اهتزازات المحرك إلى إشارة طرق عن طريق دائرة واجهة. هذه الدائرة غير موجودة في MegaSquirt II. ولهذا السبب تقرر ضبط التحميل الكامل والتحميل الجزئي بشكل آمن، بحيث لا ينتهي الأمر بالمحرك في منطقة الخبط. يجب تحديد منحنى تقدم الحمل الكامل الذي سيتم ضبطه ضمن حدود الطرق. يتم تحديد البيانات المتقدمة للطرد المركزي والفراغ للإشعال التقليدي بناءً على بيانات المصنع من دليل المحرك. يمكن رسم النقاط على الرسم البياني (المثال في الصورة أدناه).
يشير الخط الوردي إلى التقدم الميكانيكي الأصلي. وهذا خطي جزئيًا بسبب البناء الميكانيكي لأوزان الطرد المركزي. يُظهر الخط الأسود التحكم في الخريطة في MegaSquirt؛ هذا الخط يتبع منحنى. من المهم البقاء بعيدًا عن مناطق الطرق ذات التحميل الجزئي والحمولة الكاملة؛ وبالتالي فإن التحكم في الخريطة يكون محدودًا عند التحميل الجزئي (الخط الأحمر) ولا يزيد التقدم عند التحميل الكامل أكثر مما هو عليه في حالة التقدم الميكانيكي (الخط الأحمر). ترتيب الخريطة الفعلي يتبع الخط الأزرق.
أولاً، كان لا بد من إدخال منحنى تقدم الحمل الكامل في جدول تقدم الشرارة. عند السرعات العالية والأحمال المنخفضة، ستكون هناك حاجة إلى مزيد من التقدم. عند التحميل الجزئي، تتم إضافة المقدمة إلى مقدمة الحمل الكامل. يتم عرض جدول تقدم الإشعال المكتمل والإعدادات المتقدمة عندما يكون المحرك باردًا في الصفحة 7.
جسم الخانق:
تم التحكم في إمداد الهواء/الوقود بواسطة المكربن في حالته الأصلية. بالنسبة لنظام إدارة المحرك، يتم استبدال المكربن بجسم دواسة الوقود وأربعة حاقنات مثبتة في مشعب السحب. وهذا يوفر حقنًا أكثر دقة وتحكمًا من المكربن، حيث يتكون خليط الهواء/الوقود مركزيًا في المشعب وينقسم إلى أربع قنوات. يتم فتح الخانق بواسطة كابل Bowden الذي يتم تشغيله يدويًا من لوحة العدادات.
بعد كل شيء، لا يدعم MegaSquirt II جسم الخانق الذي يتم تشغيله إلكترونيًا. ولهذا السبب فإن التحكم بكابل Bowden هو الخيار الوحيد الذي يمكن استخدامه.
يتم نقل موضع الخانق إلى MegaSquirt عن طريق الجهد. يعتمد حجم الجهد على زاوية فتح صمام الخانق. مستشعر موضع الخانق عبارة عن مقياس جهد بجهد إمداد يبلغ 5 فولت (انظر الصورة). من الضروري الاتصال 3 والاتصال الأرضي 1. يفترض العداء (دبوس 2) موضعًا على المقاومة يعتمد على موضع الخانق. وبالتالي يتم توصيل العداء بصمام الخانق. عندما يتعين على العداء تجاوز مسافة صغيرة فوق المقاومة (يشير العداء إلى اليسار)، تكون المقاومة منخفضة. في الصورة، تم وضع العداء على اليمين (الجانب الأرضي)، مما يعني أن هناك مقاومة عالية وبالتالي جهد إشارة منخفض.
مع استخدام جسم الخانق، يوجد جهد 600 مللي فولت على العداء عندما يكون الخانق مغلقًا وجهد 3,9 فولت عندما يكون الصمام مفتوحًا بالكامل. تستقبل وحدة التحكم الإلكترونية الجهد وتستخدمه لحساب زاوية فتح صمام الخانق. الزيادة السريعة في زاوية الفتح تعني حدوث تسارع؛ تستجيب وحدة التحكم الإلكترونية لهذا من خلال الإثراء لفترة وجيزة. وهذا ما يسمى إثراء التسارع. لا يستخدم مستشعر موضع الخانق لتحديد إثراء الخليط في ظروف تشغيل مختلفة؛ ويستخدم مستشعر MAP لهذا الغرض.
اختبار إعداد محرك السائر مع جهاز محاكاة:
بعد أن تم تعديل جهاز MegaSquirt، يمكن استخدام صندوق الاختراق للتحقق من تلقي التحكم في محرك السائر. تشير إضاءة مصابيح LED ذات اللونين إلى حدوث التحكم. ويمكن اتباع الخطوات التي يتم من خلالها التحكم في المحرك السائر من خلال النظر إلى التغير في الألوان. وتتناوب الألوان بين الأحمر والأصفر. يمكن إدخال بيانات المحرك السائر في قائمة "التحكم في الخمول" في برنامج TunerStudio. بالإضافة إلى النوع (4 أسلاك)، يمكن أيضًا ضبط عدد الخطوات. يتضمن هذا أيضًا موضع البداية الذي يجب أن يكون فيه محرك السائر عند بدء تشغيل المحرك. علاوة على ذلك، يمكن ضبط الوقت للمدة التي يستغرقها ضبط خطوة واحدة.
يعتمد عدد الخطوات، من بين أمور أخرى، على درجة حرارة سائل التبريد؛ تتطلب درجة الحرارة المنخفضة فتحة أكبر لمحرك السائر. يمكن ضبط الخطوات المتعلقة بدرجة الحرارة في الرسم البياني. يمكن استخدام جهاز المحاكاة للتحقق مما إذا كان يتم التحكم في محرك السائر بشكل صحيح أم لا. نظرًا لأنه يتم فحصه أولاً على جهاز المحاكاة بدلاً من فحصه على المحرك، فمن الممكن منع حدوث مشكلات أثناء بدء تشغيل المحرك أو تشغيله نتيجة لوجود مشكلة محتملة في الأجهزة أو البرامج. نظرًا لأن درجة حرارة سائل التبريد وسرعة المحرك تؤثران بشكل أساسي على زاوية فتح محرك السائر، يمكنك التحقق مما إذا كان التحكم صحيحًا عن طريق إدارة مقاييس الجهد هذه. سيعرض العداد الموجود على لوحة القيادة في TunerStudio التعديل في عدد الخطوات المعدلة.
إعدادات المحرك السائر:
يوضح الشكل شاشة إعدادات محرك السائر المستخدم لسرعة التباطؤ (التحكم في التباطؤ).
يتم تحديد خطوات ضبط المحرك مسبقًا باستخدام الاردوينو. ويجب أيضًا إدخال عدد الخطوات للانتقال إلى موضعه الأساسي (خطوات التوجيه). ينشط محرك السائر في مرحلة الإحماء (الخوارزمية) ويقوم بتنشيط الملفات في حالة توقف تام (احتفظ بالتيار بين الخطوات).
يعتمد موضع محرك السائر على درجة حرارة سائل التبريد. عند بدء تشغيل محرك بارد، يجب أن يكون الصمام مفتوحًا أكثر قليلاً مما هو عليه عند بدء تشغيل محرك دافئ. الصورة أدناه توضح شاشة الإعدادات لضبط الخطوات (الخطوات) بالنسبة لدرجة حرارة سائل التبريد (Coolant). عندما يكون المحرك باردًا، يتم فتح المحرك المتدرج بالكامل بينما يكون المحرك في وضع الخمول. أثناء مرحلة الإحماء، يغلق محرك السائر قليلاً.
من الممكن أيضًا ضبط موضع محرك السائر بناءً على درجة حرارة سائل التبريد عند بدء تشغيل المحرك. وهذا ما يسمى "واجب/خطوات التدوير الخامل". الصورة أدناه توضح شاشة الإعدادات.
دائرة مضخة الوقود:
يضمن MegaSquirt تشغيل وإيقاف مضخة الوقود. الترانزستور Q19 في الشكل أدناه يحمي الترانزستور Q2 من التيار الزائد. إذا كان التيار مرتفعًا جدًا، فقد يحترق الترانزستور. عندما يزداد التيار خلال جزء المجمع-الباعث في Q2 وR40، يتم الوصول إلى جهد التشبع عند قاعدة Q19. يتم تشغيل الترانزستور Q19، مما يؤدي إلى انخفاض جهد الباعث الأساسي عند Q2.
يتم التحكم في الاتصال FP-1 PTA0 داخليًا بواسطة MegaSquirt. مطلوب إشارة دخل من مستشعر موضع العمود المرفقي (مستشعر Hall أو مستشعر حثي) للتحكم في دائرة الترانزستور. في حالة فقدان الإشارة، على سبيل المثال، إذا توقف المحرك عن غير قصد، فسيتم إنهاء إمداد مضخة الوقود بالطاقة على الفور.
يتم توصيل خرج دائرة الترانزستور (FP1 OUT) بمرحل مضخة الوقود. دبوس 85 من التتابع هو خرج تيار التحكم. مع مرحل نشط، يتم تبديل قسم الطاقة الرئيسي (دبوس 30 و 87)، بحيث تتلقى مضخة الوقود جهدًا كهربائيًا للعمل.
يتم استخدام مضخة وقود إلكترونية بضغط تشغيل 3 بار. يتم توجيه الوقود من خلال مرشح الوقود إلى حاجز الوقود، حيث يكون الضغط عند مدخل الحاقنات. سيقوم الحاقن بحقن كمية محسوبة مسبقًا من الوقود في مشعب السحب عندما تأتي الإشارة من MegaSquirt. لا يقتصر التحكم في MegaSquirt على تحديد كمية الوقود المحقون، ولكن أيضًا ضغط الوقود في السكة.
عند ضغط قضيب أعلى، سيتم حقن كمية أكبر من الوقود بنفس التحكم. ولذلك يجب تعديل ضغط السكة بناءً على الضغط السلبي في مشعب السحب. يجب أن يظل فرق الضغط (∆P) 3 بار في جميع الأوقات. يوضح الشكل مخططًا لنظام الوقود. الخطوط الوردية والصفراء والبرتقالية والسوداء توضح التوصيلات الكهربائية. يشير الخط الأحمر إلى إمدادات الوقود والخط الأزرق إلى عودة الوقود.
الانتهاء من الأعمال الميكانيكية:
الصور الثلاث التالية تظهر المحرك في المراحل النهائية من التعديلات الميكانيكية.
صورة 1:
هذا هو الجانب الذي تظهر فيه معظم الأجزاء المطبقة. توجد هنا أيضًا لوحة القيادة الخاصة بعناصر التحكم ووحدة التحكم MegaSquirt ECU. يوجد أسفل الصورة وسيلة إيضاح تحتوي على وصف لأرقام الأجزاء. يمكنك فتح الصور بحجم أكبر من خلال الضغط عليها.
- صمام التحكم؛
- خط الوقود عن طريق الحقن.
- توصيل أنبوب صمام الخانق بمشعب السحب؛
- مقياس ضغط الوقود
- مشعب السحب والعادم؛
- لوحة القيادة مع مفتاح مروحة التبريد، وأضواء المولد وضغط الزيت، ومفتاح الإشعال ومفتاح الأرض؛
- خرطوم فراغ لمستشعر MAP؛
- لامدا الاستشعار؛
- خراطيم الوقود (الإمداد والعودة) معًا في صندوق شرنك؛
- مضخة الوقود/وحدة الخزان؛
- تتابع مضخة الوقود
- ميجاسكويرت؛
- العادم كاتم الصوت.
صورة 2:
تظهر هذه الصورة الجانب الآخر من المحرك. هنا يمكنك رؤية المكربن (15) والإشعال التقليدي (17). الغرض من هذا الإشعال الكلاسيكي هو التسبب في اشتعال شمعات الإشعال في إعداد الاختبار (14). وهذا بالطبع ليس له أي وظيفة للمحرك، ولكنه يوفر نظرة ثاقبة لتشغيل الإشعال كما هو الحال في السيارات الكلاسيكية.
يشير الرقم 20 إلى آلية فرامل ناقل الحركة. يمكن تشديد قضيب أسطوانة الفرامل باستخدام كابل بودين، بحيث يتم فرملة عمود الإخراج لعلبة التروس. يتم استخدام فرامل ناقل الحركة لتحميل المحرك لفترة وجيزة عند تعشيق أحد التروس.
14. اختبار إعداد اشتعال الموزع الميكانيكي.
15. المكربن.
16. ملف الإشعال DIS.
17. اشتعال الموزع الميكانيكي مع تقدم الفراغ.
18. لوحة القيادة الخلفية.
19. مضخة الوقود الميكانيكية.
20. آلية فرامل ناقل الحركة.
21. ملف الإشعال الكلاسيكي.
صورة 3:
يمكن رؤية المنظر العلوي للمحرك مع إعداد اختبار الإشعال وسكة الوقود بوضوح هنا.
تم الانتهاء من التعديلات الميكانيكية. لا يمكن تشغيل المحرك بعد لأنه يجب أولاً إدخال بعض البيانات في MegaSquirt.
