Temas:
- Ajuste del sistema de gestión del motor.
- mesa VE
- tabla AFR
- Tabla de avance de encendido y avance en frío
- Corrección de batería en reposo
- Encienda el encendido y arranque, pulso de arranque
- Stationair
- Aceleratie
- Pulso de cebado
- Enriquecimiento adicional
Ajuste del sistema de gestión del motor:
Los capítulos anteriores describen cómo se prepara el motor y qué decisiones se han tomado para diseñar el sistema de gestión del motor. La implementación describe cómo se procesan los datos obtenidos en el sistema de gestión del motor. Introducir todos los parámetros no es suficiente para que el motor funcione. Aún es necesario realizar un “ajuste”, con ajustes basados en mediciones y resultados experimentales.
El ajuste del software del motor tiene una gran influencia en su funcionamiento. Un ajuste incorrecto puede provocar un funcionamiento irregular, calarse e incluso provocar fallos en el motor. Esto último puede ocurrir si la mezcla es demasiado magra. El tiempo y la cantidad de inyección dependen de varios factores:
- rpm;
- Impuesto;
- Temperatura.
Para lograr una buena formación de la mezcla en todo momento bajo diferentes condiciones de funcionamiento, la ECU debe configurarse correctamente antes del primer arranque del motor. Los ajustes se realizan completando una serie de tablas, a saber:
- La tabla VE para la eficiencia volumétrica;
- La tabla de relación aire/combustible AFR;
- La tabla de encendido para el tiempo de encendido.
Las tablas se ingresan en el programa TunerStudio. Introducir valores incorrectos puede provocar que el motor no funcione correctamente; Por lo tanto, el conocimiento del sistema es un requisito aquí. Los siguientes párrafos explican cómo se determinaron las tablas. El tiempo de inyección básico, es decir sin enriquecimiento, se determina mediante una serie de cálculos.
La masa específica del aire (ρ) se calcula a partir de la temperatura medida del aire aspirado y la presión negativa (el valor del sensor MAP). Por tanto, está claro que para el correcto funcionamiento del motor son necesarias tablas debidamente cumplimentadas.
Tabla VE:
en el capitulo sistema de inyección se explica para qué sirve la tabla VE. Esta sección explica cómo se determinan los datos de la tabla VE para el motor Land Rover.
En la tabla VE, cada celda indica el porcentaje asociado a la presión negativa en relación a la velocidad. Este porcentaje será mayor a la velocidad a la que el par sea mayor. Después de todo, el motor es más eficiente allí porque es el que llena mejor. La curva de par y potencia del motor Land Rover se muestra en la siguiente imagen.
La figura muestra una mesa VE completada con un generador. El eje Y indica la presión del colector de admisión detectada por el sensor MAP. 100 kPa equivale a 1 bar (la presión del aire exterior) y es la presión máxima en el colector de admisión de un motor de aspiración natural. El eje X indica la velocidad del motor.
Antes de arrancar el motor por primera vez, se debe completar la tabla VE estimada. El ajuste final de la mesa VE deberá realizarse en un banco de pruebas utilizando una sonda lambda de banda ancha y un control lambda desactivado. El programa “TunerStudio” que proporciona al MegaSquirt el software y los parámetros tiene una utilidad que calcula los valores en la tabla VE. Sin embargo, los valores VE también se pueden calcular mediante fórmulas. Los datos de la tabla se utilizan para completar las fórmulas.
V aire se determina en las mismas condiciones que en un cálculo anterior; es decir, a la velocidad del motor donde el par es mayor. La respuesta de un cálculo previo se obtiene, por tanto, de la siguiente fórmula.
La (infra)presión en el colector de admisión y la temperatura del aire de admisión influyen en la masa específica de aire y, con ello, también en la fórmula del grado de llenado. El nivel de llenado se puede determinar utilizando los datos conocidos y calculados de la tabla 3 y esta fórmula.
Se puede ingresar el 2500% en la celda a 100 RPM y 70 kPa en la tabla VE. Esto está en la fila superior de la serie numérica, con el acelerador completamente abierto. Los cálculos se pueden repetir varias veces para ingresar otros números en la tabla VE. Las celdas intermedias se pueden generar mediante una función de interpolación. A continuación, el ordenador determina los valores intermedios mediante una progresión lineal. Esto asegura que la “colina” que se ve en la vista 3D sea lo más gradual posible y que no haya agujeros ni puntos intermedios. Cuando se llenan las celdas en el rango de 100 kPa entre la velocidad de ralentí y la velocidad máxima, se puede derivar la curva de par a partir de ellas. Por ejemplo, si el par se reduce a la mitad a la velocidad máxima, el valor VE también será la mitad del valor máximo; en este caso alrededor del 35%. Si se decide completar las celdas como estimación, también se puede completar de esta manera toda la tabla VE. La tabla VE compilada con los cálculos y razonamientos anteriores será lo suficientemente buena como para permitir que el motor funcione, pero ciertamente no será correcta. El ajuste final de la tabla VE debe realizarse en un banco de pruebas utilizando una sonda lambda de banda ancha y control lambda desactivado para evitar correcciones AFR, donde el motor puede estar cargado durante mucho tiempo. Debido a que para este proyecto no se utiliza un banco de pruebas, el ajuste se realizará lo mejor posible en el área estacionaria y a mayor velocidad con cargas bajas.
Hacer que funcione correctamente en ralentí es la parte más complicada y se hace al final. Es aconsejable mantener el motor a alta velocidad (aproximadamente 2000 rpm) y dejar que se caliente hasta que alcance la temperatura de funcionamiento. Los cambios de temperatura tienen entonces la menor influencia posible sobre los valores VE. Una vez corregida la tabla VE completa, se pueden introducir correcciones para temperaturas más bajas (por ejemplo, durante un arranque en frío). Esto es posible en programas de configuración separados, como por ejemplo el enriquecimiento del arranque en frío.
La velocidad máxima del motor es un factor que se debe tener en cuenta a la hora de completar la tabla. Con una tabla de 16 * 16 = 256 celdas, es más preciso para las velocidades intermedias limitar al máximo la velocidad máxima. No tiene sentido hacer funcionar la mesa a hasta 7000 rpm. para rellenar, mientras que la velocidad máxima es de 4500 rpm. asciende a.
Al ajustar la tabla VE aproximadamente completa, se tendrá en cuenta el valor lambda actual para corregir el porcentaje a la presión y velocidad correctas del colector de admisión (MAP). Este valor debe obtenerse ajustando el valor VE a λ = 1. Por ejemplo, si se mide una proporción de mezcla de 12,3 mientras se establece 14,7 en la tabla AFR, el valor VE tendrá que reducirse hasta que se mida una proporción de mezcla de 14,7. Al reducir el valor VE, se inyectará menos combustible. La mezcla se vuelve más magra.
La sonda lambda de banda ancha Innovate con controlador externo mide la composición de la mezcla y la transmite al MegaSquirt utilizando un voltaje entre 0 y 5 voltios. El software convierte este valor de voltaje en un valor AFR (por ejemplo, lambda = 1). Después de medir y ajustar varias celdas en la tabla VE, las celdas intermedias se pueden completar automáticamente mediante interpolación. Ajustar el valor VE da como resultado una estrategia de inyección diferente. El control del inyector se deriva del valor que indica cuánto aire hay en el motor: es decir, el valor de la tabla VE.
Desafortunadamente no teníamos un banco de pruebas de potencia y no fue posible probar el motor en carretera bajo carga. Por tanto estamos algo limitados a ejecutar sin carga. Hay un tambor de freno que originalmente servía como freno de estacionamiento. Este freno se puede accionar brevemente para cargar el motor. Con una marcha engranada (por ejemplo, cuarta) y un servofreno, el valor lambda se puede corregir a determinadas velocidades. Corregimos los valores intermedios mediante la función de interpolación. Es posible que se produzca una detonación durante la prueba. En una etapa anterior se completó la tabla de encendido, en la que se ingresó el avance de encendido. El avance deseado puede diferir de los valores ingresados en la tabla. Cuando escuche ligeros sonidos de detonación, el encendido debe adelantarse (es decir, retrasarse) unos grados menos. Un grado o tres suele ser suficiente. Por supuesto, esto se puede ajustar más adelante, cuando se complete la tabla VE. Los valores de la tabla VE también se pueden mostrar en una vista 3D. Esto permite saber si existen desviaciones importantes, como puntos de desviación y baches.
No sólo se puede comprobar si los valores calculados por el generador son lógicos, sino que también se puede completar parcialmente la tabla VE sin utilizar el generador. El motor es más eficiente alrededor del régimen al que el par es mayor: aquí el nivel de llenado es el más alto y el valor de la tabla VE también es el más alto. La tabla VE indica el nivel de llenado del motor en porcentaje.
Una vez completada la tabla VE se puede volver a conectar la regulación lambda.
Las imágenes a continuación muestran la tabla VE completa y la vista 3D que permite que el motor Land Rover funcione correctamente.
Tabla AFR:
La página del sistema de inyección describe la función de la tabla AFR y por qué es necesario agotar y enriquecer para entregar potencia y una conducción económica. Esta página describe cómo se configura la tabla AFR para el motor Land Rover.
Primero se configura la tabla VE, solo después se corrige la tabla AFR. Sin embargo, la tabla AFR debe configurarse completamente en 14,7 al principio, para que MegaSquirt no realice una corrección cuando se complete la tabla VE (ver imagen). Inicialmente se supone una relación de mezcla estequiométrica. La regulación lambda también está desconectada. Sólo después de ajustar la tabla VE se completa la tabla AFR y se conecta la regulación lambda.
La imagen muestra una tabla AFR completa, con la relación aire/combustible que varía entre 12,5 (rico) y 15,1 (pobre). Al completar la tabla AFR, la mezcla se enriquecerá en la zona de carga total. El enriquecimiento se puede observar en toda la zona entre 75 y 100 kPa. La válvula de mariposa está completamente abierta. Durante la carga parcial y alrededor de la velocidad de torsión, la mezcla es pobre; La proporción de mezcla aquí es 15:1. Esto se puede ver entre 1500 y 3100 rpm. a una presión negativa de 15 a 40 mbar. La válvula de mariposa está sólo parcialmente abierta. El motor es más eficiente en esta área.
Tabla de avance de encendido y avance en frío:
En la pagina sistema de encendido Describe lo que implica el avance del encendido.
La tabla de avance de encendido se configura en base a los datos de fábrica del avance centrífugo con control de vacío. La línea negra indica el avance mecánico.
La línea azul muestra el esquema del mapa. Para evitar que entre el área de golpe de carga parcial, se aplica una corrección; el avance real sigue la línea roja.
La vista 3D muestra que no hay valores anormales, como agujeros o colinas. La mesa debe estar bastante “uniforme” y no debe tener demasiadas protuberancias.
Además de los ajustes estándar en la tabla de encendido, el “Cold Advance” también ofrece la opción de avanzar adicionalmente el encendido cuando el motor está frío.
Cuando el motor está frío habrá que avanzar más porque entonces la combustión será un poco más lenta. Para compensar este retraso, se aumenta el avance hasta 6 grados. La imagen muestra estas configuraciones.
Corrección de batería en reposo:
En la página “Actuadores”, el apartado relativo al sistema de encendido utilizado describe la influencia de la tensión de la batería en el tiempo de carga de la bobina primaria de encendido. La imagen muestra la pantalla de configuración, en la que se completan las correcciones ya calculadas.
Encienda y arranque el encendido, pulso de arranque:
Después de conectar el encendido, no sólo se activa la bomba de combustible, sino que también se activan una vez los inyectores. Esto se llama "pulso de cebado". La gasolina inyectada durante el impulso de cebado se deposita en las (probablemente) paredes frías del colector de admisión. El proceso de arranque ahora será más fácil, porque la gasolina inyectada para arrancar no se desperdicia en la situación mencionada anteriormente. La cantidad de combustible inyectada durante el pulso de cebado depende de la temperatura del motor. Un motor caliente necesita un pulso de cebado más bajo. La cantidad deseada se puede establecer en un gráfico en TunerStudio.
La velocidad de arranque suele ser inferior a la mitad de la velocidad de ralentí. En el MegaSquirt se debe configurar el llamado “pulso de arranque”. Debido a que no se acelera durante el arranque y, por lo tanto, la válvula de mariposa permanece en una posición cerrada, el aire requerido debe pasar a través de la válvula de control de ralentí. Es posible establecer una posición del acelerador en la que se detiene la inyección. En este proyecto se utiliza un motor paso a paso. Por tanto, este motor paso a paso se abre parcialmente durante el arranque. La posición depende de la temperatura del refrigerante; más aire cuando el motor está frío y menos cuando el motor está caliente. Además del suministro de aire, también se debe adaptar la inyección a las condiciones de arranque del motor. La cantidad de gasolina se ajusta variando el tiempo de inyección. A una temperatura del líquido refrigerante de 25 ⁰C, la cantidad inyectada se duplica en comparación con una situación en la que el motor está a la temperatura de funcionamiento (aproximadamente 90 ⁰C). La imagen muestra la curva donde se puede ajustar la cantidad de inyección en relación con la temperatura del refrigerante. Un PWM del 100% es igual a la cantidad calculada de combustible, cualquier valor superior es enriquecimiento adicional.
Estacionario:
La válvula de mariposa debe estar completamente cerrada en ralentí. El suministro de aire durante el ralentí está totalmente controlado por el motor paso a paso utilizado.
Aceleración:
La aceleración requiere una mezcla más rica. La relación de mezcla debe ajustarse a la velocidad a la que se pisa el pedal del acelerador. En el programa TunerStudio, el enriquecimiento de aceleración se configura con la opción “Acceleration Enrichment”, abreviada como “AE”. El ajuste del enriquecimiento de aceleración sólo debe realizarse cuando la tabla VE se haya completado correctamente.
Debido a que el motor en este proyecto está equipado con un sensor de posición del acelerador y un sensor MAP, se pueden determinar tanto la posición del acelerador como la depresión en el colector de admisión. El punto TPS se utiliza para cambiar la posición del acelerador. El “Punto” indica la velocidad del cambio y se expresa como porcentaje. Dependiendo de este porcentaje se inyecta más combustible. La duración de la inyección se prolonga unos milisegundos. Un valor de TPS-Dot del 100% indica que la válvula del acelerador ha pasado de cerrada a completamente abierta en un período de 1 segundo. Si la apertura se produce aún más rápido, el porcentaje aumentará. Es importante saber a qué valor se abre la válvula de mariposa; Si el motor estuvo funcionando durante algún tiempo a carga parcial antes de acelerar, no se puede suponer que la válvula de mariposa estuviera completamente cerrada. La posición de la válvula de mariposa se indica como el llamado umbral de aceleración. El umbral indica desde qué posición del acelerador se ha movido la válvula del acelerador para abrirla completamente. La disminución gradual de la aceleración representa el tiempo de transición desde el tiempo de inyección de aceleración hasta el final del enriquecimiento de la inyección. Esto evita que la aceleración termine demasiado rápido.
El ajuste del enriquecimiento de la aceleración se puede comprobar inicialmente con el simulador. Un último ajuste deberá realizarse de forma experimental, con o sin ayuda de la sonda lambda de banda ancha.
Pulso de cebado:
El pulso de cebado es una función para rociar una pequeña cantidad de combustible sobre las válvulas de admisión cuando se activa el encendido. Esto facilita el proceso de inicio. Cuando el motor está caliente, la cantidad de inyección disminuye. El pulso de cebado se ajusta con los puntos azules de la curva (ver imagen).
Enriquecimiento adicional:
Inmediatamente después de arrancar el motor, se aplica un enriquecimiento. Esto se llama "Enriquecimiento AfterStart". El MAP todavía es demasiado alto porque la velocidad aún no es lo suficientemente alta como para proporcionar suficiente vacío. Especialmente cuando el motor está frío, el enriquecimiento se produce durante un cierto período de tiempo hasta que el motor empieza a funcionar según los ajustes VE.
El “Warmup Enrichment” (WUE) proporciona enriquecimiento durante la fase de calentamiento del motor. Cuando el motor se acerca a su temperatura de funcionamiento, el enriquecimiento debe ser del 0%.
Siguiente: Pruebas.
