Teemad:
- Määrake ja paigaldage mootori juhtimissüsteemi täiturmehhanismid
- Kütusepihustid
- Sobivate pihustite valimine
- Pihustite paigaldamine sisselaskekollektorisse
- Põletik
- Ettevalmistus tavalise süütega
- Mootori juhtimissüsteemi süütepool
- Voolu kogunemine primaarmähises
- Süüte ette
- Drosselklapi korpus
- Simulaatoriga samm-mootori seadistamine
- Sammmootori seaded
- Kütusepumba ahel
- Mehaaniliste tööde lõpetamine
Mootori juhtimissüsteemi täiturmehhanismide määramine ja paigaldamine:
MegaSquirtiga juhitavad täiturmehhanismid on pihustid, süütepool, kütusepump ja samm-mootor tühikäigu pöörete jaoks. Selles peatükis kirjeldatakse täiturmehhanismide testimise ja mootoriplokile paigaldamise protsessi ning tehtud valikut.
Kütusepihustid:
MegaSquirt juhib pihusteid. Pihustid on ühendatud maandusega. Maandusega ühendatud komponendi korral on toitepinge olemas, kuid vool liigub ainult siis, kui maandus on sisse lülitatud. Sel juhul süstib pihusti ainult siis, kui MegaSquirt ECU lülitub maandusele. Niipea kui aktiveerimine on peatatud, lõpetab injektor süstimise. Sissepritsetava kütuse kogus määratakse VE tabeli ja AFR tabeli alusel.
MOS FET lülitab pihusti sisse ja välja, põhjustades kütuse sissepritse. MegaSquirti poolt määratud kütusekogus sõltub mitmest tegurist:
- Ideaalse gaasi seadus, mis seob õhuhulga selle rõhu, mahu ja temperatuuriga;
- Mootoriploki andurite poolt mõõdetud väärtused: rõhk sisselaskekollektoris (MAP-andur), jahutusvedeliku ja sisselaskeõhu temperatuur, väntvõlli pöörlemiskiirus ja gaasipedaali asendianduri andmed;
• Reguleerimisparameetrid: vajalik kütusekogus, täiteaste (VE), pihusti avanemisaeg ja rikastamine teatud tingimustel.
Hea kütuseannuse saavutamiseks peab sissepritseaeg olema võimalikult pikk, kui mootor töötab tühikäigul. Seetõttu ei saa mootoril kasutada mis tahes pihustit. Erinevat tüüpi pihustite omadusi tuleb võrrelda ja arvutused peavad andma ülevaate kõnealuse mootori jaoks vajalikust kütusekogusest. Samuti oli valida kõrge ja madala takistusega pihustite vahel. Madala impedantsiga pihustid sobivad mootoritele, kus on vaja väga kiiret pihusti nõela avamist. Tüüpiline takistus on 4 oomi. Nende pihustite puuduseks on suur vool. Soojuse areng, mida see MegaSquirtis tekitab, on ebasoovitav. Võimalik on kasutada väikese impedantsiga injektoreid, monteerides MegaSquirti korpusel soojust juhtivale plaadile spetsiaalsed IGBT-d. Otsustati kasutada suure takistusega injektoreid. Soojust areneb vähem ja neid IGBT-sid ei kasutata.
Läbipääsu suurus (vool) on õige sissepritsekoguse ja seega ka kontrolli määramiseks väga oluline. Kui valite liiga suured pihustid, on sissepritse aeg tühikäigul nii lühike, et mootor võib töötada ebaühtlaselt. Sissepritsekogus peab olema piisav kogu kütuse sissepritsimiseks olemasoleva aja jooksul. Sissepritse kogus on näidatud süstimisajana millisekundites. Suurel mootori pöörlemiskiirusel eeldatakse suurt koormust. See on MAP 100 kPa juures. Vajaliku pihusti voolu saab arvutada mootori omaduste põhjal. Pihusti vooluhulk näitab, mitu milliliitrit kütust minutis sissepritsitakse.
Sobivate pihustite valimine:
Projekti jaoks on kättesaadavaks tehtud kolme erinevat tüüpi pihustid. Uuringud näitasid, millist tüüpi pihusti oli selles projektis kõige sobivam.
Igal injektori tüübil on erinev vool; saagis pärast üheminutilist süstimist on tüübiti erinev. Enne pihustite testimist puhastati need ultrahelivannis. Selle puhastusmeetodiga puhastatakse pihusti seest ja väljast ultraheli vibratsiooni ja spetsiaalse testvedeliku abil, nii et vana mustuse jäägid ei saaks mõjutada voolu mõõtmist ega sissepritse mustrit. Ultrahelipuhastuse ajal avati ja suleti pihustid pidevalt ning uuriti iga pihusti süstimismustrit; see oli ilus udu. Sulgemisel ei olnud näha mingeid kõrvalekaldeid, näiteks tilkade moodustumist või kõrvalekalduvat joa. Pärast ultraheli puhastamist ja testimist vahetati O-rõngad sisselaskekollektorisse paigaldamisel hea tihendi tagamiseks.
Katseseadet kasutades (vt ülaltoodud pilti) saavad pihustid süstida mitmesse mõõtetopsi, nii et sissepritsetud kütusekogust saab teatud aja pärast lugeda. Reguleerides pihustid töörõhul 3 baari, saab kontrollida sissepritsetava kütuse kogust. Kütuserõhk toitetorustikus (siinil) peab olema 3 baari ja pihusti nõel peab olema aktiveeritud 30 või 60 sekundiks 100% töötsükliga. Pärast pihustite 30 sekundit aktiveerimist saab sisestada järgmised andmed:
Tüüp 1: 120 ml
Tüüp 2: 200 ml
Tüüp 3: 250 ml
Kasutatakse ainult ühte tüüpi pihustit. Pihusti suurus määratakse järgmise valemi abil:
Pihusti suurus määratakse kindlaks teatud kiirusel tarnitava efektiivse võimsuse (Pe), vaheaja spetsiifilise kütusekulu (BSFC), pihustite arvu (n pihustite) ja maksimaalse töötsükli põhjal, millega pihustid juhitakse. Kogusumma korrutatakse 10.5-ga, et teisendada naelad tunnis (nael/h) ml/min.
Arvutuse vastus näitab, milline pihusti selle mootori konfiguratsiooni jaoks sobib. Pole probleemi, kui kõrvalekalle arvutatud väärtusest on alla 20 ml. Seda erinevust kompenseeritakse MegaSquirti tarkvara kohandamisega. Järgmine tabel annab ülevaate valemites kasutatud andmetest.
Esimene samm on kindlaks määrata pöördemomendi kiirusel sissepritsitud kütus. Väntvõlli iga kahe pöörde kohta imetakse sisse teatud kogus õhku. Täiteaste on suurim pöördemomendi kiirusel. Tänu mootori omadustele (sealhulgas klapi kattumine) täitub mootor kõige paremini just sellel kiirusel ja kasutegur on kõrgeim. Eeldatakse, et täituvus on umbes 70%. Vormel 4 arvutab õhuhulga, mis sellel hetkel mootoris on.
Valemis 5 arvutatakse sissepritsitud kütuse kogus olemasoleva õhu mahu põhjal. Mootori võimsus, mis saavutatakse pöördemomendi pöörlemissagedusel, arvutatakse valemis 6. Sissepritsetud kütuse koguse ja võimsuse suhe näitab BSFC-d valemites 7 ja 8.
Tegelik BSFC korrutatakse valemis 6 3600-ga, et teisendada kWh-deks. Bensiinimootori BSFC on sageli vahemikus 250–345 g/kWh. Mida väiksem väärtus, seda tõhusam on mootor. Vormel 8 näitab suhet kütusevoolu naela/tunnis ja mootori efektiivse võimsuse vahel. See protsent sisaldub valemis 9.
Vastus valemile 9 on selgeks teinud, et mootoris sobivad kasutamiseks pihustid voolukiirusega 200 ml/min. 7 ml vahe on tühine, sest see kompenseeritakse tarkvaras VE tabeli täitmisel.
Pihustite paigaldamine sisselaskekollektorisse:
Elektrooniliselt juhitav sissepritsesüsteem võimaldab karburaatori, mis on osa klassikalisest seadistusest, eemaldada. Karburaator on seetõttu asendatud gaasihoova korpusega (õhuvarustuse jaoks) ja nelja eraldi kütusepihustiga. Sisselaskekollektor jäeti alles ja seda muudeti, et võimaldada üleminekut mootori juhtimissüsteemiks. Kütuse sissepritse toimub sisselaskekollektoris. Otsustati paigaldada pihustid sisselaskeklapile võimalikult lähedale. Enamasti otsustavad automootorite tootjad paigaldada sisselaskeklapi sisselaskekollektorisse nurga all. Kütust pihustatakse vastu sisselaskeklappi. Praeguse projekti jaoks valiti aga seadistus, kus pihustid on paigutatud kollektori õhukanalite suhtes 45 kraadise nurga alla.
Sisselaskekollektor on valatud alumiiniumist. Kollektori külge otsustati kinnitada alumiiniumpuksid. Käsitsi heasse mõõtu mehaaniline töötlemine ei olnud võimalik, sest puksid pidid olema standardse puuri mõõtudest erineva suurusega. See tähendas, et kaubikute sisseostmine tuli tellida sobiva varustusega ettevõttelt. Seejärel sai puksid kollektori külge kinnitada TIG-keevitusega. Valik paigaldada pihustid nurga asemel püsti, tehti järgmisel põhjusel:
- Montaažiprotsess: Kaubikuid on lihtsam sirgelt horisontaalselt üles seada. Kaubikute keevitamine kollektori külge on lihtsam, sest nüüd on kergem ümber keevitada kui olukorras, kus kaubik on viltu.
- Järeltöötlus: keevitamisel muutuvad puksid veidi ovaalseks. Deformatsiooni põhjustab keevitusprotsessi käigus eralduv soojus. Seda on arvesse võetud, muutes läbiviikude siseläbimõõdu väiksemaks kui pihustite välisläbimõõt. Järeltöötlus (hõõritamine) on vähem riskantne: kui hülsid on seestpoolt ümardatud, on läbimõõt pihustite jaoks optimaalne ning tihendus O-rõngaste poolt on garanteeritud. Kaubikute kõrgus on oluline; pihusti ei tohi asetada liiga kaugele kollektorisse. Pihusti ots ei tohi takistada õhuvoolu. Info allikast: (Banish, Engine Management, Advanced Tuning, 2007) otsustati monteerida pihustid nii sügavale kollektorisse, et otsad oleksid täpselt kollektori aukudes; õhuvool ei ole takistatud.
- Kütuse sissepritse: Kuna kütuseudu segunemine õhuga on optimaalne enne sisselaskeklapi avanemist, pole suurt vahet, kas pihusti süstib täpselt sisselaskeklapi või vahetult enne seda sisselaskekollektorisse.
Samaaegse sissepritse korral toimub sissepritse iga väntvõlli pöörde järel (360°). Neli pihustit süstivad samaaegselt. See tähendab, et kütust süstitakse sisselasketorusse ka siis, kui sisselaskeklapp ei ole avatud. Mõni aeg hiljem avaneb sisselaskeklapp ja kütus siseneb ikka silindrisse.
Põõsad lõigatakse spetsiaalselt treipingil mõõtu. Sisemine läbimõõt on veidi väiksem kui pihusti välisläbimõõt; Kuna keevitamise käigus toimub deformatsioon, peab järeltöötluse käigus olema võimalik materjali hõõrimise teel eemaldada. See tähendab, et läbimõõt suureneb veidi, kuna materjal lihvitakse ära. Läbimõõt ei tohiks olla liiga suur, sest siis on võimalus, et pihusti kummist O-rõngas ei suuda enam piisavalt hästi tihendada. Hea tihend on väga oluline; õhuleke mööda pihustit põhjustab sisselaskekollektoris madalama vaakumi.
Mõõdetud alarõhk ei vasta siis enam arvutatud alarõhule. See mõjutab süstimist, mis määratakse VE tabeli alusel. Negatiivne rõhk mängib selles suurt rolli. VE tabeli funktsioone ja seadistusi kirjeldatakse järgmises peatükis.
Pukside põhjale on viilitud kaldserv, et kuju ühtiks sisselaskekollektoriga. Kaubik peab siis olema võimalikult püsti. Alloleval pildil on monteerimisprotsessi ajal kanistriga sisselaskekollektor. Hülss on ühele küljele kinnitatud, nii et on selgelt näha, kuidas keevitamine materjali mõjutab. Oli ebaselge, kas kollektori alumiinium sisaldas liiga palju saastumist, mis muudaks keevitamise keeruliseks. See osutus korda. Et puksid keevitamise ajal oma asendist nihkuma ei hakkaks, puuriti kollektorisse eelnevalt augud ja spetsiaalselt eritellimusel valmistatud rakise abil hoiti puksid õiges asendis. Nii keevitatakse neli puksi ümberringi. Lõplik kontroll näitas, et ühendused pukside ja kollektori vahel olid õhutihedad.
Pihustite vahelise ühenduse moodustab tavaliselt tugev pihusti siin. Selle ühendustega toru, mis on sageli valmistatud alumiiniumisulamist, valmistab tootja mõõtude järgi. Projektis kasutatud Land Roveri mootoril on kaks pihustit otse kõrvuti, kuid pihustipaaride vahe on üsna suur. Kütusetoru mõõtmed ja sisselaskekollektori õhukanalite vaheline ruum ei ühtinud. Rööpa tuli seetõttu kohendada.
Mõnede osade lühendamine ja teiste osade pikendamine jootmise teel on väga keeruline; vana kütusega saastumine, mida on väga raske rööpa sisemusest eemaldada, võib põhjustada nakkuvuse halvenemist. Kuna see puudutab kütust, valiti kõige ohutum meetod; osad, millele pihustid on kinnitatud, on ühendatud kvaliteetse kütusevoolikuga. Kõikidele otstele on paigaldatud õmmeldud servad ja voolikute libisemise vältimiseks on kasutatud tugevaid voolikuklambreid.
Alloleval pildil on kujutatud sisselaskekollektorit töötlemise ajal. Toitetoru (tähistatud number 1) on ühendatud kütusepumba väljundiga. Kütus juhitakse nelja pihusti sissepääsuni rõhul 3 baari. Rõhuregulaator (3) reguleerib rõhku olenevalt sisselaskekollektori rõhust, sest kütuse rõhu ja vaakumi rõhuvahe sisselaskekollektoris peab jääma 3 baari. Kütus voolab tagasivoolutoru (2) kaudu tagasi paaki. Toimub pidev kütuse ringlus. Sissepritse toimub ainult siis, kui pihustid juhib MegaSquirt ECU.
- Toiteliin
- Tagastusjoon
- rõhuregulaator
- Rõhu juhtimine
- Kuumakilp
- Gaasiventiili ühendus
- Negatiivse rõhu ühendus
- Pihusti silinder 1
- Pihusti klamber A
- Pihusti klamber B
- Sisselaskekanali silinder 1
Olemasolevatel sõiduautodel kinnitatakse pihusti siin klambrite või aasade abil sisselaskekollektori külge. Pihusti siinis kinnitab pihustid kollektorisse. Kuna selle projekti puhul valiti pihusti siiniks painduv kütusevoolik, siis eelmainitu pole võimalik. Seetõttu otsustati sisselaskekollektoris olevad pihustid eritellimusel valmistatud kronsteiniga kinnitada. Klambrid koosnevad kahest osast: ülemine osa (klamber A) ja alumine osa (klamber B).
Klambris A on kaks sälku, mida saab libistada üle pihustite. See võimaldab suruda pihustid lamedate külgede abil kollektorisse. Mõlemal kronsteinil A on piludega augud, nii et pihustite ja piluavade vahelist kaugust saab reguleerida. Klambrid A ja B kruvitakse kokku: kronstein B on kinnitatud sama tihvti külge, mis kinnitab kollektori mootori külge. Piluga auk võimaldab kronsteini vertikaalsuunas reguleerida. Mida rohkem klambrit allapoole nihutatakse, seda tugevamini on pihusti klambriga kinnitatud.
Põletik:
Tavaline süüde on asendatud elektrooniliselt juhitava süütesüsteemiga koos süütepooliga, mida juhib MegaSquirt. Selleks, et mootor töötaks täielikult algse tehnikaga, tuleb esmalt ühendada tavapärane kontaktpunktidega süsteem. Alles pärast mitut töötundi saab kindlaks teha, et mootor töötab korralikult, pärast mida võib alata muuhulgas elektrooniliselt juhitava süüte paigaldamine ja reguleerimine.
Ettevalmistus tavalise süütega:
Land Roveri mootor oli algselt varustatud kontaktpunktidega süütesüsteemiga, mida nüüd nimetatakse ka tavapäraseks süütesüsteemiks. Pildil on seda tüüpi süütesüsteem.
Suletud kontaktpunktide korral algab primaarvoolu kogunemine. Primaarmähise takistus piirab voolu 3 kuni 4 amprini. Kui vool liigub läbi süütepooli primaarpooli, tekib magnetväli. Nii primaarmähis (3) kui ka sekundaarmähis (4) on selles magnetväljas. Kui jaotusvõlli kaitselüliti (10) katkestab kontaktpunkte (9) läbiva voolu, indutseeritakse mõlemas mähises pinge. Primaarmähises toodetakse umbes 250 volti. Mähiste erinevus tekitab sekundaarmähises induktsioonipinge 10–15 kV. Süüteküünla säde tekib punktide avamisel.
Induktsioonipinget saab piirata, lastes pärast kontaktpunktide avamist mõnda aega primaarvoolul voolata. See saavutatakse kondensaatoriga, mis on kontaktpunktide vahel paralleelselt ühendatud. Kondensaator on aega määrav element, mis sõltuvalt mahtuvusest tegelikult reguleerib induktsioonipinge taset. Samuti on välditud kontaktpunktide põlemine.
Mootori juhtimissüsteemi süütepool:
Mootori juhtimissüsteem juhib süütepooli. Klassikaline jaoturiga süütepool jääb mootorile katseseadeks, kuid ei kuulu enam sisepõlemismootori töösse. Valiti jaoturita süütesüsteem (DIS-süütepool), mis on vabalt tõlgitud kui "jaoturita süütesüsteem". Seda tüüpi süütesüsteemis ei kasutata turustajat. Teine võimalus oli valida Coil on plug (COP) süütepool. Iga süüteküünla külge on ühendatud eraldi süütepool. COP-süütepooli nimetatakse ka tihvti süütepooliks. COP-süütepooli puuduseks on see, et soojuse hajutamine on halvem kui DIS-süütepoolil. COP-süütepoolide kasutamisel on vajalik ka nukkvõlli anduri signaal, mida praegusel mootoril pole.
Väntvõlli rihmarattal puuduv hammas on võrdluspunkt, mille järgi määratakse süüte ajastus. DIS-süütepooliga aktiveeritakse süütemomendil korraga kaks süüteküünalt. DIS-süütepool on tegelikult seade, millesse on paigaldatud kaks süütepooli. Kui silindrite 1 ja 4 kolvid liiguvad ülespoole, on üks hõivatud survetaktiga ja teine väljalasketaktiga. Siiski tekitavad mõlemad süüteküünlad sädet. Survetaktiga töötava silindri tekitatud säde põhjustab süttiva segu. Teine säde, nn raisatud säde, tekib siis, kui heitgaas väljub põlemiskambrist. Raisatud säde on säde, mis tekib siis, kui segu ei sütti. Süüteenergia on madal; hoolimata sädemest on energiakadu vähe. Samuti ei ole see kahjulik.
Joonisel on DIS-süütepooliga neljasilindrilise bensiinimootori tööskeem. Sellel tööskeemil on kaks süütemärki süütemomendi kohta; Üks neist tekitab sädeme segu süütamiseks, teine on raisatud säde. DIS-süütepooli saab MegaSquirtiga juhtida vaid kahe impulsiga.
Kui survetakt toimub silindris 1 ja väljalasketakt silindris 4, juhib MegaSquirt primaarmähist A DB36 tihvti 37 kaudu (vt pilti allpool). See juhtimine toimub väntvõlli võrdluspunkti alusel (90–120 kraadi enne TDC-d). MegaSquirt juhib primaarmähist B, mis vastutab silindrite 2 ja 3 sädemete moodustamise eest ning lülitatakse sisse 180 kraadi pärast mähist A. Pooli B võrdluspunkti pole, kuid süüte ajastuse saab määrata lihtsalt 36-1 impulssratta hammaste loendamisega.
Süütepooli pooli A ja protsessori viigu 7 vahel on näidatud takistus 330 oomi. See takisti piirab ajamiimpulsi voolu ja induktsioonipinget. Kuna see takisti pole MegaSquirti trükkplaadil standardvarustuses, tuleb see tagantjärele paigaldada. Alloleval pildil vertikaalsest katkendjoonest vasakul on näidatud MegaSquirti sisemine vooluring. Näidatud komponendid (kaks 330-oomist takistit ja LED-id) tuli pärast trükkplaadile joota.
Voolu kogunemine primaarmähises:
Oluline on saada ülevaade primaarmähise praegusest kogunemisest. Sellega saab määrata mitte ainult voolutugevust, vaid ka süütepooli laadimisaega. Laadimisaeg sõltub mitmest tegurist, mida MegaSquirt peab arvestama.
Valitud süütepooli iseinduktsiooni koefitsient (L-väärtus) on 3,7 mH. Koos oomilise takistusega R määratakse maksimaalne primaarvool ja kõvera tõusuaeg. Väike L-väärtus ja takistus tagavad voolu kiire tõusu pärast sisselülitamist. Süütepooli teadaolevaid andmeid saab kasutada primaarvoolu moodustumise arvutamiseks.
Järgnev valem näitab 1. järku diferentsiaalvõrrandi üldlahendust, mis arvutab voolud, laadimis- ja tühjenemisajad, et näidata lülitusnähtust kõverana.
Võrrand on järgmine:
kus ajakonstant (Tau) arvutatakse järgmiselt:
Maksimaalne vool oleks Ohmi seaduse järgi 28 amprit:
Tegelikkuses seda voolutugevust ei saavutata.
Spiraal lülitatakse varem välja. Põhjust selgitatakse hiljem. Selle teabe sisestamine üldvalemisse annab:
Joonisel on näidatud primaarpooli laengukõver. Alates ajast T0 kuni 1 Tau on mähis laetud 63,2%. See on mähise laadimisaja fikseeritud protsent. Valemi 13 tulemus näitab, et mähis on 1 Tau juures laetud 17,7 ampriga. Kui t = 5 Tau on lõppväärtus praktiliselt saavutatud.
Vastavalt süütepooli spetsifikatsioonidele on süütepooli primaarvool peale laadimist 7,5 A. Vool ei suurene. Aega, mis kulub 7,5 A saavutamiseks, nimetatakse ooteajaks. Ooteaeg sõltub aku pingest, mis antud juhul on 14 volti. Kui laadimisprotsessi ei reguleerita, on pooli läbiv vool vastavalt valemile 12 maksimaalselt 28 amprit.
Valemile 14 vastav mähis laetakse 7,4 A-ni t = 17,7 ms juures. Tegelik laadimisaeg on lühem, sest spiraali laetakse maksimaalselt kuni 7,5 A. Vajaliku aja saab arvutada, sisestades teadaolevad andmed valemis 15.
Primaarvoolu kogunemine peatatakse 7,5 A juures. See hoiab ära süütepooli liigse ja tarbetu soojenemise. Kõige tähtsam on, et mähis oleks võimalikult lühikese aja jooksul optimaalselt laetud. Joonisel on kujutatud laadimiskõverat kuni t = 2,3 ms.
Kui aku pinge langeb, näiteks mootori käivitamisel, mõjutab see ooteaega. Seejärel kulub 2,3 A saavutamiseni kauem kui 7,5 ms. Uus laadimisaeg määratakse nüüd tuntud valemi abil. Maksimaalne vool määratakse aku pinge põhjal:
Laadimisaeg kuni 7,5 A kuni 20 A on arvutatud valemis 17:
Joonisel on laadimisaeg 14 volti juures näidatud musta joonega ja laadimisaeg 10 volti juures rohelise värviga. Jooned langevad samal ajal 0-ni; see on süüte ajastus. Kuna madalam akupinge nõuab primaarmähise laadimiseks rohkem aega, peab MegaSquirt esmase toite varem sisse lülitama.
Mustad jooned (tõusvad ja langevad) näitavad ooteaega 14-voldise aku pinge juures. Roheline joon näitab täpsemat laadimisaega madalamal pingel: see annab Δt. Tegelik laadimisaeg on sel juhul Δt + 100%.
Seda selgitatakse hiljem selles jaotises näite ja joonise 36 abil. Laadimisaeg pikeneb ja süüteaeg jääb samaks. Kui seda ei juhtu või ei juhtu piisavalt, on sellel tagajärjed süttimisel vabanevale energiale. Sel juhul lülitatakse primaarvool liiga vara välja, nii et 7,5 A voolu ei saavutata. Primaarpooli laadimisaja pikenemine (viivitusaeg) on valemis aku pinge funktsioonina. Viiteaja arvutamine erinevatel pingetel annab mähises erineva maksimaalse voolu.
Eeldades, et aku pinge võib käivitamisel langeda 6 voltini ja laadimise ajal tõusta 14,7 voltini, saab kõvera visandada, arvutades välja mitmed vahepealsed väärtused. Allolev pilt näitab kasutatud DIS-süütepooli viivitusaja parandust. Iga 2-voldise tõusu kohta paigutatakse graafikule (punane) punkt. Kuna TunerStudio programmi sisestati eelnevalt sisestatud ooteaeg 2,3 ms pingel 14 volti, moodustatakse sellest pingest parandustegur. Pinge 14 volti on seega 100% (parandus puudub).
Nüüd on selgeks tehtud, et 315-voldise akupinge korral pikeneb laadimisaeg kuni 6%.
Aku pinge võib ebasoodsates tingimustes langeda kuni 6 volti. See tähendab süütesädeme nõrgenemist. Viiteaja (aeg, mille jooksul primaarvool voolab) pikendamine kompenseerib seda, nii et ka sellel madalal pingel saadakse piisavalt süüteenergiat. See tähendab, et Δt jooniselt 36 on kolmekordistunud (2,3 ms * 315% = 7,26 ms) võrreldes mustaga näidatud 100% viiviajaga (2,3 ms).
Ülaltoodud pildil punasega märgitud koefitsiente saab kopeerida otse TunerStudio programmi.
Mõni aeg pärast primaarpooli tühjendamist algab kogunemine järgmise süüte jaoks. Mida suurem on mootori pöörlemiskiirus, seda kiiremini mähis laaditakse. Joonisel 37 on kujutatud kaks kõverat, kus primaarvool suureneb 8,85 A-ni. Süüte ajastus on punktis, kus joon langeb 0 A-ni.
Süüteaja määramine:
Süütesignaal määratakse väntvõlli võrdluspunktist.
Väntvõlli rihmaratta hammasrattas on 36 kraadi nurga all silindri 1 kolvi ülemise surnud punkti ees freesitud 100 hammas 1 hambast. 100 ja 0 kraadi vahel, nii et survetakti ajal töötab mikroprotsessor MegaSquirt saab määrata süüte ajastuse. See võtab ettemaksu arvesse.
Pildil on kahe kanaliga ostsilloskoobi kujutis, mille ülemisel pildil on väntvõlli võrdluspunkt ja alumisel pildil on MegaSquirtist DIS-süütepoolile suunduv juhtsignaal. Juhtsignaali pinge on 5 volti (loogika 1) ja see kestab umbes 1,5 ms.
Süüte ettevõtmine:
Koputusandureid selles projektis ei kasutata. Koputusandurite infot on võimalik töödelda, kuid koputusanduri paigaldamisest ei piisa. Signaalide töötlemine on keeruline. Koputussignaal tuleb esmalt teisendada jah/ei-signaaliks või analoogsignaaliks, mis näitab detonatsiooni tugevust.
Mootori vibratsiooni muundamine koputussignaaliks toimub liideseahela abil. Seda vooluringi MegaSquirt II-s ei ole. Seetõttu otsustati turvaliselt seada täiskoormus ja osakoormus ette, et mootor ei saaks sattuda koputamisalasse. Seadistatav täiskoormuse edasiliikumise kõver tuleb määrata löögi piirides. Tavasüüte tsentrifugaal- ja vaakumi edasiliikumise andmed määratakse mootori kasutusjuhendi tehaseandmete põhjal. Punkte saab joonistada graafikule (näide alloleval pildil).
Roosa joon tähistab algset mehaanilist edasiliikumist. See on osaliselt lineaarne tsentrifugaalraskuste mehaanilise konstruktsiooni tõttu. Must joon näitab kaardi juhtelementi MegaSquirtis; see joon järgib kõverat. Oluline on hoida eemal osakoormuse ja täiskoormuse koputamispiirkondadest; seetõttu on kaardi juhtimine osakoormusel piiratud (punane joon) ja täiskoormusel edasiliikumine ei suurene rohkem kui mehaanilise edasiliikumise olukorras (punane joon). Tegelik kaardi paigutus järgib sinist joont.
Kõigepealt tuli säde etteande tabelisse sisestada täiskoormuse edasiliikumise kõver. Suurematel kiirustel ja väiksematel koormustel on vaja rohkem ette võtta. Osalise koormuse korral lisatakse ettemakse täiskoormuse ettemaksele. Täidetud süüte lisatabel ja külma mootori eelsätted on näidatud leheküljel 7.
Drosselklapi korpus:
Õhu/kütuse juurdevoolu juhtis algses seisukorras karburaator. Mootori juhtimissüsteemi jaoks asendatakse karburaator gaasihoova korpuse ja nelja pihustiga, mis on paigaldatud sisselaskekollektorisse. See tagab täpsema ja kontrollitavama sissepritse kui karburaatoriga, kus õhu/kütuse segu moodustub kollektori keskel ja jaguneb neljaks kanaliks. Drosselklapp avatakse Bowdeni kaabli abil, mida juhitakse käsitsi armatuurlaualt.
Lõppude lõpuks ei toeta MegaSquirt II elektrooniliselt juhitavat gaasihoova korpust. Seetõttu on Bowdeni kaablijuhtimine ainus kasutatav võimalus.
Drosselklapi asend edastatakse MegaSquirtile pinge abil. Pinge suurus sõltub drosselklapi avanemisnurgast. Drosselklapi asendiandur on potentsiomeeter, mille toitepinge on 5 volti (vt pilti). Ühendus 3 ja maandusühendus 1 on vajalikud. Jooks (tihvt 2) võtab vastu takistuse asendi, mis sõltub gaasipedaali asendist. Jooks on seega ühendatud drosselklapiga. Kui jooksja peab läbima väikese vahemaa üle takistuse (jooksja osutab vasakule), on takistus madal. Pildil on jooksja paigutatud paremale (maa poole), mis tähendab, et seal on suur takistus ja seetõttu madal signaalipinge.
Kasutatava drosselklapi korpuse korral on jooksuril pinge 600mV, kui gaasihoob on suletud, ja pinge 3,9 V, kui klapp on täielikult avatud. ECU võtab vastu pinge ja kasutab seda drosselklapi avanemisnurga arvutamiseks. Avanemisnurga kiire suurenemine tähendab kiirenemist; ECU vastab sellele lühiajalise rikastamisega. Seda nimetatakse kiirenduse rikastamiseks. Drosselklapi asendiandurit ei kasutata segu rikastamise määramiseks erinevates töötingimustes; Selleks kasutatakse MAP-andurit.
Simulaatoriga samm-mootori katseseadistus:
Pärast MegaSquirti riistvaralist reguleerimist sai läbimurdekasti abil kontrollida, kas samm-mootori juhtimine on vastu võetud. Kahevärviliste LED-lampide valgustus näitab, et juhtimine toimub. Sammumootori juhtimise etappe saab jälgida värvide muutust vaadates. Värvid vahelduvad punase ja kollase vahel. Sammmootori andmeid saab sisestada programmi TunerStudio menüüsse "Tühikäigu juhtimine". Lisaks tüübile (4 traati) saab määrata ka sammude arvu. See hõlmab ka lähteasendit, milles samm-mootor peab mootori käivitamisel olema. Lisaks saab määrata aega, kui kaua kulub ühe sammu reguleerimiseks.
Sammude arv sõltub muu hulgas jahutusvedeliku temperatuurist; madalam temperatuur nõuab samm-mootori suuremat avamist. Temperatuuriga seotud astmeid saab määrata graafikul. Simulaatori abil saab kontrollida, kas samm-mootorit juhitakse tegelikult korralikult. Kuna seda kontrollitakse esmalt simulaatoril, mitte mootoril, saab võimalikust riist- või tarkvaraprobleemist tulenevaid probleeme mootori käivitamisel või töötamisel ära hoida. Kuna jahutusvedeliku temperatuur ja mootori pöörlemiskiirus mõjutavad peamiselt samm-mootori avanemisnurka, saate neid potentsiomeetreid keerates kontrollida, kas juhtseade on õige. TunerStudio armatuurlaual olev mõõdik kuvab reguleeritud sammude arvu.
Sammmootori seaded:
Joonisel on tühikäigul kasutatava samm-mootori seadistuste ekraan (tühikäigu juhtimine).
Mootori reguleerimise etapid määratakse eelnevalt Arduino abil. Põhiasendisse liikumiseks (kodusammud) tuleb sisestada ka sammude arv. Sammmootor on aktiivne soojendusfaasis (algoritm) ja pingestab mähiseid paigalseismisel (hoidmisvool sammude vahel).
Sammmootori asend sõltub jahutusvedeliku temperatuurist. Külma mootori käivitamisel peaks klapp olema veidi rohkem avatud kui soojendatud mootori käivitamisel. Allolev pilt näitab seadistuste ekraani sammude (Steps) määramiseks jahutusvedeliku temperatuuri (Coolant) suhtes. Kui mootor on külm, avatakse samm-mootor täielikult, kui mootor töötab tühikäigul. Soojendusfaasi ajal sulgub samm-mootor veidi.
Mootori käivitamisel on võimalik seadistada ka samm-mootori asendit jahutusvedeliku temperatuuri alusel. Seda nimetatakse tühikäigu väntamise kohustuseks/sammudeks. Allolev pilt näitab seadete ekraani.
Kütusepumba ahel:
MegaSquirt tagab kütusepumba sisse- ja väljalülitamise. Transistor Q19 alloleval joonisel kaitseb transistori Q2 liigse voolu eest. Kui vool on liiga kõrge, võib transistor läbi põleda. Kui vool läbi Q2 ja R40 kollektor-emitteri osa suureneb, saavutatakse Q19 baasi küllastuspinge. Transistor Q19 lülitub sisse, mistõttu baas-emitteri pinge Q2 juures väheneb.
Ühendust FP-1 PTA0 juhib sisemiselt MegaSquirt. Transistori ahela juhtimiseks on vaja sisendsignaali väntvõlli asendiandurilt (Halli andur või induktiivne andur). Kui signaal kaob, näiteks kui mootor kogemata seiskub, katkestatakse koheselt kütusepumba toide.
Transistori ahela väljund (FP1 OUT) on ühendatud kütusepumba releega. Relee kontakt 85 on juhtvoolu väljund. Pingestatud releega lülitatakse peatoitesektsioon (kontaktid 30 ja 87), nii et kütusepump saab töötamiseks toitepinge.
Kasutatakse elektroonilist kütusepumpa töörõhuga 3 baari. Kütus juhitakse läbi kütusefiltri kütusetorusse, kus rõhk on pihustite sisselaskeava juures. Pihusti süstib sisselaskekollektorisse eelnevalt arvutatud koguse kütust, kui MegaSquirtilt tuleb signaal. MegaSquirti juhtseade ei määra mitte ainult sissepritsetava kütuse kogust, vaid ka kütuserõhku siinis.
Kõrgema rööbassurve korral süstitakse sama juhtseadmega suurem kogus kütust. Seetõttu tuleb siini rõhku reguleerida sisselaskekollektori alarõhu alusel. Rõhuvahe (∆P) peab jääma kogu aeg 3 baari. Joonisel on näidatud kütusesüsteemi skeem. Roosa, kollane, oranž ja must joon näitavad elektriühendusi. Punane joon näitab kütuse juurdevoolu ja sinine joon kütuse tagasivoolu.
Mehaaniliste tööde lõpetamine:
Järgmisel kolmel fotol on mootor mehaaniliste modifikatsioonide lõppjärgus.
Foto 1:
See on pool, kus enamik rakendatud osi on nähtavad. Siin asuvad ka juhtnuppude armatuurlaud ja MegaSquirt ECU. Foto all on legend koos osade numbrite kirjeldusega. Fotosid saad avada suuremas suuruses, kui vajutad neile.
- Drosselklapp;
- Kütusevoolik pihustite jaoks;
- Sisselaskekollektori drosselklapi ühendustoru;
- Kütuse rõhumõõtur;
- Sisselaske- ja väljalaskekollektor;
- Armatuurlaud koos jahutusventilaatori lülitiga, generaatori ja õlirõhu tuled, süütelüliti ja maanduslüliti;
- Vaakumvoolik MAP andurile;
- lambda andur;
- Kütusevoolikud (tarne- ja tagasivoolu) koos kokkutõmbuvas karbis;
- Kütusepump/paagi seade;
- Kütusepumba relee;
- MegaSquirt;
- Väljalaske summuti.
Foto 2:
Sellel fotol on näha mootori teine pool. Siin näete karburaatorit (15) ja tavalist süüdet (17). Selle klassikalise süüte eesmärk on panna katseseadistuse (14) süüteküünlad sädemeid tekitama. Sellel pole loomulikult mootori jaoks mingit funktsiooni, kuid see annab ülevaate süüte tööst, kuna see töötas klassikalistes autodes.
Number 20 tähistab käigukasti pidurimehhanismi. Piduritrumli varda saab Bowdeni trossi abil pingutada, nii et käigukasti väljundvõll pidurdatakse. Käigu sisselülitamisel rakendatakse mootori lühiajaliseks koormamiseks käigukasti pidur.
14. Mehaanilise jaoturi süüte katseseadistus;
15. Karburaator;
16. DIS-süütepool;
17. Mehaaniline turustaja süüde vaakumi etteandega;
18. Tagumine armatuurlaud;
19. Mehaaniline kütusepump;
20. Jõuülekande pidurimehhanism;
21. Klassikaline süütepool.
Foto 3:
Siin on selgelt näha mootori pealtvaade koos süüte ja kütusetoru katseseadistustega.
Mehaanilised seadistused on lõpetatud. Mootorit ei saa veel käivitada, sest esmalt tuleb MegaSquirti sisestada mõned andmed.
järgmine: MegaSquirt II ECU reguleerimine.
