benyújtja:
- A motorvezérlő rendszer hangolása
- VE asztal
- AFR asztal
- Ignition Advance Table és Cold Advance
- Tartós akkumulátor korrekció
- Kapcsolja be a gyújtást és indítsa el, indítópulzus
- Helyhez kötött
- Gyorsulás
- Feltöltő impulzus
- További dúsítás
A motorvezérlő rendszer hangolása:
Az előző fejezetek leírják, hogyan készül a motor, és milyen döntéseket hoztak a motorvezérlő rendszer tervezése során. A megvalósítás leírja, hogy a kapott adatok hogyan kerülnek feldolgozásra a motorvezérlő rendszerben. Az összes paraméter megadása nem elegendő a motor működéséhez. A „hangolást” még el kell végezni, a mérések és a kísérleti eredmények alapján kell igazítani.
A motor szoftveres beállítása nagyban befolyásolja a működését. A helytelen beállítás szabálytalan futást, leállást és akár a motor meghibásodását is okozhatja. Ez utóbbi akkor fordulhat elő, ha a keverék túl sovány. A befecskendezési idő és a befecskendezési mennyiség számos tényezőtől függ:
- Fordulat;
- Adó;
- Hőfok.
Annak érdekében, hogy változó üzemi körülmények között mindig jó keverékképződést érjünk el, az ECU-t helyesen kell beállítani a motor első indítása előtt. A beállításokat számos táblázat kitöltésével kell elvégezni, nevezetesen:
- A térfogati hatásfok VE táblázata;
- Az AFR levegő/üzemanyag arány táblázat;
- A gyújtási táblázat a gyújtás időzítéséhez.
A táblázatok bekerülnek a TunerStudio programba. A helytelen értékek bevitele a motor nem megfelelő működését eredményezheti; rendszerismeret tehát itt követelmény. A következő bekezdések ismertetik a táblázatok meghatározását. Az alapinjektálási időt, azaz dúsítás nélkül, számos számítással határozzuk meg.
A levegő fajlagos tömegét (ρ) a beszívott levegő mért hőmérsékletéből és a negatív nyomásból (a MAP érzékelő értéke) számítjuk. Ezért egyértelmű, hogy a megfelelően kitöltött táblázatokra van szükség a motor megfelelő működéséhez.
VE táblázat:
fejezetben befecskendező rendszer el van magyarázva, hogy mire való a VE táblázat. Ez a rész elmagyarázza, hogyan határozzák meg a VE táblázat adatait a Land Rover motorhoz.
A VE táblázatban minden cella a negatív nyomáshoz tartozó százalékos arányt jelzi a sebességhez viszonyítva. Ez a százalék azon fordulatszámon lesz a legmagasabb, amelynél a legnagyobb a nyomaték. Hiszen ott a leghatékonyabb a motor, mert a motor tölt a legjobban. A Land Rover motor nyomaték- és teljesítménygörbéje az alábbi képen látható.
Az ábrán egy generátorral kiegészített VE táblázat látható. Az Y tengely a MAP érzékelő által érzékelt szívócsatorna nyomást jelzi. A 100 kPa 1 bar-nak felel meg (a külső levegő nyomása), és a maximális nyomás egy szívómotor szívócsonkjában. Az X-tengely a motor fordulatszámát jelzi.
A motor első beindítása előtt ki kell tölteni a becsült VE táblázatot. A VE asztal végső beállítását egy tesztpadon kell elvégezni szélessávú lambda érzékelő és letiltott lambda vezérlés segítségével. A MegaSquirt szoftvert és paramétereket biztosító „TunerStudio” programnak van egy segédprogramja, amely kiszámolja a VE táblázatban szereplő értékeket. A VE értékek azonban képletekkel is kiszámíthatók. A táblázat adatai a képletek kiegészítésére szolgálnak.
A V levegő meghatározása ugyanazokkal a feltételekkel történik, mint az előző számításban; mégpedig azon a motorfordulatszámon, ahol a legnagyobb a nyomaték. Az előző számítás válaszát ezért a következő képletből vettük.
A szívócsőben lévő (alacsony) nyomás és a beszívott levegő hőmérséklete befolyásolja a levegő fajlagos tömegét, így a töltési fok képletét is. A töltési szint a 3. táblázat ismert és számított adataival és ezen képlet segítségével határozható meg.
A cellába 2500%-ot lehet beírni 100 RPM-nél és 70kPa-nál a VE táblázatban. Ez a számsor felső sorában található, teljesen nyitott fojtószeleppel. A számításokat többször meg lehet ismételni, hogy más számokat is beírhasson a VE táblázatba. A közbenső cellák interpolációs függvény segítségével állíthatók elő. A számítógép ezután lineáris progresszió segítségével határozza meg a köztes értékeket. Ez biztosítja, hogy a 3D nézetben látható „domb” a lehető legfokozatosabb legyen, és ne legyenek közöttük lyukak vagy pontok. Az üresjárat és a maximális fordulatszám közötti 100 kPa tartományba eső cellák kitöltésekor a nyomatékgörbe levezethető belőlük. Például, ha a forgatónyomaték a legnagyobb fordulatszámon felére csökken, a VE érték is a maximális érték fele lesz; ebben az esetben körülbelül 35%. Ha a cellák becslésként való kitöltése mellett döntünk, akkor a teljes VE tábla is kitölthető így. A korábbi számításokkal és indoklással összeállított VE táblázat elég jó lesz ahhoz, hogy a motor járjon, de biztosan nem lesz helyes. A VE táblázat végső beállítását próbapadon kell elvégezni szélessávú lambda érzékelővel és letiltott lambda vezérléssel az AFR korrekciók megelőzése érdekében, ahol a motor hosszú ideig terhelhető. Mivel ehhez a projekthez nem használnak próbapadot, a beállítást a lehető legjobban álló területen és kis terhelés mellett megnövelt sebességgel kell elvégezni.
Az alapjárat megfelelő indítása a legbonyolultabb rész, és utoljára történik meg. Célszerű a motort magas fordulatszámon (kb. 2000 ford./perc) tartani, és hagyni, hogy a motor felmelegedjen, amíg el nem éri az üzemi hőmérsékletet. A hőmérséklet változása ekkor a lehető legkevésbé befolyásolja a VE értékeket. A teljes VE táblázat kijavítása után bevihető az alacsonyabb hőmérsékletekre vonatkozó korrekciók (például hidegindításkor). Ez a különálló beállítási programokban lehetséges, mint például a hidegindítási dúsítás.
A motor maximális fordulatszáma olyan tényező, amelyet figyelembe kell venni a táblázat kitöltésekor. A 16 * 16 = 256 cellás táblázatnál pontosabb a köztes sebességeknél a maximális sebesség korlátozása, amennyire csak lehetséges. Nincs értelme 7000 ford./percig járatni az asztalt. ki kell tölteni, míg a maximális fordulatszám 4500 ford./perc. összege.
A hozzávetőlegesen elkészült VE táblázat beállításakor az aktuális lambda-értéket veszik figyelembe a százalékos korrigáláshoz a megfelelő szívócsatorna nyomáson (MAP) és fordulatszámon. Ezt az értéket úgy kell megkapni, hogy a VE értéket λ = 1-re állítjuk. Például, ha 12,3-as keverési arányt mérünk, miközben 14,7-et állítunk be az AFR-táblázatban, a VE-értéket csökkenteni kell, amíg 14,7-es keverési arányt nem mérünk. A VE érték csökkentésével kevesebb üzemanyag kerül befecskendezésre. A keverék vékonyabb lesz.
Az Innovate szélessávú lambda érzékelő külső vezérlővel méri a keverék összetételét, és 0 és 5 volt közötti feszültséggel továbbítja a MegaSquirt-hez. A szoftver ezt a feszültségértéket AFR értékké alakítja (pl. lambda = 1). A VE táblázat különböző celláinak mérése és beállítása után a köztes cellák automatikusan kitölthetők interpolálással. A VE érték beállítása eltérő befecskendezési stratégiát eredményez. Az injektor vezérlése abból az értékből származik, amely azt jelzi, hogy mennyi levegő van a motorban, vagyis a VE táblázatban szereplő értékből.
Sajnos erőpróbapadunk nem volt és a motort terhelés alatt sem lehetett közúti tesztelni. Ezért némileg csak terhelés nélkül futhatunk. Van egy fékdob, amely eredetileg rögzítőfékként szolgált. Ez a fék rövid ideig működtethető a motor terheléséhez. Bekapcsolt sebességfokozattal (például negyedik) és erőfékezővel a lambda érték bizonyos sebességeknél korrigálható. A köztes értékeket az interpolációs függvény segítségével korrigáljuk. A vizsgálat során detonáció is előfordulhat. Egy korábbi szakaszban elkészült a gyújtási táblázat, amelybe a gyújtáselőleget beírták. A kívánt előleg eltérhet a táblázatban megadott értékektől. Ha enyhe detonációs hangokat hall, a gyújtást néhány fokkal kevésbé kell előre (azaz késleltetni). Egy vagy 3 diploma gyakran elegendő. Ez természetesen később módosítható, amikor a VE táblázat elkészül. A VE táblázat értékei 3D nézetben is megjeleníthetők. Ez betekintést nyújt abba, hogy vannak-e jelentős eltérések, például eltérési pontok és kátyúk.
Nem csak azt lehet ellenőrizni, hogy a generátor által számított értékek logikusak-e, hanem a VE táblázatot részben a generátor használata nélkül is ki lehet tölteni. A motor azon fordulatszám környékén a leghatékonyabb, amelynél a legnagyobb a nyomaték: itt a legmagasabb a töltési szint és a VE táblázatban szereplő érték is a legmagasabb. A VE táblázat a motor töltöttségi szintjét mutatja százalékban.
A VE táblázat teljes kitöltése után a lambda vezérlés újra bekapcsolható.
Az alábbi képeken az elkészült VE táblázat és a 3D nézet látható, amely lehetővé teszi a Land Rover motor megfelelő működését.
AFR táblázat:
A befecskendező rendszer oldala leírja az AFR táblázat funkcióját, és azt, hogy miért van szükség a lemerítésre és a dúsításra a teljesítmény és a gazdaságos vezetés érdekében. Ez az oldal leírja, hogyan kell beállítani az AFR táblázatot a Land Rover motorhoz.
Először a VE táblázatot állítjuk be, csak utána az AFR táblát javítjuk. Az AFR táblát azonban az elején teljesen 14,7-re kell állítani, hogy a MegaSquirt ne végezzen javítást a VE tábla kitöltésekor (lásd a képet). Kezdetben sztöchiometrikus keverési arányt feltételezünk. A lambda vezérlés is ki van kapcsolva. Csak a VE táblázat beállítása után készül el az AFR táblázat és kapcsol be a lambda vezérlés.
A képen egy kitöltött AFR táblázat látható, a levegő/üzemanyag arány 12,5 (dús) és 15,1 (sovány) között változik. Az AFR táblázat kitöltésekor a keverék dúsításra kerül a teljes terhelési területen. A dúsulás a teljes területen 75 és 100 kPa között látható. A fojtószelep teljesen nyitva van. Részterhelés alatt és forgatónyomaték-fordulatszám körül a keverék sovány; a keverési arány itt 15:1. Ez 1500 és 3100 ford./perc között látható. 15-40 mbar negatív nyomáson. A fojtószelep csak részben van nyitva. A motor ezen a területen a leghatékonyabb.
Ignition Advance Table és Cold Advance:
Az oldalon gyújtási rendszer leírja, hogy mit takar a gyújtás előrehaladása.
A gyújtáselőtolási táblázat a vákuumszabályozással ellátott centrifugális előretolás gyári adatai alapján kerül beállításra. A fekete vonal a mechanikai előrehaladást jelzi.
A kék vonal a térképvázlatot mutatja. A részterhelési kopogási terület bejutásának megakadályozása érdekében korrekciót alkalmaznak; a tényleges előleg a piros vonalat követi.
A 3D nézet azt mutatja, hogy nincsenek rendellenes értékek, például lyukak vagy dombok. Az asztalnak meglehetősen „egyenletesnek” kell lennie, és nem lehet túl sok egyenetlensége.
A „Cold Advance” a gyújtástáblázat alapbeállításain túlmenően lehetőséget kínál a gyújtás további előrelépésére is, amikor a motor hideg.
Ha a motor hideg, akkor többet kell tenni, mert akkor az égés egy kicsit lassabb lesz. Ennek a késleltetésnek a kompenzálására az előleget legfeljebb 6 fokkal növelik. A képen ezek a beállítások láthatók.
Tartós akkumulátor korrekció:
A „Működtetők” oldalon a használt gyújtási rendszerről szóló rész leírja az akkumulátor feszültségének az elsődleges gyújtótekercs töltési idejére gyakorolt hatását. A képen a beállítások képernyő látható, amelyen a már kiszámított korrekciók kerülnek kitöltésre.
Kapcsolja be és indítsa el a gyújtást, indítópulzus:
A gyújtás bekapcsolása után nem csak az üzemanyag-szivattyú kap feszültséget, hanem a befecskendezők is egyszer aktiválódnak. Ezt hívják „indító impulzusnak”. A feltöltő impulzus során befecskendezett benzin lerakódik a szívócső - valószínűleg - hideg falakra. Az indítási folyamat most könnyebb lesz, mert az indításhoz befecskendezett benzin nem megy kárba a korábban említett helyzetben. A feltöltő impulzus alatt befecskendezett üzemanyag mennyisége a motor hőmérsékletétől függ. A meleg motornak alacsonyabb feltöltési impulzusra van szüksége. A kívánt mennyiség a TunerStudio grafikonján állítható be.
Az indulási sebesség gyakran kevesebb, mint az alapjárati fordulatszám fele. A MegaSquirt-ben be kell állítani az úgynevezett „Cranking Pulse”-t. Mivel indításkor nem adnak fojtószelepet, és ezért a fojtószelep zárt helyzetben marad, a szükséges levegőnek át kell jutnia az alapjárati szabályozó szelepen. Lehetőség van olyan fojtószelep-helyzet beállítására, amelynél az injekció leáll. Ebben a projektben léptetőmotort használnak. Ez a léptetőmotor ezért indításkor részben kinyílik. A helyzet a hűtőfolyadék hőmérsékletétől függ; több levegőt, ha a motor hideg, és kevesebbet, ha a motor meleg. A levegőellátáson kívül a befecskendezést is a motor indítási körülményeihez kell igazítani. A benzin mennyiségét a befecskendezési idő változtatásával lehet beállítani. 25 ⁰C-os hűtőfolyadék-hőmérsékletnél a befecskendezési mennyiség megduplázódik ahhoz képest, amikor a motor üzemi hőmérsékleten van (körülbelül 90 °C). A képen az a görbe látható, ahol a befecskendezési mennyiség a hűtőfolyadék hőmérsékletéhez képest állítható. A 100%-os PWM megegyezik a számított üzemanyag-mennyiséggel, minden e feletti dolog extra dúsítást jelent.
Helyhez kötött:
Alapjáraton a fojtószelepnek teljesen zárva kell lennie. Az alapjárati levegőellátást teljes mértékben a használt léptetőmotor szabályozza.
Gyorsulás:
A gyorsításhoz gazdagabb keverék szükséges. A keverési arányt a gázpedál lenyomásának sebességéhez kell igazítani. A TunerStudio programban a gyorsulás dúsítása az „Acceleration Enrichment” opcióval van beállítva, aminek rövidítése „AE”. A gyorsulás dúsításának beállítását csak akkor szabad elvégezni, ha a VE táblázatot megfelelően kitöltötte.
Mivel ebben a projektben a motor fojtószelep-helyzet-érzékelővel és MAP-érzékelővel is fel van szerelve, mind a fojtószelep helyzete, mind a szívócsőben lévő alulnyomás meghatározható. A TPS pont a fojtószelep helyzetének megváltoztatására szolgál. A „pont” a változás sebességét jelzi, és százalékban van kifejezve. Ettől a százaléktól függően több üzemanyagot fecskendeznek be. Az injekció időtartama néhány milliszekundummal meghosszabbodik. A 100%-os TPS-Dot érték azt jelzi, hogy a fojtószelep 1 másodpercen belül zárt állapotból teljesen nyitott állapotba vált. Ha a nyitás még gyorsabban történik, akkor a százalékos arány nő. Fontos tudni, hogy a fojtószelep milyen értéknél van nyitva; Ha a motor a gyorsítás előtt egy ideig részterheléssel járt, nem feltételezhető, hogy a fojtószelep teljesen zárva volt. A fojtószelep helyzetét úgynevezett gyorsulási küszöbként jelzik. A küszöb azt jelzi, hogy a fojtószelep melyik fojtószelep-helyzetből lett teljesen kinyílva. A gyorsulási kúp a gyorsulási befecskendezési idő és a befecskendezési dúsítás vége közötti átmeneti időt jelenti. Ez megakadályozza, hogy a gyorsítás túl gyorsan véget érjen.
A gyorsulás dúsítási beállítása kezdetben a szimulátorral ellenőrizhető. Az utolsó beállítást kísérletileg kell elvégezni, akár a szélessávú lambda-érzékelő segítségével, akár anélkül.
Feltöltő impulzus:
A feltöltő impulzus egy kis mennyiségű üzemanyag permetezése a szívószelepekre a gyújtás bekapcsolásakor. Ez megkönnyíti az indítási folyamatot. Amikor a motor meleg, a befecskendezési mennyiség csökken. Az indító impulzust a görbe kék pontjaival állítjuk be (lásd a képet).
Kiegészítő dúsítás:
Közvetlenül a motor beindítása után dúsítást alkalmaznak. Ezt „AfterStart dúsításnak” hívják. A MAP még mindig túl magas, mert a sebesség még nem elég nagy ahhoz, hogy elegendő vákuumot biztosítson. Különösen hideg motornál történik a dúsítás egy bizonyos ideig, amíg a motor el nem indul a VE beállításoknak megfelelően.
A „Warmup Enrichment” (WUE) dúsítást biztosít a motor bemelegítési szakaszában. Amikor a motor megközelíti az üzemi hőmérsékletét, a dúsításnak 0%-nak kell lennie.
következő: Testen.
