presentare:
- Messa a punto del sistema di gestione del motore
- Tavolo VE
- Tabella AFR
- Tabella Anticipo Accensione e Anticipo Freddo
- Correzione della batteria permanente
- Accendere l'accensione e avviare, Cranking Pulse
- Stationair
- Accelerazione
- Impulso di adescamento
- Arricchimento aggiuntivo
Messa a punto del sistema di gestione del motore:
I capitoli precedenti descrivono come viene preparato il motore e quali scelte sono state fatte per progettare il sistema di gestione del motore. L'implementazione descrive come i dati ottenuti vengono elaborati nel sistema di gestione del motore. L'immissione di tutti i parametri non è sufficiente per far funzionare il motore. La “messa a punto” deve ancora essere fatta, con aggiustamenti basati su misurazioni e risultati sperimentali.
La regolazione del software del motore ha una grande influenza sul suo funzionamento. Una regolazione errata può provocare un funzionamento irregolare, lo stallo e perfino il guasto del motore. Quest'ultimo può verificarsi se l'impasto è troppo magro. Il tempo di iniezione e la quantità di iniezione dipendono da una serie di fattori:
- Giri/min;
- Imposta;
- Temperatura.
Per ottenere sempre una buona formazione della miscela in diverse condizioni operative, l'ECU deve essere impostata correttamente prima del primo avviamento del motore. Le impostazioni si effettuano completando alcune tabelle e precisamente:
- La tabella VE per il rendimento volumetrico;
- La tabella del rapporto aria/carburante AFR;
- La tabella di accensione per la fasatura dell'accensione.
Le tabelle vengono inserite nel programma TunerStudio. L'inserimento di valori errati potrebbe comportare il mancato funzionamento del motore; la conoscenza del sistema è quindi un requisito qui. Nei paragrafi successivi viene spiegato come sono state determinate le tabelle. Il tempo di iniezione base, cioè senza arricchimento, viene determinato mediante una serie di calcoli.
La massa specifica dell'aria (ρ) viene calcolata dalla temperatura misurata dell'aria aspirata e dalla pressione negativa (il valore del sensore MAP). È chiaro quindi che per il buon funzionamento del motore sono necessarie tabelle opportunamente compilate.
Tabella VE:
Nel capitolo sistema di iniezione viene spiegato a cosa serve la tabella VE. Questa sezione spiega come vengono determinati i dati della tabella VE per il motore Land Rover.
Nella tabella VE ogni cella indica la percentuale associata alla pressione negativa rispetto alla velocità. Questa percentuale sarà massima alla velocità alla quale la coppia è massima. Dopotutto, lì il motore è più efficiente perché riempie meglio. La curva di coppia e potenza del motore Land Rover è mostrata nell'immagine qui sotto.
La figura mostra una tabella VE completata con un generatore. L'asse Y indica la pressione del collettore di aspirazione rilevata dal sensore MAP. 100kPa equivalgono a 1 bar (la pressione dell'aria esterna) ed è la pressione massima nel collettore di aspirazione di un motore aspirato. L'asse X indica la velocità del motore.
Prima di avviare il motore per la prima volta è necessario compilare la tabella VE stimata. Il settaggio finale della tabella VE dovrà essere effettuato su banco prova utilizzando una sonda lambda a banda larga e un controllo lambda disabilitato. Il programma "TunerStudio" che fornisce al MegaSquirt il software e i parametri ha un'utilità che calcola i valori nella tabella VE. Tuttavia, i valori VE possono essere calcolati anche utilizzando formule. I dati della tabella vengono utilizzati per completare le formule.
V aria viene determinata nelle stesse condizioni del calcolo precedente; vale a dire al regime del motore in cui la coppia è più alta. La risposta di un calcolo precedente è quindi ricavata dalla seguente formula.
La (sotto)pressione nel collettore di aspirazione e la temperatura dell'aria aspirata influenzano la massa specifica dell'aria e quindi anche la formula del grado di riempimento. Il livello di riempimento può essere determinato utilizzando i dati noti e calcolati della tabella 3 e questa formula.
Nella cella VE è possibile inserire il 2500% a 100 RPM e 70kPa. Questo è nella riga superiore della serie numerica, con l'acceleratore completamente aperto. I calcoli possono essere ripetuti più volte per inserire altri numeri nella tabella VE. Le celle intermedie possono essere generate mediante una funzione di interpolazione. Il computer determina quindi i valori intermedi utilizzando una progressione lineare. Ciò garantisce che la “collina” vista nella vista 3D sia il più graduale possibile e che non vi siano buchi o punti nel mezzo. Compilando le celle nell'intervallo di 100 kPa tra il regime minimo e quello massimo, è possibile derivare da esse la curva della coppia. Ad esempio, se alla massima velocità la coppia viene dimezzata, anche il valore VE sarà pari alla metà del valore massimo; in questo caso circa il 35%. Se si decide di compilare le celle a titolo preventivo è possibile compilare in questo modo anche tutta la tabella VE. La tabella VE compilata con i calcoli e i ragionamenti precedenti sarà sufficiente per consentire il funzionamento del motore, ma sicuramente non sarà corretta. L'impostazione finale della tabella VE deve essere effettuata su un banco prova utilizzando una sonda lambda a banda larga e controllo lambda disabilitato per evitare correzioni AFR, dove il motore può essere caricato per lungo tempo. Poiché per questo progetto non viene utilizzato un banco di prova, la regolazione verrà effettuata nel miglior modo possibile in un'area stazionaria e a velocità maggiore con carichi bassi.
Far girare il motore al minimo correttamente è la parte più complicata e viene eseguita per ultima. Si consiglia di mantenere il motore ad un regime elevato (circa 2000 giri/min) e di lasciarlo riscaldare fino al raggiungimento della temperatura di esercizio. Le variazioni di temperatura hanno quindi la minima influenza possibile sui valori VE. Dopo aver corretto l'intera tabella VE, è possibile inserire correzioni per temperature più basse (ad es. durante un avviamento a freddo). Ciò è possibile nei programmi di impostazione separati come l'arricchimento con avviamento a freddo.
La velocità massima del motore è un fattore di cui tenere conto nella compilazione della tabella. Con una tabella di 16 * 16 = 256 celle, è più preciso che le velocità intermedie limitino il più possibile la velocità massima. Non ha senso far funzionare la tavola fino a 7000 giri al minuto. da compilare, mentre la velocità massima è di 4500 giri/min. ammonta a.
Quando si regola la tabella VE approssimativamente completata, verrà preso in considerazione il valore lambda corrente per correggere la percentuale alla pressione e alla velocità del collettore di aspirazione (MAP) corrette. Questo valore deve essere ottenuto regolando il valore VE a λ = 1. Ad esempio, se si misura un rapporto di miscelazione di 12,3 mentre nella tabella AFR è impostato 14,7, il valore VE dovrà essere ridotto fino a misurare un rapporto di miscelazione di 14,7. Diminuendo il valore VE, verrà iniettato meno carburante. La miscela diventa più magra.
La sonda lambda a banda larga Innovate con controller esterno misura la composizione della miscela e la trasmette al MegaSquirt utilizzando una tensione compresa tra 0 e 5 volt. Il software converte questo valore di tensione in un valore AFR (ad esempio lambda = 1). Dopo aver misurato e regolato varie celle nella tabella VE, le celle intermedie possono essere riempite automaticamente mediante interpolazione. La regolazione del valore VE determina una diversa strategia di iniezione. Il controllo dell'iniettore deriva dal valore che indica quanta aria è presente nel motore: in altre parole il valore della tabella VE.
Purtroppo non disponevamo di un banco prova potenza e non è stato possibile testare su strada il motore sotto carico. Pertanto siamo in qualche modo limitati a funzionare senza carico. È presente un tamburo del freno che originariamente fungeva da freno di stazionamento. Questo freno può essere azionato brevemente per caricare il motore. Con marcia inserita (ad esempio quarta) e servofreno è possibile correggere il valore lambda a determinate velocità. Correggiamo i valori intermedi utilizzando la funzione di interpolazione. È possibile che si verifichi una detonazione durante il test. In una fase precedente è stata completata la tabella di accensione in cui è stato inserito l'anticipo di accensione. L'anticipo desiderato potrebbe differire dai valori inseriti in tabella. Quando si sentono leggeri suoni di detonazione, l'accensione dovrebbe essere anticipata (cioè ritardata) di qualche grado in meno. Una laurea o 3 sono spesso sufficienti. Questo ovviamente può essere modificato in seguito una volta completata la tabella VE. I valori della tabella VE possono essere visualizzati anche in una vista 3D. Ciò consente di capire se ci sono deviazioni importanti, come punti devianti e buche.
Non solo è possibile verificare se i valori calcolati dal generatore sono logici, ma è anche possibile completare parzialmente la tabella VE senza utilizzare il generatore. Il motore è più efficiente attorno al regime al quale la coppia è massima: qui il livello di riempimento è massimo e anche il valore nella tabella VE è massimo. La tabella VE indica il livello di riempimento del motore in percentuale.
Dopo che la tabella VE è stata completata completamente, il controllo lambda può essere riattivato.
Le immagini sottostanti mostrano la tabella VE completata e la vista 3D che consente al motore Land Rover di funzionare correttamente.
Tabella AFR:
La pagina del sistema di iniezione descrive la funzione della tabella AFR e perché l'esaurimento e l'arricchimento sono necessari per fornire potenza e una guida economica. In questa pagina viene descritto come è impostata la tabella AFR per il motore Land Rover.
Per prima cosa viene impostata la tabella VE, solo successivamente viene corretta la tabella AFR. Tuttavia, la tabella AFR deve essere impostata interamente su 14,7 all'inizio, in modo che MegaSquirt non effettui correzioni quando la tabella VE viene compilata (vedi immagine). Inizialmente si assume un rapporto di miscelazione stechiometrico. Anche il controllo lambda è disattivato. Solo dopo aver impostato la tabella VE la tabella AFR sarà completata e il controllo lambda sarà attivato.
L'immagine mostra una tabella AFR completa, con il rapporto aria/carburante che varia tra 12,5 (ricco) e 15,1 (magro). Completando la tabella AFR la miscela risulterà arricchita nella zona di pieno carico. L'arricchimento è osservabile su tutta l'area tra 75 e 100 kPa. La valvola a farfalla è completamente aperta. Durante i carichi parziali ed intorno al regime di coppia la miscela è magra; il rapporto di miscelazione qui è 15:1. Questo può essere visto tra 1500 e 3100 giri al minuto. ad una pressione negativa compresa tra 15 e 40 mbar. La valvola a farfalla è aperta solo parzialmente. Il motore è più efficiente in quest'area.
Tabella Anticipo Accensione e Anticipo Freddo:
Pagina aperta sistema di accensione descrive cosa comporta l'anticipo di accensione.
La tabella dell'anticipo di accensione è impostata in base ai dati di fabbrica dell'anticipo centrifugo con controllo del vuoto. La linea nera indica l'avanzamento meccanico.
La linea blu mostra lo schema della mappa. Per impedire l'ingresso nell'area dei colpi a carico parziale, viene applicata una correzione; l'avanzamento effettivo segue la linea rossa.
La vista 3D mostra che non sono presenti valori anomali, come buche o colline. Il tavolo dovrebbe essere abbastanza “piatto” e non dovrebbe avere troppi dossi.
Oltre alle impostazioni standard nella tabella di accensione, il “Cold Advance” offre anche la possibilità di anticipare ulteriormente l'accensione a motore freddo.
Quando il motore è freddo, sarà necessario fare più anticipo perché la combustione sarà quindi un po' più lenta. Per compensare questo ritardo, l'anticipo viene aumentato fino a 6 gradi. L'immagine mostra queste impostazioni.
Correzione batteria di permanenza:
Nella pagina “Attuatori” la sezione relativa al sistema di accensione utilizzato descrive l'influenza della tensione della batteria sul tempo di ricarica della bobina di accensione primaria. L'immagine mostra la schermata delle impostazioni, nella quale vengono inserite le correzioni già calcolate.
Accendere e avviare l'accensione, impulso di avviamento:
Dopo l'inserimento dell'accensione, non solo viene alimentata la pompa del carburante, ma anche gli iniettori vengono attivati una volta. Questo è chiamato “impulso di adescamento”. La benzina iniettata durante l'impulso di adescamento si deposita sulle pareti, probabilmente fredde, del collettore di aspirazione. Il processo di avviamento sarà ora più semplice, perché la benzina iniettata per l'avviamento non viene sprecata nella situazione menzionata prima. La quantità di carburante iniettata durante l'impulso di adescamento dipende dalla temperatura del motore. Un motore caldo necessita di un impulso di adescamento inferiore. La quantità desiderata può essere impostata in un grafico in TunerStudio.
La velocità iniziale è spesso inferiore alla metà della velocità al minimo. Nel MegaSquirt deve essere impostato il cosiddetto “Cranking Pulse”. Poiché durante l'avviamento non viene data accelerazione e la valvola a farfalla rimane quindi in posizione chiusa, l'aria necessaria deve passare attraverso la valvola di controllo del minimo. È possibile impostare una posizione dell'acceleratore alla quale viene interrotta l'iniezione. In questo progetto viene utilizzato un motore passo-passo. Questo motore passo-passo viene quindi parzialmente aperto durante l'avviamento. La posizione dipende dalla temperatura del liquido refrigerante; più aria a motore freddo e meno aria a motore caldo. Oltre all'alimentazione dell'aria, anche l'iniezione deve essere adattata alle condizioni di avviamento del motore. La quantità di benzina viene regolata variando il tempo di iniezione. Con una temperatura del liquido di raffreddamento di 25 ⁰C la quantità iniettata è raddoppiata rispetto alla situazione in cui il motore è alla temperatura di esercizio (circa 90 ⁰C). L'immagine mostra la curva in cui è possibile regolare la quantità di iniezione in relazione alla temperatura del liquido di raffreddamento. Un PWM del 100% equivale alla quantità calcolata di carburante, qualsiasi valore superiore costituisce un arricchimento extra.
Stazionario:
La valvola a farfalla deve essere completamente chiusa durante il regime di minimo. L'alimentazione dell'aria al minimo è completamente controllata dal motore passo-passo utilizzato.
Accelerazione:
L'accelerazione richiede una miscela più ricca. Il rapporto di miscela deve essere adeguato alla velocità con cui si preme il pedale dell'acceleratore. Nel programma TunerStudio, l'arricchimento dell'accelerazione viene impostato con l'opzione “Acceleration Enrichment”, abbreviato in “AE”. L'impostazione dell'arricchimento dell'accelerazione deve essere effettuata solo quando la tabella VE è stata completata correttamente.
Poiché il motore di questo progetto è dotato sia di un sensore di posizione dell'acceleratore che di un sensore MAP, è possibile determinare sia la posizione dell'acceleratore che la depressione nel collettore di aspirazione. Il punto TPS viene utilizzato per modificare la posizione dell'acceleratore. Il “Punto” indica la velocità del cambiamento ed è espresso in percentuale. A seconda di questa percentuale, viene iniettato più carburante. La durata dell'iniezione viene prolungata di alcuni millisecondi. Un valore TPS-Dot del 100% indica che la valvola a farfalla si è spostata da chiusa a completamente aperta in un periodo di 1 secondo. Se l'apertura avviene ancora più velocemente la percentuale aumenterà. È importante sapere a quale valore viene aperta la valvola a farfalla; Se il motore ha funzionato per qualche tempo a carico parziale prima di accelerare, non si può presumere che la valvola a farfalla fosse completamente chiusa. La posizione della valvola a farfalla viene indicata come cosiddetta soglia di accelerazione. La soglia indica da quale posizione dell'acceleratore la valvola a farfalla è stata spostata per essere completamente aperta. La rastremazione dell'accelerazione rappresenta il tempo di transizione dal tempo di iniezione di accelerazione alla fine dell'arricchimento dell'iniezione. Ciò impedisce che l'accelerazione termini troppo rapidamente.
L'impostazione dell'arricchimento dell'accelerazione può essere inizialmente verificata con il simulatore. Un'ultima regolazione dovrà essere effettuata sperimentalmente, con o senza l'ausilio della sonda lambda a banda larga.
Impulso di adescamento:
L'impulso di adescamento è una funzione che serve a spruzzare una piccola quantità di carburante sulle valvole di aspirazione quando l'accensione è inserita. Ciò semplifica il processo di avvio. Quando il motore è caldo, la quantità iniettata diminuisce. L'impulso di adescamento viene regolato con i punti blu nella curva (vedi immagine).
Arricchimento aggiuntivo:
Subito dopo l'avviamento del motore viene applicato un arricchimento. Questo è chiamato “Arricchimento AfterStart”. Il MAP è ancora troppo alto perché la velocità non è ancora sufficientemente elevata da fornire sufficiente vuoto. Soprattutto a motore freddo, l'arricchimento avviene per un certo periodo di tempo finché il motore non inizia a funzionare secondo le impostazioni VE.
Il “Warmup Enrichment” (WUE) fornisce un arricchimento durante la fase di riscaldamento del motore. Quando il motore si avvicina alla temperatura di esercizio, l'arricchimento dovrebbe essere pari allo 0%.
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