Sujeten:
- Bestëmmt an installéiert Sensoren fir de Motormanagementsystem
- Crankshaft Positioun Sensor
- Pulsatiounsperiod Rad
- Kaart Sensor
- Coolant Temperatur Sensor
- Lambda Sensor
Bestëmmt an installéiert Sensoren fir de Motormanagementsystem:
De Motormanagementsystem erfuerdert eng Zuel vu Sensoren. Sensoren déngen als "Input" vum System. Sensoren konvertéieren eng kierperlech Quantitéit an en elektrescht Signal dat vun engem Computer veraarbecht ka ginn, an dësem Fall de MegaSquirt.
De Montageprozess vum MegaSquirt muss d'Komponente berücksichtegen, déi op de Motor montéiert sinn, well d'Struktur vum MegaSquirt kann ënnerschiddlech sinn.
D'Figur weist déi verschidde Sensorkreesser an deenen dës Komponenten sinn. D'Input-Signaler, déi an der Figur ugewise ginn, kommen aus dem Lambda-Sensor, dem Drosselpositiounssensor, dem Kühlmitteltemperatursensor an dem Lofttemperatursensor.
Zousätzlech zu de Sensoren enthält d'Diagramm och eng Zuel vu Widderstänn a Kondensatoren. D'Zesummesetzung vun dëse Komponenten bilden Filteren; Dës Filtere déngen fir Interferenzsignaler a Geräischer z'erfaassen. Wann d'Sensor Signal duerch Kaméidi verzerrt ass, kann dat grouss Konsequenze fir d'Kontroll vun den Aktuatoren hunn, an dofir och fir de Fonctionnement vum Motor.
Crankshaft Positioun Sensor:
E wichtege Input fir de Motormanagementsystem ass d'Kurbelwellgeschwindegkeet.
D'Crankshaft Geschwindegkeet gëtt gemooss mat engem Crankshaft Positioun Sensor an engem Pulsrad. De Crankshaft Positioun Sensor huet zwou wichteg Funktiounen:
- D'Crankshaft Geschwindegkeet kann op Basis vun der Frequenz vum Signal bestëmmt ginn;
- D'fehlend Zänn an der Pulsatiounsperiod Rad weist der crankshaft Positioun an deem d'Pistone vun cilinder 1 an 4 e puer Grad virun TDC sinn.
D'Motorgeschwindegkeet beaflosst d'Kontroll vun den Injektoren an d'Zündung. De fehlend Zänn am 36-1 Pulsrad ass wichteg fir d'Zündung an d'Injektiounszäiten ze bestëmmen. Et gouf decidéiert en Hall Sensor ze benotzen an net den Induktiounspulsgenerator als Geschwindegkeetssensor. En induktiven Sensor generéiert eng alternéierend Spannung déi an eng Direktspannung am MegaSquirt Controller ëmgewandelt muss ginn. En Hall-Sensor generéiert eng Quadratwellespannung, déi op eng Spannung vu 5 oder 12 Volt verstäerkt gëtt mat engem internen oder externen Pull-up Resistor. Dëst mécht den Hall Sensor méi gëeegent fir en zouverléissege Signal ze bilden. Dëse Choix muss am Viraus gemaach ginn ier Dir de MegaSquirt montéiert; béid Sensoren erfuerderen eng aner Circuitkonstruktioun.
Pulsrad:
D'Crankshaft Positioun Sensor moosst eng Ännerung vun der Loft Spalt vun engem Pulsatiounsperiod Rad op de Motor schéi. Wéi och ëmmer, de Land Rover-Motor huet ursprénglech keen Kurbelwellepositiounssensor an dofir kee Pulsrad. D'Pulsrad huet also duerno missen installéiert ginn. Vill Gedanken ass an d'Plaz an d'Positioun vum Pulsrad gaangen. Méiglechkeeten waren:
- Eng Scheif mat 36 Zänn, déi op der Äussewelt vun der Kurbelwelle mat Hëllef vun enger Klemm oder Bolzenverbindung befestegt ass.
- Ajustéieren déi aktuell crankshaft pulley vun milling Zänn aus der pulley.
Et ass üblech e benotzen 36-1 oder 60-2 Pulsatiounsperiod Rad . De 60-Zänn Pulsrad gëtt haaptsächlech fir méi grouss Duerchmiesser benotzt. Den 36-1 ass gëeegent fir ze benotzen wéinst senger Zännbreet. Et ass ganz wichteg datt d'Pulsrad esou wéineg Héichtrees wéi méiglech huet. Eng Héichtännerung bedeit eng Verännerung vum Magnéitfeld tëscht dem Sensor an den Zänn vum Pulsrad. Dëst kann negativ Konsequenze fir de Laf vum Motor hunn. Dat muss natierlech verhënnert ginn. D'Astellung vun der aktueller Crankshaft pulley war dofir léiwer. De baussenzege Rand vun der existéierender Kurbelwelle gëtt op enger Fräsmaschinn veraarbecht. Notches goufen erstallt andeems d'Material ewechgeholl gëtt. Déi reschtlech 36 Zänn déngen fir de Sensor z'erméiglechen d'Verännerungen an de Magnéitfelder ze moossen. En Zänn ass fir de Referenzpunkt ewech gemoolt ginn. D'Bild hei drënner weist d'Machinéierte Kurbelwelle.
De Buedemzänn ass uewen um Pulsrad ze gesinn, direkt ënner dem Sensor. Wann de Kurbelwell an dëser Positioun ass, heescht dat net datt d'Pistone vun den Zylinder 1 a 4 op TDC sinn, mä datt dës Kolben 90 Grad virun TDC sinn, wat 9 Zänn entsprécht (360/36). De Moment wou de fehlenden Zänn laanscht geet, kritt de MegaSquirt e Signal datt d'Zündung geschwënn sollt stattfannen. Vun deem Moment un gëtt berechent wéini d'Zündspiral soll ageschalt ginn. Mat variabelen Operatiounsbedéngungen gëtt d'Zäit vun der Pre-Zündung och op Basis vun dësem Referenzpunkt bestëmmt.
D'Bild vum Oszilloskop (kuckt Bild) weist d'Kurbelwelle Signal (uewen) am Verglach zum Zündspiralkontrollsignal (ënnen). De Kontrollimpuls op d'Zündspiral gëtt um aachten Zänn nom vermësste geformt. Wann de Motor Idle ass, gëtt d'Zündung 10 Grad fortgeschratt, wat op 1 Zänn entsprécht. Dëst entsprécht den 90 Grad (9 Zänn) tëscht dem ewechgehollen Zänn an dem aktuellen Top Dead Center.
Fir den Hall Sensor Circuit am MegaSquirt ze montéieren, musse Kondensator C11, Widderstänn R12 a R13, Diode D2 an Opto-Kuppler U3 installéiert ginn (kuckt d'Figur hei ënnen). D'Signal vum Hall-Sensor geet an d'Diagramm an der Figur 105 ënner "Opto in". D'Signal kënnt op de sougenannten Opto-Coupler iwwer d'Diode a Widderstand. Dëse Bestanddeel gëtt mat enger gebrach gestreckt Linn uginn. Den Opto-Kuppler ass e klengen integréierte Circuit an deem d'LED op der lénker Säit de Phototransistor op der rietser Säit féiert wann se beliicht ass. Den Opto-Kuppler kann als Schalter ouni mechanesch oder elektresch Verbindungen tëscht der Kontroll- a Schalterdeeler gesi ginn.
Wann den Transistor am Opto-Kuppler féiert, kann e klenge Stroum vu Vcc op de Buedem fléien. Dee Moment gëtt et eng Spannung vun 0 Volt um "Opto Out". Wann den Transistor net féiert, gëtt et kee Stroum an dofir kee Spannungsfall iwwer de Widderstand R13. D'Spannung op "Opto Out" ass dann 5 Volt.
Mat engem Opto-Kuppler gëtt eng galvanesch Trennung tëscht der Diode an dem Phototransistor gemaach. Geféierlech Interferenzspannungen ginn also aus dem Mikrokontrollerkrees erausgehalen, well d'Decomptespannung normalerweis méi wéi 5 kV ass.
MAP Sensor:
E MAP Sensor (Manifold Absolute Pressure Sensor) moosst den Drock am Intake Manifold. De MegaSquirt benotzt dësen Drock, d'Motorgeschwindegkeet an d'Inlettemperatur fir d'Quantitéit u Loft an de Motor ze berechnen. Mam Land Rover-Motor gëtt en absoluten Drock (den externen Loftdrock) oder den negativen Drock gemooss. Dëst ass en natierlech aspiréierte Motor deen seng eege Loft saugt. Motoren, déi mat engem Turbo ausgestatt sinn, musse mam Iwwerdrock am Intake-Manifold këmmeren. D'Miessberäich vun engem MAP Sensor läit normalerweis tëscht 0,2 an 1.1 Bar.
Den Drock am Intake Manifold, zesumme mam Ouvertureswinkel vum Drosselventil (dee mam Drosselpositiounssensor gemooss gëtt) an der Motorgeschwindegkeet, kënnen d'Motorbelaaschtung bestëmmen. Wéinst dem Mangel un engem MAF-Sensor (Manifold Air Flow), gëtt d'Quantitéit u Loft, déi eragezunn ass, berechent baséiert op de Motordaten an den negativen Drock am Intake Manifold. Et gouf decidéiert net e MAF Sensor ze benotzen, well d'Signal manner zouverlässeg ass, well et net fir de Motor entworf ass. D'Astellunge mat den Intakmanifold Eegeschafte passen ass komplex. Vill Korrekturfaktoren sinn dofir erfuerderlech.
Den MPX4250AP MAP Sensor benotzt gëtt an der Figur gewisen. De MegaSquirt Circuit Board ass als Standard mat Verbindungsoptioune fir dës Zort MAP Sensor ausgestatt. Dëse Sensor ass och als Standard am Bau Kit abegraff. D'Quantitéit u Brennstoff, deen injizéiert gëtt, hänkt ënner anerem vun der Quantitéit un der Loft of, well versicht gëtt e stoichiometrescht Mëschverhältnis z'erreechen (14,68 kg Loft op 1 kg Brennstoff). Et war eng Optioun fir de MAF a MAP Sensoren net ze benotzen. D'Quantitéit u Loft, déi eragezunn ass, géif dann no enger sougenannter Alpha-N-Reglement festgeluecht ginn. D'Positioun vum Gasventil gëtt berécksiichtegt, wat entscheedend ass fir d'Quantitéit vun der Loft present. Dëst ass awer manner genau wéi e MAP Sensor, sou datt dëst net gewielt gouf. An dësem Projet gëtt den Drosselpositiounssensor nëmme fir Beschleunigungsberäicherung benotzt.
Coolant Temperatur Sensor:
Am klassesche Setup sinn et keng Temperatursensoren am Motorblock. De Motor ass als Standard mat engem Bimetal ausgestatt, deen d'Funktioun huet fir d'Dashboard Liicht ze maachen wann d'Kältemitteltemperatur ze héich ass. Well de Motormanagementsystem d'Temperatur vum Kühlmittel an d'Loft vun der Loft berücksichtegt, gouf décidéiert fir NTC-Widderstanden ëmzebauen. En NTC Resistor huet en negativen Temperaturkoeffizient. Dëst bedeit datt de Resistenzwäert erofgeet wéi d'Temperatur eropgeet. De Coolant Temperatur Sensor gewielt ass e Sensor deen e Resistenzwäert vun 2,5 Kiloohms bei 25⁰ Celsius huet. D'Resistenzännerung ass am gréissten am wichtegsten Temperaturberäich. D'Eegeschafte vun der NTC-Resistenz mussen ausgezeechent ginn fir eng korrekt Temperatur ze berechnen.
D'Resistenzännerung ass am gréissten mat enger Ännerung am Temperaturberäich tëscht 0⁰C an 60⁰C. Dëst kann aus dem Verlaf vun der Charakteristik gesi ginn; am ernimmten Temperaturberäich gëtt et eng Resistenzreduktioun vu ronn 5kΩ, während bei T ≥ 60⁰C d'Resistenz kaum erofgeet. An e puer Fäll ass et wënschenswäert och Temperaturen iwwer 60 ° C ze moossen. Fir dëst méiglech ze maachen, kann den internen Viraussetzungsresistor op e Biasresistor vun engem anere Wäert bei enger bestëmmter Temperatur ëmgeschalt ginn. Dëst produzéiert zwee NTC Charakteristiken. Allerdéngs gëtt an dësem Projet d'Kältemitteltemperatur exklusiv fir d'Kälstartberäicherung benotzt, déi kaum iwwer 60°C benotzt gëtt.
Déi niddreg Temperaturen sinn och déi interessantst; Kalstartberäicherung wäert hei stattfannen; den Injektor gëtt méi laang aktivéiert wann de Motor kal ass. Wann de Motor genuch opgewiermt ass (T ≥ 60⁰C), fënnt ëmmer manner Beräicherung statt. Vun engem T = 90⁰C leeft d'Injektiounsstrategie no de festgeluegte Wäerter am Referenzfeld. D'Referenzfeld ass e Standardwäert aginn. Extern Faktoren, wéi eng Kalstartberäicherung bei enger niddreger Temperatur, bilden e Korrekturfaktor zu dësem Standardwäert. De MegaSquirt hëlt d'Kältemëtteltemperatur net méi Rechnung.
Lambda Sensor:
Am Auspuff ass e Lambda-Sensor (Sensor) montéiert, deen d'Loft/Brennstoffverhältnis an den Ofgasen moosst. De Lambda-Sensor huet eng wichteg Aufgab fir d'Motorverwaltung op eng spéider Stuf ze "tune" andeems Dir d'AFR- a VE-Tabellen ausfëllt. Fir Abléck an den ideale Mëschungsverhältnis an d'Nëtzlechkeet an d'Noutwennegkeet vun der Beräicherung oder Verarmung ze kréien, ginn als éischt de stoichiometresche Mëschungsverhältnis, Beräicherung an Ausschöpfung definéiert.
De stoichiometresche Vermëschungsverhältnis weist de Verhältnis tëscht Loft a Brennstoff un, an deem all Sauerstoff aus der Loft benotzt gëtt. Dëst ass de Fall mam Verhältnis 14,68:1 (ofgerënnt als 14,7 kg Loft op 1 kg Benzin). Mir schwätzen dann iwwer λ = 1.
De Lambda-Wäert kann ënner verschiddene Betribsbedingunge variéieren:
- Beräicherung: λ < 1;
- Aarm: λ > 1.
Beräicherung op λ = 0,8 bedeit datt e Vermëschungsverhältnis vun 11,76 kg Loft op 1 kg Benzin gëllt. Et gëtt also manner Loft zur Verfügung fir 1 kg Brennstoff ze verbrennen. D'Mëschung ze beräicheren oder auszebauen muss ëmmer bannent den Explosiounsgrenzen bleiwen. D'Beräicherung fënnt statt wann de Motor méi Kraaft muss liwweren. Eng méi räich Mëschung bitt och Ofkillung. Eng schlank Mëschung, op der anerer Säit, gëtt e besseren Dreifstoffverbrauch. D'Bild hei drënner weist zwee Grafiken déi maximal Kraaft an niddregsten Dreifstoffverbrauch weisen.
De Lambda-Wäert beaflosst net nëmmen d'Kraaft an d'Dreifstoffverbrauch, awer och d'Ofgasemissiounen. Eng méi räich Mëschung suergt fir e méi nidderegen NOx Inhalt, awer och méi héich CO an HC Emissiounen. Bei enger méi schlanker Mëschung stinn d'Brennstoffpartikele méi wäit auserneen, sou datt d'Verbrennung net méi optimal ass; mam Resultat, datt d'HC Emissiounen och eropgoen. D'Bild hei drënner weist d'Emissiounen am Zesummenhang mam Lambda-Wäert. Wann Dir e Katalysator benotzt, ass et wënschenswäert fir sécherzestellen datt d'Injektioun stänneg ofwiesselnd tëscht räich a schlank ass. An enger räicher Mëschung gëtt CO als Resultat vun engem Sauerstoffmangel geformt, mat deem de Katalysator den NOx reduzéiert. Eng schlank Mëschung enthält en Iwwerschoss u Sauerstoff, wat CO an HC oxidéiert.
Et ginn zwou Zorte vu Lambda Sensoren; de Sprongsensor an de Breetbandsensor. De MegaSquirt ënnerstëtzt béid Aarte. Wéi och ëmmer, wann Dir den VE Dësch setzt, ass e Sprongsensor net gëeegent an dofir gouf de Choix gemaach fir de Breetbandsensor ze benotzen. D'VE Tabelle gëtt festgeluecht andeems d'VE Wäerter op de gemoossene AFR ugepasst ginn. Och wann d'VE Wäerter am Prinzip duerch Berechnungen a gréisstendeels op der Dréimomentkurve agefouert kënne ginn, läit den AFR séier iwwer d'Gamme vum Sprongsensor. E Breetbandsensor bitt eng Léisung wéinst sengem grousse Miessbereich; et kann en AFR tëscht 8,0 an 1,4 moossen. D'Mëschung Zesummesetzung wäert a bal all Fäll an dësem Mooss Beräich sinn wann de Motor leeft, sou ass de Breetband Sensor gëeegent fir VE Dësch Formatioun. Tuning ouni Breetbandsensor ass praktesch onméiglech.
De MegaSquirt huet keen internen Lambda Controller. Wann d'Eegeschafte vum Breetbandsensor bekannt sinn, kënne se an enger Tabell am TunerStudio Programm agefouert ginn. An anere Fäll ass e Breetbandsensor mat externe Controller néideg. D'Ausgangsspannung gouf linear vum externe Controller gemaach. D'Ausgangsspannung vum Controller zum MegaSquirt ass tëscht 0 an 5 Volt, mat der Bezéiung tëscht dem Lambda-Wäert an der Spannung linear. De Spannungswäert gëtt an e Lambda-Wäert am MegaSquirt ëmgewandelt. D'Figur weist d'Grafik mat dem linearem Gradient.
Nächst: Aktuatoren.
