Temos:
- Nustatykite ir sumontuokite variklio valdymo sistemos pavaras
- Kuro purkštukai
- Tinkamų purkštukų pasirinkimas
- Purkštukų montavimas įsiurbimo kolektoriuje
- Uždegimas
- Paruošimas įprastu uždegimu
- Uždegimo ritė variklio valdymo sistemai
- Srovės susikaupimas pirminėje ritėje
- Uždegimo paankstinimas
- droselio korpusas
- Bandomasis žingsninio variklio nustatymas su treniruokliu
- Žingsninio variklio nustatymai
- Kuro siurblio grandinė
- Mechaninių darbų pabaiga
Variklio valdymo sistemos pavarų nustatymas ir montavimas:
Pavaros, kurios bus valdomos naudojant „MegaSquirt“, yra purkštukai, uždegimo ritė, degalų siurblys ir žingsninis variklis, skirtas tuščiosios eigos greičiui. Šiame skyriuje aprašomas vykdymo mechanizmų išbandymo ir montavimo variklio bloke procesas bei atliktas pasirinkimas.
Kuro purkštukai:
„MegaSquirt“ valdo purkštukus. Purkštukai yra prijungti prie žemės. Su įžemintu komponentu yra maitinimo įtampa, tačiau srovė teka tik tada, kai įžeminimas yra įjungtas. Tokiu atveju purkštukas įpuršks tik tada, kai „MegaSquirt ECU“ persijungs į žemę. Kai tik aktyvinimas sustabdomas, purkštukas nustoja švirkšti. Įpurškiamo kuro kiekis nustatomas pagal VE lentelę ir AFR lentelę.
MOS FET įjungia ir išjungia purkštuką, todėl įpurškiamas kuras. „MegaSquirt“ nustatomas kuro kiekis priklauso nuo kelių veiksnių:
- Idealiųjų dujų dėsnis, susiejantis oro kiekį su jo slėgiu, tūriu ir temperatūra;
- Variklio bloko jutikliais išmatuotos reikšmės: slėgis įsiurbimo kolektoriuje (MAP jutiklis), aušinimo skysčio ir įsiurbiamo oro temperatūra, alkūninio veleno greitis ir droselio padėties jutiklio duomenys;
• Reguliavimo parametrai: reikalingas kuro kiekis, pripildymo laipsnis (VE), purkštuko atidarymo laikas ir sodrinimas tam tikromis sąlygomis.
Įpurškimo laikas turi būti kuo ilgesnis, kai variklis dirba tuščiąja eiga, kad būtų užtikrinta gera degalų dozė. Todėl variklyje galima naudoti ne bet kokį purkštuką. Įvairių tipų purkštukų savybės turi būti palygintos, o skaičiavimai turi suteikti informacijos apie reikiamą degalų kiekį atitinkamam varikliui. Taip pat buvo galima rinktis tarp didelės ir mažos varžos purkštukų. Mažos varžos purkštukai tinka varikliams, kuriuose reikia labai greitai atidaryti purkštuko adatą. Tipinė varža yra 4 omai. Šių purkštukų trūkumas yra didelė srovė. Dėl to „MegaSquirt“ sukuriamas šilumos vystymasis yra nepageidautinas. Galima naudoti mažos varžos purkštukus sumontavus specialius IGBT ant šilumai laidžios plokštės ant MegaSquirt korpuso. Buvo nuspręsta naudoti didelės varžos purkštukus. Yra mažiau šilumos ir šie IGBT nenaudojami.
Praėjimo dydis (srautas) yra labai svarbus norint nustatyti teisingą įpurškimo kiekį, taigi ir valdymą. Jei pasirinksite per didelius purkštukus, įpurškimo laikas tuščiąja eiga bus toks trumpas, kad variklis gali dirbti nereguliariai. Įpurškimo kiekis turi būti pakankamas, kad per turimą laiką būtų įpurškiamas visas kuras. Įpurškimo kiekis nurodomas kaip įpurškimo laikas milisekundėmis. Didelė apkrova daroma esant dideliam variklio sūkių dažniui. Tai yra 100 kPa MAP. Reikiamą purkštuko srautą galima apskaičiuoti pagal variklio savybes. Purkštuko srautas rodo, kiek mililitrų degalų įpurškiama per minutę.
Tinkamų purkštukų pasirinkimas:
Projektui buvo pateikti trijų skirtingų tipų purkštukai. Tyrimai parodė, kokio tipo purkštukas buvo tinkamiausias naudoti šiame projekte.
Kiekvienas purkštuko tipas turi skirtingą srautą; derlius po vienos minutės injekcijos skiriasi priklausomai nuo tipo. Prieš išbandant purkštukus, jie buvo išvalyti ultragarso vonioje. Taikant šį valymo metodą, purkštukas išvalomas iš vidaus ir išorės naudojant ultragarso vibracijas ir specialų bandomąjį skystį, kad bet kokie seni purvo likučiai negalėtų paveikti srauto matavimo ar įpurškimo modelio. Ultragarsinio valymo metu purkštukai buvo nuolat atidaromi ir uždaromi bei tiriamas kiekvieno purkštuko įpurškimo būdas; tai buvo gražus rūkas. Uždarius nesimatė jokių anomalijų, tokių kaip lašų susidarymas ar nukrypusi srovė. Po ultragarsinio valymo ir bandymo O žiedai buvo pakeisti, kad būtų užtikrintas geras sandarumas, kai jie sumontuoti įsiurbimo kolektoriuje.
Naudojant bandomąją sąranką (žr. paveikslėlį aukščiau), purkštukai gali įpurkšti į kelis matavimo puodelius, kad po tam tikro laiko būtų galima nuskaityti įpurkštą degalų kiekį. Valdant purkštukus esant 3 barų darbiniam slėgiui, galima kontroliuoti įpurškiamų degalų kiekį. Degalų slėgis tiekimo linijoje (bėgyje) turi būti 3 barai, o purkštuko adata turi būti įjungta 30 arba 60 sekundžių, kai darbo ciklas yra 100%. Įjungus purkštukus 30 sekundžių, galima įvesti šiuos duomenis:
1 tipas: 120 ml
2 tipas: 200 ml
3 tipas: 250 ml
Bus naudojamas tik vieno tipo purkštukas. Purkštuko dydis nustatomas pagal šią formulę:
Purkštuko dydis nustatomas pagal efektyvią galią (Pe), tiekiamą tam tikru greičiu, pertraukos specifines degalų sąnaudas (BSFC), purkštukų skaičių (n purkštukų) ir didžiausią darbo ciklą, kuriuo purkštukai valdomi. Visa suma padauginama iš 10.5, norint konvertuoti iš svarų per valandą (lb/val) į ml/min.
Skaičiavimo atsakymas rodo, kuris purkštukas tinka šiai variklio konfigūracijai. Ne bėda, jei nuo skaičiuotos vertės nukrypsta mažiau nei 20 ml. Šis skirtumas kompensuojamas koreguojant programinę įrangą MegaSquirt. Šioje lentelėje pateikiama formulėse naudojamų duomenų apžvalga:
Pirmas žingsnis yra nustatyti degalų kiekį, įpuršktą esant sukimo momento greičiui. Kas du alkūninio veleno apsisukimus įsiurbiamas tam tikras oro kiekis. Pripildymo laipsnis yra didžiausias esant sukimo momento greičiui. Dėl variklio savybių (įskaitant vožtuvo persidengimą) variklis geriausiai prisipildo esant tokiam greičiui, o efektyvumas yra didžiausias. Apskaičiuota, kad užpildymas bus apie 70%. 4 formulė apskaičiuoja oro tūrį, kuris tuo momentu yra variklyje.
5 formulėje įpurškiamo kuro kiekis apskaičiuojamas pagal esamo oro tūrį. Variklio galia, pasiekiama esant sukimo momentui, apskaičiuojama pagal 6 formulę. Įpurkšto kuro kiekio ir galios santykis rodo BSFC 7 ir 8 formulėse.
Faktinis BSFC 6 formulėje padauginamas iš 3600, kad būtų konvertuojamas į kWh. Benzininio variklio BSFC dažnai yra nuo 250 iki 345 g/kWh. Kuo mažesnė vertė, tuo variklis efektyvesnis. 8 formulė rodo ryšį tarp degalų srauto svarais per valandą ir efektyvios variklio galios. Šis procentas įtrauktas į 9 formulę.
Atsakymas į 9 formulę aiškiai parodė, kad purkštukai, kurių srautas yra 200 ml/min, yra tinkami naudoti variklyje. 7 ml skirtumas yra nereikšmingas, nes tai kompensuojama programinėje įrangoje pildant VE lentelę.
Purkštukų montavimas įsiurbimo kolektoriuje:
Elektroniniu būdu valdoma įpurškimo sistema leidžia išimti karbiuratorių, kuris yra klasikinės sąrankos dalis. Todėl karbiuratorius pakeičiamas droselio korpusu (oro tiekimui) ir keturiais atskirais degalų purkštukais. Įsiurbimo kolektorius buvo išsaugotas ir modifikuotas, kad būtų galima konvertuoti į variklio valdymo sistemą. Kuro įpurškimas vyksta įsiurbimo kolektoriuje. Buvo priimtas sprendimas montuoti purkštukus kuo arčiau įsiurbimo vožtuvo. Dažniausiai automobilių variklių gamintojai įsiurbimo vožtuvą renkasi montuoti įsiurbimo kolektoriuje kampu. Degalai purškiami prieš įleidimo vožtuvą. Tačiau dabartiniam projektui buvo pasirinkta sąranka, kurioje purkštukai yra išdėstyti 45 laipsnių kampu oro kanalų atžvilgiu kolektoriuje.
Įsiurbimo kolektorius pagamintas iš lietaus aliuminio. Prie kolektoriaus nuspręsta pritvirtinti aliuminio įvores. Rankiniu būdu apdirbti iki tinkamo dydžio nebuvo galima, nes įvorės turėjo būti kitokių nei standartinio grąžto dydžio. Tai reiškė, kad furgonus reikėjo perduoti įmonei, turinčiai tinkamą įrangą. Tada įvorės gali būti pritvirtintos prie kolektoriaus suvirinant TIG. Pasirinkta montuoti purkštukus vertikaliai, o ne kampu dėl šios priežasties:
- Surinkimo procesas: Lengviau pastatyti furgonus tiesiai, horizontaliai. Suvirinti furgonus prie kolektoriaus yra lengviau, nes dabar lengviau suvirinti aplinkui, nei tada, kai furgonas yra kampu.
- Tolesnis apdorojimas: Suvirinimo metu įvorės tampa šiek tiek ovalios. Deformaciją sukelia suvirinimo proceso metu išsiskirianti šiluma. Į tai buvo atsižvelgta padarant vidinį įvorių skersmenį mažesnį už išorinį purkštukų skersmenį. Apdaila (plombavimas) yra mažiau rizikinga: suapvalinus įvores iš vidaus, purkštukų skersmuo yra optimalus, o sandarumas O-žiedais garantuojamas. Svarbus yra furgonų aukštis; purkštukas neturi būti per toli į kolektorių. Purkštuko galas neturi trukdyti oro srautui. Iš informacijos iš šaltinio: (Banish, Engine Management, Advanced Tuning, 2007) buvo nuspręsta montuoti purkštukus taip giliai kolektoriuje, kad galai būtų tiksliai kolektoriaus skylėse; oro srautas netrukdomas.
- Degalų įpurškimas: Kadangi degalų rūko maišymas su oru yra optimalus prieš atsidarius įsiurbimo vožtuvui, nėra labai svarbu, ar purkštukas įpurškia tiksliai į įsiurbimo vožtuvą, ar prieš pat jį į įsiurbimo kolektorių.
Vienu metu įpurškus, įpurškimas vyksta kiekvieną alkūninio veleno apsisukimą (360°). Keturi purkštukai švirkščia vienu metu. Tai reiškia, kad degalai taip pat įpurškiami į įsiurbimo taką, kai neįsiurbimo vožtuvas nėra atidarytas. Po kurio laiko atsidaro įleidimo vožtuvas ir degalai vis tiek patenka į cilindrą.
Krūmai specialiai supjaustomi pagal dydį tekinimo staklėmis. Vidinis skersmuo yra šiek tiek mažesnis už išorinį purkštuko skersmenį; Kadangi suvirinimo procese vyksta deformacija, turi būti galimybė medžiagą pašalinti apdirbant per presavimą. Tai reiškia, kad skersmuo šiek tiek padidėja, nes medžiaga yra nušlifuota. Skersmuo neturėtų būti per didelis, nes tuomet yra tikimybė, kad guminis O žiedas ant purkštuko nebegalės pakankamai gerai užsisandarinti. Geras sandariklis yra labai svarbus; oro nuotėkis pro purkštuką sukelia mažesnį vakuumą įsiurbimo kolektoriuje.
Tada išmatuotas neigiamas slėgis nebeatitinka apskaičiuoto neigiamo slėgio. Tai turi įtakos injekcijai, kuri nustatoma pagal VE lentelę. Neigiamas slėgis čia vaidina svarbų vaidmenį. VE lentelės funkcijos ir nustatymai aprašyti kitame skyriuje.
Įvorių apačioje yra nuožulnus kraštas, kad jų formos atitiktų įsiurbimo kolektoriaus formas. Tada furgonas turi būti kuo stačiau. Žemiau esančiame paveikslėlyje parodytas įsiurbimo kolektorius su kanistru surinkimo proceso metu. Mova yra pritvirtinta prie vienos pusės, kad būtų galima aiškiai matyti, kaip suvirinimas veikia medžiagą. Neaišku, ar kolektoriaus aliuminyje buvo per daug užteršimo, dėl kurio suvirinimas būtų sudėtingas. Tai pasirodė gerai. Kad suvirinimo metu įvorės nepasislinktų iš savo padėties, kolektoriuje iš anksto buvo išgręžiamos skylės ir įvorės laikomos tinkamoje padėtyje specialiai pagal užsakymą pagamintu strypeliu. Tokiu būdu visos keturios įvorės suvirinamos. Paskutinis patikrinimas parodė, kad jungtys tarp įvorių ir kolektoriaus buvo sandarios.
Jungtį tarp purkštukų paprastai sudaro tvirtas purkštuko bėgelis. Šis vamzdis su jungtimis, dažnai pagamintas iš aliuminio lydinio, yra pagamintas pagal gamintojo išmatavimus. Projektui naudotas „Land Rover“ variklis turi du tiesiai vienas šalia kito esančius purkštukus, tačiau tarpas tarp purkštukų porų yra gana didelis. Degalų tiekimo vamzdžio matmenys ir tarpas tarp įsiurbimo kolektoriaus oro kanalų nesutapo. Todėl bėgius reikėjo pakoreguoti.
Kai kurias dalis sutrumpinti, o kitas pailginti litavimo būdu yra labai sunku; užteršimas senu kuru, kurį labai sunku pašalinti iš bėgio vidaus, gali pabloginti sukibimą. Kadangi tai susiję su kuru, buvo pasirinktas saugiausias būdas; dalys, ant kurių tvirtinami purkštukai, sujungiamos kokybiška kuro žarna. Visuose galuose pritvirtinti susiuvami kraštai, o naudojami tvirti žarnų spaustukai, kad žarnos neslystų per susiūtus kraštus.
Žemiau esančiame paveikslėlyje parodytas įsiurbimo kolektorius apdirbimo metu. Tiekimo linija (pažymėta numeriu 1) yra prijungta prie kuro siurblio išėjimo. Degalai tiekiami į keturių purkštukų įėjimą esant 3 barų slėgiui. Slėgio reguliatorius (3) reguliuoja slėgį priklausomai nuo įsiurbimo kolektoriaus slėgio, nes slėgio skirtumas tarp kuro slėgio ir vakuumo įsiurbimo kolektoriuje turi išlikti 3 barai. Degalai grįžta atgal į baką per grįžtamąją liniją (2). Vyksta nuolatinė kuro cirkuliacija. Įpurškimas vyksta tik tada, kai purkštukus valdo MegaSquirt ECU.
- Tiekimo linija
- Grįžimo linija
- slėgio reguliatorius
- Slėgio valdymas
- Šilumos skydas
- Dujų vožtuvo jungtis
- Neigiamo slėgio jungtis
- Purkštuko cilindras 1
- Purkštuko laikiklis A
- Purkštuko laikiklis B
- Įsiurbimo kanalo cilindras 1
Esamuose lengvuosiuose automobiliuose purkštuko bėgelis tvirtinamas prie įsiurbimo kolektoriaus naudojant spaustukus arba kilpas. Purkštuko bėgelis suspaudžia purkštukus kolektoriuje. Kadangi šiam projektui kaip purkštuko bėgelis buvo pasirinkta lanksti kuro žarna, tai neįmanoma. Todėl buvo nuspręsta įsiurbimo kolektoriuje esančius purkštukus suspausti pagal užsakymą pagamintu laikikliu. Laikikliai susideda iš dviejų dalių: viršutinės dalies (laikiklis A) ir apatinės dalies (laikiklis B).
Laikiklis A turi dvi įpjovas, kurias galima užstumti ant purkštukų. Tai leidžia įspausti purkštukus į kolektorių plokščiomis pusėmis. Abiejuose laikikliuose A yra išpjovos skylės, kad būtų galima reguliuoti atstumą tarp purkštukų ir įpjovų. Kronšteinai A ir B yra prisukami kartu: kronšteinas B tvirtinamas prie tos pačios kaiščio, kuriuo tvirtinamas kolektorius prie variklio. Išpjova skylė leidžia reguliuoti laikiklį vertikalia kryptimi. Kuo labiau laikiklis slenkamas žemyn, tuo tvirčiau prispaudžiamas purkštuvas.
Uždegimas:
Įprastas uždegimas buvo pakeistas elektroniniu būdu valdoma uždegimo sistema su uždegimo rite, kurią valdo MegaSquirt. Kad variklis veiktų visiškai naudojant originalias technologijas, pirmiausia reikia prijungti įprastą sistemą su kontaktiniais taškais. Tik po kelių darbo valandų galima nustatyti, kad variklis veikia tinkamai, po to gali prasidėti, be kita ko, elektroniniu būdu valdomo uždegimo montavimas ir reguliavimas.
Paruošimas įprastu uždegimu:
„Land Rover“ variklyje iš pradžių buvo sumontuota uždegimo sistema su kontaktiniais taškais, kuri dabar dar vadinama įprastine uždegimo sistema. Nuotraukoje parodyta tokio tipo uždegimo sistema.
Esant uždariems kontaktiniams taškams, prasideda pirminės srovės kaupimasis. Srovę riboja iki 3–4 amperų pirminės apvijos varža. Kai srovė teka per pirminę uždegimo ritės ritę, bus sukurtas magnetinis laukas. Tiek pirminė (3), tiek antrinė ritė (4) yra šiame magnetiniame lauke. Kai srovę per kontaktinius taškus (10) nutraukia skirstytuvo veleno pertraukiklio kumštelis (9), abiejose ritėse indukuojama įtampa. Pirminėje ritėje susidaro apie 250 voltų. Apvijų skirtumas antrinėje ritėje sukurs 10–15 kV indukcinę įtampą. Uždegimo žvakės kibirkštis susidaro atidarius taškus.
Indukcinę įtampą galima apriboti leidžiant pirminei srovei kurį laiką tekėti atidarius kontaktinius taškus. Tai pasiekiama naudojant kondensatorių, kuris yra lygiagrečiai sujungtas per kontaktinius taškus. Kondensatorius yra laiką lemiantis elementas, kuris, priklausomai nuo talpos, iš tikrųjų reguliuoja indukcijos įtampos lygį. Taip pat apsaugomi kontaktiniai taškai nuo degimo.
Variklio valdymo sistemos uždegimo ritė:
Variklio valdymo sistema valdys uždegimo ritę. Klasikinė uždegimo ritė su skirstytuvu lieka ant variklio, kad būtų naudojama kaip bandomoji sąranka, bet nebėra vidaus degimo variklio veikimo dalis. Pasirinkta uždegimo be skirstytuvo sistema (DIS uždegimo ritė), laisvai verčiama kaip „uždegimo sistema be skirstytuvo“. Šio tipo uždegimo sistemoje nenaudojamas skirstytuvas. Kitas variantas buvo pasirinkti Coil on plug (COP) uždegimo ritę. Prie kiekvienos žvakės prijungiama atskira uždegimo ritė. COP uždegimo ritė taip pat vadinama kaiščiu uždegimo ritė. COP uždegimo ritės trūkumas yra tas, kad šilumos išsklaidymas yra mažesnis nei DIS uždegimo ritės. Naudojant COP uždegimo rites, taip pat reikalingas signalas iš skirstomojo veleno jutiklio, kurio dabartiniame variklyje nėra.
Alkūninio veleno skriemulio trūkstamas dantis yra atskaitos taškas, pagal kurį nustatomas uždegimo laikas. Naudojant DIS uždegimo ritę uždegimo momentu vienu metu įsijungia dvi uždegimo žvakės. DIS uždegimo ritė iš tikrųjų yra mazgas, kuriame sumontuotos dvi uždegimo ritės. Kai 1 ir 4 cilindrų stūmokliai juda aukštyn, vienas bus užimtas suspaudimo eiga, o kitas – išmetimo eiga. Vis dėlto abi uždegimo žvakės sukels kibirkštį. Suspaudimo taktu veikiančio cilindro sukurta kibirkštis sukels uždegimo mišinį. Kita kibirkštis, vadinamoji „iššvaistoma kibirkštis“, kibirkščiuoja, kai išmetamosios dujos išeina iš degimo kameros. Išeikvota kibirkštis yra kibirkštis, kuri susidaro, kai neuždega joks mišinys. Uždegimo energija yra maža; nepaisant kibirkšties, energijos netenkama mažai. Tai taip pat nėra kenksminga.
Paveikslėlyje parodyta keturių cilindrų benzininio variklio su DIS uždegimo rite veikimo schema. Šioje darbo diagramoje pavaizduotos dvi uždegimo žymės vienam uždegimo momentui; Vienas iš jų sukuria kibirkštį, kad uždegtų mišinį, o kitas yra išeikvota kibirkštis. DIS uždegimo ritę „MegaSquirt“ galima valdyti tik dviem impulsais.
Kai suspaudimo taktas vyksta 1 cilindre, o išmetimo taktas – 4 cilindre, „MegaSquirt“ valdo pirminę ritę A per DB36 37 kaištį (žr. paveikslėlį žemiau). Šis valdymas atliekamas pagal alkūninio veleno atskaitos tašką (90–120 laipsnių prieš TDC). „MegaSquirt“ valdo pirminę ritę B, kuri yra atsakinga už 2 ir 3 cilindrų kibirkšties susidarymą, ir yra įjungiama 180 laipsnių kampu po ritės A. Ritės B atskaitos taško nėra, tačiau uždegimo laiką galima nustatyti tiesiog skaičiuojant dantis ant 36-1 impulsų rato.
Tarp uždegimo ritės A ritės ir procesoriaus 7 kaiščio parodyta 330 omų varža. Šis rezistorius riboja varančiojo impulso srovę ir indukcijos įtampą. Kadangi šis rezistorius nėra standartinis MegaSquirt plokštėje, jį reikia modifikuoti. Toliau esančiame paveikslėlyje vertikalios punktyrinės linijos kairėje parodyta „MegaSquirt“ vidinė grandinė. Rodomi komponentai (du 330 omų rezistoriai ir šviesos diodai) vėliau turėjo būti prilituoti prie spausdintinės plokštės.
Srovės susikaupimas pirminėje ritėje:
Svarbu suprasti, kokia srovė susikaupė pirminėje ritėje. Taip galima nustatyti ne tik srovės stiprumą, bet ir uždegimo ritės įkrovimo laiką. Įkėlimo laikas priklauso nuo daugelio veiksnių, į kuriuos „MegaSquirt“ turi atsižvelgti.
Pasirinktos uždegimo ritės saviindukcijos koeficientas (L vertė) yra 3,7 mH. Kartu su omine varža R nustatoma didžiausia pirminė srovė ir kreivės kilimo laikas. Maža L reikšmė ir varža užtikrina, kad įjungus srovė greitai pakils. Žinomi uždegimo ritės duomenys gali būti naudojami apskaičiuojant, kaip susidaro pirminė srovė.
Šioje formulėje parodytas bendras 1-osios eilės diferencialinės lygties sprendimas, apskaičiuojantis sroves, įkrovimo ir iškrovimo laiką, kad perjungimo reiškinys būtų parodytas kaip kreivė.
Lygtis yra tokia:
kur laiko konstanta (Tau) apskaičiuojama taip:
Didžiausia srovė būtų 28 amperai pagal Ohmo dėsnį:
Tiesą sakant, šis srovės stiprumas nebus pasiektas.
Ritė greičiau išjungiama. Priežastis paaiškinama vėliau. Įvedus šią informaciją į bendrą formulę, gaunama:
Paveikslėlyje parodyta pirminės ritės įkrovimo kreivė. Nuo laiko T0 iki 1 Tau ritė įkraunama iki 63,2%. Tai yra fiksuotas ritės įkrovimo laiko procentas. 13 formulės rezultatas rodo, kad ritė įkraunama 1 ampero esant 17,7 Tau. Esant t = 5 Tau galutinė vertė praktiškai pasiekta.
Pagal uždegimo ritės specifikacijas pirminė uždegimo ritės srovė po įkrovimo yra 7,5 A. Srovė nedidėja. Laikas, per kurį pasiekia 7,5 A, vadinamas išlikimo laiku. Išlikimo laikas priklauso nuo akumuliatoriaus įtampos, kuri šiuo atveju yra 14 voltų. Jei įkrovimo procesas nereguliuojamas, srovė per ritę yra ne didesnė kaip 12 amperai pagal 28 formulę.
Ritė pagal 14 formulę įkraunama iki 7,4 A, kai t = 17,7 ms. Tikrasis įkrovimo laikas yra trumpesnis, nes ritė įkraunama iki 7,5 A. Reikiamą laiką galima apskaičiuoti įvedus žinomus duomenis į 15 formulę.
Pirminė srovė sustabdoma ties 7,5 A. Taip uždegimo ritė per daug ir be reikalo neįkaista. Svarbiausia, kad ritė būtų optimaliai įkrauta kuo daugiau per trumpiausią įmanomą laiką. Paveiksle pavaizduota įkrovimo kreivė iki t = 2,3 ms.
Kai nukrenta akumuliatoriaus įtampa, pavyzdžiui, užvedant variklį, tai turi įtakos išlikimo laikui. Tada užtrunka ilgiau nei 2,3 ms, kol pasiekiama 7,5 A. Naujas įkrovimo laikas nustatomas pagal dabar gerai žinomą formulę. Didžiausia srovė nustatoma pagal akumuliatoriaus įtampą:
Įkrovimo laikas iki 7,5 A ir ne daugiau kaip 20 A apskaičiuojamas pagal 17 formulę:
Paveiksle įkrovimo laikas esant 14 voltų rodomas juoda linija, o įkrovimo laikas esant 10 voltų – žaliai. Tuo pačiu metu eilutės sumažėja iki 0; tai yra uždegimo laikas. Kadangi esant žemesnei akumuliatoriaus įtampai, pirminei ritei įkrauti reikia daugiau laiko, „MegaSquirt“ turi anksčiau įjungti pirminį maitinimą.
Juodos linijos (kylančios ir mažėjančios) rodo išlikimo laiką, kai akumuliatoriaus įtampa yra 14 voltų. Žalia linija rodo išplėstinį įkrovimo laiką esant žemesnei įtampai: tai suteikia Δt. Tikrasis įkrovimo laikas tokiu atveju yra Δt + 100%.
Tai bus paaiškinta vėliau šiame skyriuje su pavyzdžiu ir 36 paveikslu. Įkrovimo laikas pailgėja, o uždegimo laikas išlieka toks pat. Jei tai neįvyks arba atsitiks nepakankamai, tai turės pasekmių uždegimo metu išsiskiriančiai energijai. Tokiu atveju pirminė srovė išjungiama per anksti, todėl nepasiekiama 7,5 A srovė. Pirminės ritės įkrovimo laiko pailgėjimas (išlikimo laikas) formulėje yra kaip akumuliatoriaus įtampos funkcija. Skaičiuojant išlikimo laiką esant skirtingoms įtampoms, gaunama skirtinga maksimali srovė ritėje.
Darant prielaidą, kad paleidimo metu akumuliatoriaus įtampa gali nukristi iki 6 voltų, o įkrovimo metu pakilti iki 14,7 voltų, galima nubrėžti kreivę, apskaičiuojant keletą tarpinių verčių. Toliau pateiktame paveikslėlyje parodyta naudojamos DIS uždegimo ritės išlikimo laiko korekcija. Kiekvienam padidinimui 2 voltais grafike dedamas (raudonas) taškas. Kadangi TunerStudio programoje buvo įvestas anksčiau įvestas 2,3 ms išlikimo laikas, esant 14 voltų įtampai, iš šios įtampos susidaro pataisos koeficientas. Todėl 14 voltų įtampa yra 100% (be korekcijos).
Dabar paaiškėjo, kad įkrovimo laikas pailgėja iki 315%, kai akumuliatoriaus įtampa yra 6 voltai.
Nepalankiomis sąlygomis akumuliatoriaus įtampa gali nukristi iki 6 voltų. Tai reiškia, kad susilpnėja uždegimo kibirkštis. Prailginus išlikimo laiką (laiką, per kurį teka pirminė srovė) tai kompensuojama, todėl net esant tokiai žemai įtampai gaunama pakankamai uždegimo energijos. Tai reiškia, kad Δt iš 36 paveikslo yra tris kartus (2,3 ms * 315 % = 7,26 ms), palyginti su 100 % (2,3 ms) išlikimo laiku, pažymėtu juodai.
Aukščiau esančiame paveikslėlyje raudonai pažymėtus koeficientus galima nukopijuoti tiesiai į TunerStudio programą.
Praėjus tam tikram laikui po to, kai pirminė ritė išsikrauna, pradedamas kaupimas kitam uždegimui. Kuo didesnis variklio sūkių skaičius, tuo greičiau įkraunama ritė. 37 paveiksle pavaizduotos dvi kreivės, kuriose pirminė srovė padidėja iki 8,85 A. Uždegimo laikas yra taške, kur linija nukrenta iki 0 A.
Uždegimo laiko nustatymas:
Uždegimo signalas nustatomas iš alkūninio veleno atskaitos taško.
Alkūninio veleno skriemulio krumpliaračio žiede 36 dantis iš 1 dantų išfrezuotas 100 laipsnių kampu prieš 1 cilindro stūmoklio viršutinį negyvąjį tašką. Nuo 100 iki 0 laipsnių, todėl suspaudimo takto metu, „MegaSquirt“ gali nustatyti uždegimo laiką. Taip atsižvelgiama į avansą.
Paveikslėlyje parodytas dviejų kanalų osciloskopo vaizdas, kuriame viršutiniame vaizde rodomas alkūninio veleno atskaitos taškas, o apatiniame – valdymo signalas iš MegaSquirt į DIS uždegimo ritę. Valdymo signalo įtampa yra 5 voltai (loginis 1) ir trunka maždaug 1,5 ms.
Uždegimo pradžia:
Detonavimo jutikliai šiame projekte nenaudojami. Galima apdoroti informaciją iš detonacijos jutiklių, tačiau vien tik sumontuoti detonacijos jutiklį nepakanka. Signalų apdorojimas yra sudėtingas. Pirmiausia detonacijos signalas turi būti konvertuojamas į taip/ne signalą arba į analoginį signalą, rodantį detonacijos stiprumą.
Variklio vibracijos paverčiamos trankymo signalu naudojant sąsajos grandinę. Šios grandinės „MegaSquirt II“ nėra. Todėl buvo nuspręsta saugiai nustatyti pilną ir dalinę apkrovą, kad variklis negalėtų atsidurti trenksmo zonoje. Nustatytina visos apkrovos kreivė turi būti nustatyta smūgio ribose. Įprasto uždegimo išcentriniai ir vakuumo paleidimo duomenys nustatomi remiantis gamykliniais variklio vadovo duomenimis. Taškai gali būti pavaizduoti grafike (pavyzdys paveikslėlyje žemiau).
Rožinė linija rodo originalų mechaninį pažangą. Tai iš dalies yra tiesinė dėl mechaninės išcentrinių svarmenų konstrukcijos. Juoda linija rodo žemėlapio valdymą MegaSquirt; ši linija eina pagal kreivę. Svarbu nepatekti į dalinės ir visos apkrovos smūgio zonas; todėl žemėlapio valdymas yra ribojamas esant dalinei apkrovai (raudona linija), o pažanga esant pilnai apkrovai nedidėja toliau nei esant mechaniniam judėjimui (raudona linija). Tikrasis žemėlapio išdėstymas seka mėlyną liniją.
Pirmiausia į kibirkštinio paleidimo lentelę turėjo būti įvesta visos apkrovos išankstinė kreivė. Esant didesniam greičiui ir mažesnėms apkrovoms, reikės daugiau paankstinimo. Dalinės apkrovos atveju avansas pridedamas prie visos apkrovos. Užpildyta uždegimo paleidimo lentelė ir išankstiniai nustatymai, kai variklis šaltas, rodomi 7 puslapyje.
Droselio korpusas:
Oro / degalų tiekimas buvo valdomas pradinės būklės karbiuratoriumi. Variklio valdymo sistemai karbiuratorius pakeičiamas droselio korpusu ir keturiais purkštukais, kurie sumontuoti įsiurbimo kolektoriuje. Tai užtikrina tikslesnį ir kontroliuojamą įpurškimą nei naudojant karbiuratorių, kur oro ir degalų mišinys susidaro centralizuotai kolektoriuje ir yra padalintas į keturis kanalus. Droselis atidaromas Bowden trosu, kuris rankiniu būdu valdomas iš prietaisų skydelio.
Juk „MegaSquirt II“ nepalaiko elektroniniu būdu valdomo droselio korpuso. Štai kodėl Bowden kabelio valdymas yra vienintelė galimybė naudoti.
Droselio padėtis į „MegaSquirt“ perduodama naudojant įtampą. Įtampos dydis priklauso nuo droselio vožtuvo atsidarymo kampo. Droselio padėties jutiklis yra potenciometras, kurio maitinimo įtampa yra 5 voltai (žr. paveikslėlį). Būtina jungtis 3 ir įžeminimo jungtis 1. Bėgikas (2 kaištis) užima poziciją dėl pasipriešinimo, kuri priklauso nuo droselio padėties. Todėl bėgis yra prijungtas prie droselio vožtuvo. Kai bėgikas turi įveikti nedidelį atstumą per pasipriešinimą (bėgikas rodo į kairę), pasipriešinimas yra mažas. Nuotraukoje bėgikas yra dešinėje (įžeminimo pusėje), o tai reiškia, kad yra didelis pasipriešinimas ir todėl žema signalo įtampa.
Kai naudojamas droselio korpusas, ant bėgelio yra 600 mV įtampa, kai droselis yra uždarytas, ir 3,9 V įtampa, kai vožtuvas yra visiškai atidarytas. ECU gauna įtampą ir naudoja ją droselio vožtuvo atsidarymo kampui apskaičiuoti. Spartus atidarymo kampo padidėjimas reiškia, kad vyksta pagreitis; ECU reaguoja į tai trumpai praturtindamas. Tai vadinama pagreičio sodrinimas. Droselio padėties jutiklis nenaudojamas mišinio prisodrinimui skirtingomis darbo sąlygomis nustatyti; Tam naudojamas MAP jutiklis.
Žingsninio variklio su treniruokliu bandymas:
Sureguliavus „MegaSquirt“ techninę įrangą, pertraukimo langelį buvo galima naudoti norint patikrinti, ar gaunamas žingsninio variklio valdymas. Dviejų spalvų šviesos diodų apšvietimas rodo, kad valdymas vyksta. Žingsninio variklio valdymo veiksmus galima sekti žiūrint į spalvų pasikeitimą. Spalvos pakaitomis tarp raudonos ir geltonos. Žingsninio variklio duomenis galima įvesti „TunerStudio“ programos meniu „Tuščiosios eigos valdymas“. Be tipo (4 laidai), galima nustatyti ir žingsnių skaičių. Tai taip pat apima pradinę padėtį, kurioje žingsninis variklis turi būti paleidžiant variklį. Be to, galima nustatyti laiką, per kiek laiko reikia pakoreguoti vieną žingsnį.
Žingsnių skaičius, be kita ko, priklauso nuo aušinimo skysčio temperatūros; žemesnė temperatūra reikalauja didesnio žingsninio variklio atidarymo. Su temperatūra susijusius žingsnius galima nustatyti diagramoje. Simuliatorius gali būti naudojamas patikrinti, ar žingsninis variklis iš tikrųjų valdomas tinkamai. Kadangi tai pirmiausia patikrinama simuliatoriuje, o ne variklyje, galima išvengti problemų užvedant arba veikiant varikliui dėl galimos aparatinės ar programinės įrangos problemos. Kadangi aušinimo skysčio temperatūra ir variklio sūkiai daugiausiai įtakoja žingsninio variklio atidarymo kampą, galite patikrinti, ar valdymas yra teisingas, sukdami šiuos potenciometrus. TunerStudio prietaisų skydelyje esančiame matuoklyje bus rodomas koreguotų žingsnių skaičius.
Žingsninio variklio nustatymai:
Paveikslėlyje parodytas žingsninio variklio, naudojamo tuščiąja eiga (tuščiosios eigos valdymas), nustatymų ekranas.
Variklio reguliavimo žingsniai iš anksto nustatomi naudojant Arduino. Taip pat reikia įvesti žingsnių skaičių, kad būtų galima pereiti į pagrindinę padėtį (nustatyti žingsnius). Žingsninis variklis yra aktyvus įšilimo fazėje (algoritmas) ir įjungia rites sustojus (laikymo srovė tarp žingsnių).
Žingsninio variklio padėtis priklauso nuo aušinimo skysčio temperatūros. Užvedant šaltą variklį vožtuvas turi būti atidarytas šiek tiek daugiau nei užvedant pašildytą variklį. Žemiau esančiame paveikslėlyje parodytas nustatymų ekranas, skirtas nustatyti žingsnius (žingsnius), atsižvelgiant į aušinimo skysčio temperatūrą (aušinimo skystį). Kai variklis šaltas, žingsninis variklis visiškai atidaromas, kai variklis veikia tuščiąja eiga. Įšilimo fazės metu žingsninis variklis šiek tiek užsidaro.
Taip pat galima nustatyti žingsninio variklio padėtį pagal aušinimo skysčio temperatūrą užvedant variklį. Tai vadinama „tuščiosios eigos sukimo pareiga / žingsniai“. Žemiau esančiame paveikslėlyje parodytas nustatymų ekranas.
Kuro siurblio grandinė:
„MegaSquirt“ užtikrina kuro siurblio įjungimą ir išjungimą. Tranzistorius Q19 žemiau esančiame paveikslėlyje apsaugo tranzistorių Q2 nuo per didelės srovės. Jei srovė yra per didelė, tranzistorius gali perdegti. Kai srovė per Q2 ir R40 kolektoriaus-emiterio dalis didėja, pasiekiama soties įtampa Q19 bazėje. Tranzistorius Q19 įsijungia, todėl bazės emiterio įtampa Q2 sumažėja.
Jungtis FP-1 PTA0 viduje valdoma MegaSquirt. Norint valdyti tranzistoriaus grandinę, reikalingas įvesties signalas iš alkūninio veleno padėties jutiklio (Hall jutiklio arba indukcinio jutiklio). Praradus signalą, pavyzdžiui, netyčia užgesus varikliui, degalų siurblio maitinimas nedelsiant nutraukiamas.
Tranzistoriaus grandinės išėjimas (FP1 OUT) yra prijungtas prie kuro siurblio relės. Relės kontaktas 85 yra valdymo srovės išėjimas. Esant įjungtai relei, perjungiama pagrindinė maitinimo sekcija (30 ir 87 kaiščiai), kad kuro siurblys gautų maitinimo įtampą, kad galėtų veikti.
Naudojamas elektroninis kuro siurblys, kurio darbinis slėgis yra 3 barai. Kuras per kuro filtrą nukreipiamas į kuro bėgelį, kur slėgis yra purkštukų įleidimo angoje. Kai iš MegaSquirt ateis signalas, purkštukas į įsiurbimo kolektorių įpurkš iš anksto apskaičiuotą degalų kiekį. „MegaSquirt“ valdymas nustato ne tik įpurškiamų degalų kiekį, bet ir kuro slėgį bėgelyje.
Esant didesniam bėgio slėgiui, tuo pačiu valdikliu bus įpurškiamas didesnis degalų kiekis. Todėl bėgio slėgis turi būti sureguliuotas pagal neigiamą slėgį įsiurbimo kolektoriuje. Slėgio skirtumas (∆P) visą laiką turi išlikti 3 barai. Paveikslėlyje parodyta kuro sistemos schema. Rožinės, geltonos, oranžinės ir juodos linijos rodo elektros jungtis. Raudona linija rodo degalų tiekimą, o mėlyna - degalų grąžinimą.
Mechaninio darbo pabaiga:
Kitose trijose nuotraukose matomas variklis paskutiniame mechaninių modifikacijų etape.
1 nuotrauka:
Tai pusė, kurioje matoma dauguma pritaikytų dalių. Čia taip pat yra valdymo prietaisų skydelis ir „MegaSquirt ECU“. Po nuotrauka yra legenda su dalių numerių aprašymu. Didesnio dydžio nuotraukas galite atidaryti paspaudę ant jų.
- Droselio vožtuvas;
- Degalų tiekimo linija purkštukams;
- Jungiamasis vamzdis droselio vožtuvui ant įsiurbimo kolektoriaus;
- Kuro slėgio matuoklis;
- Įsiurbimo ir išmetimo kolektorius;
- Prietaisų skydelis su aušinimo ventiliatoriaus jungikliu, generatoriaus ir alyvos slėgio lemputėmis, uždegimo jungikliu ir įžeminimo jungikliu;
- Vakuuminė žarna MAP jutikliui;
- Lambda jutiklis;
- Kuro žarnos (tiekimo ir grąžinimo) kartu susitraukiančioje dėžutėje;
- Kuro siurblio/bako blokas;
- kuro siurblio relė;
- MegaSquirt;
- Išmetimo duslintuvas.
2 nuotrauka:
Šioje nuotraukoje parodyta kita variklio pusė. Čia galite pamatyti karbiuratorių (15) ir įprastą uždegimą (17). Šio klasikinio uždegimo tikslas – priversti kibirkštis bandymo sąrankos (14) uždegimo žvakėms. Tai, žinoma, neturi jokios variklio funkcijos, bet suteikia įžvalgos apie uždegimo veikimą, nes jis veikė klasikiniuose automobiliuose.
Skaičius 20 rodo transmisijos stabdžių mechanizmą. Stabdžių būgno strypą galima priveržti naudojant Bowden trosą, kad būtų stabdomas pavarų dėžės išėjimo velenas. Transmisijos stabdys įjungiamas trumpam varikliui apkrauti, kai įjungiama pavara.
14. Bandomasis mechaninio skirstytuvo uždegimo nustatymas;
15. Karbiuratorius;
16. DIS uždegimo ritė;
17. Mechaninis skirstytuvo uždegimas su vakuuminiu paleidimu;
18. Galinis prietaisų skydelis;
19. Mechaninis kuro siurblys;
20. Transmisijos stabdžių mechanizmas;
21. Klasikinė uždegimo ritė.
3 nuotrauka:
Čia aiškiai matomas variklio vaizdas iš viršaus su bandomąja uždegimo sąranka ir degalų tiekimo linija.
Mechaniniai reguliavimai baigti. Variklio dar negalima užvesti, nes pirmiausia reikia įvesti kai kuriuos duomenis į „MegaSquirt“.
