Tópicos:
- Ajustando o sistema de gerenciamento do motor
- Tabela VE
- Tabela AFR
- Tabela de Avanço de Ignição e Avanço a Frio
- Correção de bateria permanente
- Ligue a ignição e dê partida, Cranking Pulse
- Estação Aérea
- Aceleração
- Pulso de preparação
- Enriquecimento adicional
Ajustando o sistema de gerenciamento do motor:
Os capítulos anteriores descrevem como o motor é preparado e quais escolhas foram feitas para projetar o sistema de gerenciamento do motor. A implementação descreve como os dados obtidos são processados no sistema de gerenciamento do motor. Inserir todos os parâmetros não é suficiente para colocar o motor em funcionamento. O “ajuste” ainda precisa ser feito, com ajustes sendo feitos com base em medições e resultados experimentais.
O ajuste do software do motor tem grande influência no seu funcionamento. O ajuste incorreto pode causar funcionamento irregular, travamento e até mesmo levar à falha do motor. Este último pode ocorrer se a mistura for muito pobre. O tempo de injeção e a quantidade de injeção dependem de vários fatores:
- Rotações;
- Imposto;
- Temperatura.
Para obter sempre uma boa formação de mistura sob diversas condições de operação, a ECU deve ser ajustada corretamente antes da primeira partida do motor. As configurações são feitas através do preenchimento de uma série de tabelas, a saber:
- A tabela VE para a eficiência volumétrica;
- A tabela de relação ar/combustível AFR;
- A tabela de ignição para o ponto de ignição.
As tabelas são inseridas no programa TunerStudio. Inserir valores incorretos pode fazer com que o motor não funcione corretamente; o conhecimento do sistema é, portanto, um requisito aqui. Os parágrafos seguintes explicam como as tabelas foram determinadas. O tempo básico de injeção, isto é, sem enriquecimento, é determinado por meio de vários cálculos.
A massa específica do ar (ρ) é calculada a partir da temperatura medida do ar aspirado e da pressão negativa (o valor do sensor MAP). Fica portanto claro que tabelas devidamente preenchidas são necessárias para o bom funcionamento do motor.
Tabela VE:
No capítulo sistema de injeção é explicado para que serve a tabela VE. Esta seção explica como os dados da tabela VE são determinados para o motor Land Rover.
Na tabela VE, cada célula indica o percentual associado à pressão negativa em relação à velocidade. Esta porcentagem será maior na velocidade em que o torque for maior. Afinal, o motor é mais eficiente lá porque o motor abastece melhor. A curva de torque e potência do motor Land Rover é mostrada na imagem abaixo.
A figura mostra uma tabela VE completada com um gerador. O eixo Y indica a pressão do coletor de admissão detectada pelo sensor MAP. 100kPa é igual a 1 bar (a pressão do ar externo) e é a pressão máxima no coletor de admissão de um motor naturalmente aspirado. O eixo X indica a velocidade do motor.
Antes de ligar o motor pela primeira vez, a tabela VE estimada deve ser preenchida. A configuração final da tabela VE deverá ser feita em uma bancada de testes utilizando um sensor lambda de banda larga e um controle lambda desabilitado. O programa “TunerStudio” que fornece ao MegaSquirt o software e os parâmetros possui um utilitário que calcula os valores da tabela VE. No entanto, os valores de VE também podem ser calculados por meio de fórmulas. Os dados da tabela são usados para completar as fórmulas.
V ar é determinado nas mesmas condições do cálculo anterior; nomeadamente na rotação do motor onde o torque é mais alto. A resposta de um cálculo anterior é, portanto, retirada da fórmula a seguir.
A (sub)pressão no coletor de admissão e a temperatura do ar de admissão influenciam a massa específica do ar e, portanto, também a fórmula do grau de enchimento. O nível de enchimento pode ser determinado usando os dados conhecidos e calculados da tabela 3 e desta fórmula.
2500% podem ser inseridos na célula a 100 RPM e 70kPa na tabela VE. Este está na linha superior da série numérica, com o acelerador totalmente aberto. Os cálculos podem ser repetidos várias vezes para inserir outros números na tabela VE. Células intermediárias podem ser geradas por meio de uma função de interpolação. O computador então determina os valores intermediários usando uma progressão linear. Isto garante que a “colina” vista na visualização 3D seja o mais gradual possível e que não haja buracos ou pontos entre eles. Quando as células na faixa de 100 kPa entre marcha lenta e velocidade máxima são preenchidas, a curva de torque pode ser derivada delas. Por exemplo, se o torque for reduzido à metade na velocidade máxima, o valor VE também será metade do valor máximo; neste caso cerca de 35%. Caso se decida preencher as células a título de estimativa, toda a tabela VE também poderá ser preenchida desta forma. A tabela VE compilada com os cálculos e raciocínios anteriores será boa o suficiente para permitir o funcionamento do motor, mas certamente não estará correta. O ajuste final da tabela VE deve ser feito em bancada de testes utilizando sensor lambda de banda larga e controle lambda desabilitado para evitar correções de AFR, onde o motor pode ficar carregado por muito tempo. Como não é utilizada uma bancada de testes para este projeto, o ajuste será feito da melhor forma possível na área estacionária e em maior velocidade com cargas baixas.
Fazer com que ele fique ocioso corretamente é a parte mais complicada e é feita por último. É aconselhável manter o motor em alta rotação (aproximadamente 2000 rpm) e deixar o motor aquecer até atingir a temperatura de funcionamento. As mudanças de temperatura têm então a menor influência possível nos valores de VE. Após a correção completa da tabela VE, as correções para temperaturas mais baixas (por exemplo, durante uma partida a frio) podem ser inseridas. Isto é possível nos programas de configuração separados, como o enriquecimento de partida a frio.
A rotação máxima do motor é um fator que deve ser levado em consideração no preenchimento da tabela. Com uma tabela de 16 * 16 = 256 células, é mais preciso que as velocidades intermediárias limitem ao máximo a velocidade máxima. Não faz sentido operar a mesa até 7000 rpm. a ser preenchido, enquanto a velocidade máxima é de 4500 rpm. equivale a.
Ao ajustar a tabela VE aproximadamente preenchida, o valor lambda atual será levado em consideração para corrigir a porcentagem na pressão correta do coletor de admissão (MAP) e velocidade. Este valor deve ser obtido ajustando o valor de VE para λ = 1. Por exemplo, se for medida uma proporção de mistura de 12,3 enquanto 14,7 estiver definido na tabela AFR, o valor VE terá de ser reduzido até que uma proporção de mistura de 14,7 seja medida. Ao diminuir o valor VE, menos combustível será injetado. A mistura fica mais magra.
O sensor lambda de banda larga Innovate com controlador externo mede a composição da mistura e a transmite ao MegaSquirt usando uma tensão entre 0 e 5 volts. O software converte este valor de tensão em um valor AFR (por exemplo, lambda = 1). Depois de medir e ajustar várias células na tabela VE, as células intermediárias podem ser preenchidas automaticamente por interpolação. Ajustar o valor VE resulta em uma estratégia de injeção diferente. O controle do injetor é derivado do valor que indica a quantidade de ar presente no motor: ou seja, o valor da tabela VE.
Infelizmente não tínhamos uma bancada de testes de potência e não foi possível testar o motor em estrada sob carga. Portanto, estamos um tanto limitados a funcionar sem carga. Há um tambor de freio que originalmente servia como freio de estacionamento. Este freio pode ser acionado brevemente para carregar o motor. Com uma marcha engatada (por exemplo, quarta) e um freio hidráulico, o valor lambda pode ser corrigido em determinadas velocidades. Corrigimos os valores intermediários usando a função de interpolação. É possível que ocorra detonação durante o teste. Numa fase anterior foi concluída a tabela de ignição, na qual foi inserido o avanço de ignição. O adiantamento desejado pode diferir dos valores informados na tabela. Ao ouvir leves sons de detonação, a ignição deve ser avançada (ou seja, atrasada) alguns graus menos. Um diploma ou 3 geralmente é suficiente. É claro que isso pode ser ajustado posteriormente, quando a tabela VE estiver concluída. Os valores da tabela VE também podem ser mostrados em visualização 3D. Isso fornece informações sobre se há algum desvio importante, como pontos desviantes e buracos.
Não só é possível verificar se os valores calculados pelo gerador são lógicos, mas a tabela VE também pode ser parcialmente preenchida sem o uso do gerador. O motor é mais eficiente na velocidade em que o binário é mais elevado: aqui o nível de enchimento é o mais elevado e o valor na tabela VE também é o mais elevado. A tabela VE indica o nível de enchimento do motor em percentagem.
Após a conclusão completa da tabela VE, o controle lambda pode ser ligado novamente.
As imagens abaixo mostram a tabela VE preenchida e a visualização 3D que permite o bom funcionamento do motor Land Rover.
Tabela AFR:
A página do sistema de injeção descreve a função da tabela AFR e por que o esgotamento e o enriquecimento são necessários para fornecer potência e uma direção econômica. Esta página descreve como a tabela AFR é definida para o motor Land Rover.
Primeiro é definida a tabela VE, só depois é corrigida a tabela AFR. Porém, a tabela AFR deve ser configurada inteiramente para 14,7 no início, para que o MegaSquirt não faça correção quando a tabela VE for preenchida (ver imagem). Inicialmente, é assumida uma proporção de mistura estequiométrica. O controle lambda também está desligado. Somente após a configuração da tabela VE a tabela AFR é concluída e o controle lambda é ligado.
A imagem mostra uma tabela AFR preenchida, com a relação ar/combustível variando entre 12,5 (rico) e 15,1 (pobre). Ao preencher a tabela AFR, a mistura será enriquecida na área de plena carga. O enriquecimento pode ser observado em toda a área entre 75 e 100 kPa. A válvula borboleta está totalmente aberta. Durante a carga parcial e próximo à velocidade de torque, a mistura é pobre; a proporção de mistura aqui é 15:1. Isso pode ser visto entre 1500 e 3100 rpm. a uma pressão negativa de 15 a 40 mbar. A válvula borboleta está apenas parcialmente aberta. O motor é mais eficiente nesta área.
Tabela de Avanço de Ignição e Avanço a Frio:
Página op sistema de ignição descreve o que o avanço da ignição implica.
A tabela de avanço de ignição é definida com base nos dados de fábrica do avanço centrífugo com controle de vácuo. A linha preta indica o avanço mecânico.
A linha azul mostra o esquema do mapa. Para evitar a entrada na área de detonação de carga parcial, é aplicada uma correção; o avanço real segue a linha vermelha.
A visualização 3D mostra que não existem valores anormais, como buracos ou colinas. A mesa deve ser razoavelmente “nivelada” e não deve ter muitas saliências.
Além das configurações padrão na tabela de ignição, o “Cold Advance” também oferece a opção de avançar adicionalmente a ignição quando o motor está frio.
Quando o motor estiver frio, será necessário fazer mais avanços, pois a combustão será um pouco mais lenta. Para compensar esse atraso, o avanço é aumentado em até 6 graus. A imagem mostra essas configurações.
Correção de bateria permanente:
Na página “Atuadores”, a seção sobre o sistema de ignição utilizado descreve a influência da tensão da bateria no tempo de carga da bobina de ignição primária. A imagem mostra a tela de configurações, onde são preenchidas as correções já calculadas.
Ligue e inicie a ignição, Pulso de Arranque:
Depois que a ignição é ligada, não apenas a bomba de combustível é energizada, mas os injetores também são ativados uma vez. Isso é chamado de “pulso de preparação”. A gasolina injetada durante o pulso de escorva se deposita nas - provavelmente - paredes frias do coletor de admissão. O processo de partida agora será mais fácil, pois a gasolina injetada na partida não é desperdiçada na situação citada anteriormente. A quantidade de combustível injetado durante o pulso de escorva depende da temperatura do motor. Um motor quente necessita de um pulso de escorva mais baixo. A quantidade desejada pode ser definida em um gráfico no TunerStudio.
A velocidade inicial geralmente é inferior à metade da velocidade de marcha lenta. O chamado “Cranking Pulse” deve ser configurado no MegaSquirt. Como nenhuma aceleração é dada durante a partida e a válvula borboleta permanece na posição fechada, o ar necessário deve passar pela válvula de controle de marcha lenta. É possível definir uma posição do acelerador na qual a injeção é interrompida. Um motor de passo é usado neste projeto. Este motor de passo é, portanto, parcialmente aberto durante a partida. A posição depende da temperatura do líquido refrigerante; mais ar quando o motor está frio e menos quando o motor está quente. Além do fornecimento de ar, a injeção também deve ser ajustada às condições de partida do motor. A quantidade de gasolina é ajustada variando o tempo de injeção. A uma temperatura do líquido de arrefecimento de 25 ⁰C, a quantidade de injeção é duplicada em comparação com uma situação em que o motor está à temperatura de funcionamento (cerca de 90 ⁰C). A imagem mostra a curva onde a quantidade de injeção pode ser ajustada em relação à temperatura do líquido refrigerante. Um PWM de 100% é igual à quantidade calculada de combustível, qualquer valor acima disso é enriquecimento extra.
Estacionário:
A válvula borboleta deve estar completamente fechada durante a marcha lenta. O fornecimento de ar durante a marcha lenta é totalmente controlado pelo motor de passo utilizado.
Aceleração:
A aceleração requer uma mistura mais rica. A proporção da mistura deve ser ajustada à velocidade com que o pedal do acelerador é pressionado. No programa TunerStudio o enriquecimento de aceleração é configurado com a opção “Enriquecimento de Aceleração”, abreviado como “AE”. A configuração do enriquecimento da aceleração só deve ser realizada quando a tabela VE tiver sido preenchida corretamente.
Como o motor neste projeto está equipado com um sensor de posição do acelerador e um sensor MAP, tanto a posição do acelerador quanto a subpressão no coletor de admissão podem ser determinadas. O ponto TPS é usado para a mudança na posição do acelerador. O “ponto” indica a velocidade da mudança e é expresso em porcentagem. Dependendo desta percentagem, mais combustível é injetado. A duração da injeção é estendida em alguns milissegundos. Um valor TPS-Dot de 100% indica que a válvula borboleta passou de fechada para totalmente aberta em um período de 1 segundo. Se a abertura ocorrer ainda mais rápido, o percentual aumentará. É importante saber em que valor a válvula borboleta é aberta; Se o motor funcionou com carga parcial por algum tempo antes de acelerar, não se pode presumir que a válvula borboleta estava completamente fechada. A posição da válvula borboleta é indicada como o chamado limite de aceleração. O limite indica a partir de qual posição do acelerador a válvula do acelerador foi movida para abrir totalmente. A redução gradual da aceleração representa o tempo de transição desde o tempo de injeção de aceleração até o final do enriquecimento de injeção. Isso evita que a aceleração termine muito rapidamente.
A configuração do enriquecimento de aceleração pode inicialmente ser verificada com o simulador. Um ajuste final deverá ser feito experimentalmente, com ou sem auxílio do sensor lambda de banda larga.
Pulso de preparação:
O pulso de escorva é uma função para pulverizar uma pequena quantidade de combustível nas válvulas de admissão quando a ignição é ligada. Isso torna o processo de inicialização mais fácil. Quando o motor está quente, a quantidade de injeção diminui. O pulso de preparação é ajustado com os pontos azuis na curva (ver imagem).
Enriquecimento adicional:
Imediatamente após a partida do motor, é aplicado um enriquecimento. Isso é chamado de “Enriquecimento AfterStart”. O MAP ainda está muito alto porque a velocidade ainda não é alta o suficiente para fornecer vácuo suficiente. Principalmente quando o motor está frio, o enriquecimento ocorre por um determinado período de tempo até que o motor comece a funcionar de acordo com as configurações do VE.
O “Enriquecimento de Aquecimento” (WUE) fornece enriquecimento durante a fase de aquecimento do motor. Quando o motor se aproxima da temperatura operacional, o enriquecimento deve ser de 0%.
Volgende: Teste.
