Тюнинг Обзор современных блоков управления двигателем (Standalone ECU) – 4D таблицы

Обзор современных блоков управления двигателем (Standalone ECU) – 4D таблицы

5d9d6fas-960
Обзор современных блоков управления двигателем (Standalone ECU) – 4D таблицы
Владимир Шарандин
Автор Владимир Шарандин / Автожурналист портала autotest.pro

Продолжим обзор основных функций в современных самостоятельных ЭБУ. Блоки управления, речь о которых была в первой части, позволяют не только настроить и защитить любой двигатель, но также имеют много полезных для автоспорта функций: Anti-Lag, Launch Control, Gear Shift, Traction Control.

Сегодня, на примере ЭБУ Link G4+ и Motec М800, я бы хотел показать несколько методик, применяемых при настройке двигателей с мультидроссельным впуском

Ситуация еще более усугубляется при установке любого вида нагнетателя совместно с мультидроссельной системой. Такой впуск на разном открытии дросселей, дает разное наполнение практически при неизменном наддуве

Я могу просто показать какие кнопки нажать, или какие функции выбрать для настройки на конкретном ЭБУ, но все же предлагаю рассмотреть немного теорию, и после этого вы сможете применить ее с любым современным ЭБУ, работающим на базе VE или традиционном Master Fuel значениях.

И так, в первой части уже рассматривалось понятие – коэффициент наполнения: Volumetric efficiency VE или коэффициентом наполнения называется отношение количества свежего заряда, по массе, действительно поступившего в цилиндр, к количеству свежего заряда, также по массе, которое могло бы заполнить рабочий объем цилиндра при давлении и температуре в исходном состоянии на впуске в двигатель.

Для ЭБУ этот показатель описывает “железо” двигателя (систему впуска, выпуска, распределительные валы, ГБЦ, степень сжатия и т.д.) И дает четкое представление об эффективности подачи свежего заряда при различных условиях (скорость вращения коленчатого вала, положения дроссельной заслонки, нагрузка на двигатель, вид топлива и т.д.)

Таблица VE настраивается на динамометрическом стенде и выглядит после настройки примерно так (ECU — Link G4+)

Один из главных условий правильной работы двигателя, является точный расчет массы поступающего воздуха (Ма или AirFlow). Для лучшего восприятия, давайте немного преобразуем формулу, рассмотренную в первой части (описывающей понятие – VE)

ma = VEρVdN/n = AirFlow

Упростим ее, заменив частоту вращения двигателя в секундах на обороты в минуту – RPM и для четырехтактного двигателя получим следующее уравнение:

AirFlow = VE*ρ*Vd *RPM / 120

где:
Ma =AirFolow — масса свежего заряда, поступившего в цилиндры
ρа = плотность воздуха
Vd = рабочий объем в литрах
RPM – частота вращения коленчатого вала (об/мин)

Далее, плотность это физическая величина, которая равна отношению массы тела к его объему:
плотность = масса/объем. Также для расчёта плотности поступающего воздуха воспользуемся следующим уравнением

ρ = P/RT

где:
P = давление окружающего воздуха (кПа)
Т = температура окружающего воздуха (Кельвин)
R = gas constant for air = 0.287 kJ/kg-K

AirFlow = VE*( P/RT )*Vd *RPM / 120

После расчёта массы поступившего воздуха, ECU необходимо рассчитать необходимую массу топлива, для целевого значения топливовоздушной смеси (указывается в отдельной таблицеLambda Target).

Для этого вводятся следующие параметры:

И последнее, зная параметры установленных инжекторов — ЭБУ рассчитывает время открытия последних ( Actual injector Pulse Width).

Предлагаю посмотреть на алгоритм работы ЭБУ на базе VE Table.

Колоссальное преимущество использование ЭБУ работающих с таблицей VE, заключается в том, что вам достаточно один раз настроить двигатель и все. После этого вы можете вводить любые значения топливно-воздушной смеси в таблицу Lambda Target и двигатель будет работать точно, согласно введенных данных.

Вы можете изменять значения избыточного давления, целевой лямбды и при этом, уже нет необходимости ставить двигатель на стенд и перенастраивать, как в случае с традиционным способом работы ЭБУ.

Используя значения давления во впускном коллекторе в качестве оси загрузки (Load) отлично работает на двигателях с одной дроссельной заслонкой и ресивером. При настройке двигателей с мульти дроссельной системой, такой вариант не приемлем, особенно если еще установлен нагнетатель.

Причина заключается в нелинейности изменения давления во впускном коллекторе в зависимости от положения дроссельной заслонки. Поэтому необходимо использовать 4D топливную карту или две: основная топливная карта с загрузкой по дросселю и добавочная (коррекционная) по датчику давления.

Как мы уже сегодня рассматривали, положение дроссельной заслонки напрямую влияет на коэффициент наполнения. Для решения этой проблемы есть много способов, техник. Давайте сначала разберем, как это решается на ЭБУ работающих с таблицей VE. Здесь все просто.

Рассмотрим на примере ЭБУ Link G4+. При постройке таблицы VE на стенде, необходимо выбрать в качестве оси загрузки, значения положения дроссельной заслонки. Но, обязательно, в таблице целевой лямбды (Lambda Target) оставить загрузку по датчику давления. В таком случае, смотрим на уравнение:

AirFlow = VE*( P/RT )*Vd *RPM / 120

Основная топливная карта, построенная на значениях коэффициента наполняемости, отвечает в данном уравнении за VE, а вторая карта (Lambda Target), согласно алгоритма работы ЭБУ (рассмотренного выше), отвечает за корректировку по давлению и температуре (P, T) – проблема решена.

Предлагаю рассмотреть, как это решится на ЭБУ с традиционной топливной картой на примереMOTEC M800.

И опять, главное, в качестве загрузки, в основной топливной карте, выбрать сигнал положения дроссельной заслонки. Значения в топливной карте, при традиционном методе расчёта (не на основе VE) это своего рода “Попугаи”. Основанные на Master Fuel scale. Изначально, в настройках задается Master Fuel, определенное значение длительности импульса инжектора (injector pulse width). К примеру, если длительности импульса инжектора Master Fuel задать 15 мс, то при значениях в ячейке топливной карты 100 – длительность импульса будет 15 мс, если 50, то 50% от Master Fuel (15 ms) в данном случае, реальная длительность открытия форсунки составит 15*0.5=7.5 мс.

А для решения проблем с нестабильностью работы двигателя с использованием мульти дросселей, необходимо построить добавочную топливную карту (Second Load)

В качестве оси загрузки, необходимо выбрать значения датчика давления в впускном коллекторе.

Что обозначают значения 22 в этой карте? Здесь применяется немного другой принцип, цифры в таблице указывают насколько необходимо сделать смесь богаче с повышением давления в впускном коллекторе. За базовое значение используется – лямбда равная 1.0. При давлении в впускном коллекторе 250 кПа (150 кПа избытка) мы хотим получить топливно-воздушную смесь, скажем равную лямбда 0.82. Для этого необходимо лямбда 1 разделить на значение желаемое: 1/0.82= 1.219 или необходимо на 22% увеличить подачу топлива (это значение в таблице и указано).

С уважением
Barik



Aliexpress


Оставьте ваш комментарий и на него ответит лично автор статьи!
На нашем сайте размещены только авторские материалы от профессиональных журналистов и известных блоггеров, они с удовольствием вступают в диалог с нашими читателями :)

Об авторе

Владимир Шарандин

Владимир Шарандин

Основатель знаменитой тюнинговой компании Торгмаш, инженер, автогонщик, неоднократный победитель и призёр соревнований по автокроссу, кольцевым гонкам, чемпион России, мастер спорта, пишет диссертацию в University of Texas at Austin, о своих увлечениях: Focus on a new way of thinking about how the modern racing engine works