Как работает современный ДВС, Zero-To-Hero Part 0

 Публичный пост
9 ноября 2021  1008

Привет, Клуб!

Ранее я писал в своём Интро, что в одно время сильно увлекся тюнингом и настройкой электронных блоков управления двигателем (ЭБУ/ECU - Engine Control Unit).

Сегодня я решил написать этот длиннопост, посвященный работе блокоу управления двигателем (и не только) в ваших (и не только) автомобилях. Такой информации в интернетах не сказать что мало, но она очень сильно разрозненна, у меня ушло несколько лет чтобы изучить то что я знаю сейчас чем я и хочу с вами сегодня поделиться. Пост разделю на несколько частей потому что получается ОЧЕНЬ ОБЪЁМНО и МНОГАБУКАФ. TLDR не будет кста 😎👍

Я ни в коем случае не претендую на какую-либо экспертность в данном вопросе, это только лишь мой опыт, без каких-то чрезмерных погружений в теорию вопроса. Если вас это не устраивает, рекомендую закрыть этот пост, спасибо.

Дизельные двигатели сегодня особо рассматривать не будем, для них многое похоже, но и очень много своих нюансов.

Немного теории ДВС

Так падажжи гетжумп мы что сюда за теорией пришли? - спросите возможно вы, но вот в данном вопросе, я её постараюсь подать максимально понятно и без неё никуда.

Итак, есть у нас такой классический ДВС, отбросим всё лишнее, что нам важно знать: у него есть рабочий объём, это то что у вас в литрах скорее всего.

Что важно помнить, для успешной работы ДВС важно выполнение пары условий:

  1. Что поджечь (Топливо-Воздушная смесь ⛽️)
  2. Чем поджечь (Искра/Сжатие).

Эти условия рекомендую запомнить и вспомнить если не запускается (как говорил мой дед заводят за щеку, а двигатель запускают 🗿) двигатель вашего автомобиля. Если у вас не будет запускаться двигатель автомобиля, начинайте именно с проверки подачи топлива (контролька на форсунку, если не система непосредственного вспрыска, если она, то... 🗿) и наличия искры зажигания (проверяется очень легко, выкручиваете свечу, накидываете на неё, кладёте на то место где будет контакт с массой, крутите мотор, дальше всё очевидно, если нет, доставайте бубен и молитесь джизэту 🗿).

А дальше накладываются всякие новые штуки, например система наддува. Это либо турбина с горячей частью, которая раскручивается за счёт выхлопных газов, либо турбокомпрессор, который работает за счёт прямого привода посредством ремня - это когда звук как будто режут порося 🐖:

Сорри если задел ваши чувства, но мы тут о высоком разговариваем, как настоящие Petrolheadы. Наддув для нас пока не особо интересен, рассмотрим его позднее.

Для понимания рекомендую думать о двигателе, как о пылесосе - в зависимости от характеристик (объём камеры сгорания и т.д.) он может выдать определенный максимальный поток воздуха (про мощность пока молчим). Только в случае ДВС ещё добавляется топливо, смесь с которым нужно каким-то образом воспламенить.

Такты ДВС

Как происходит один нормальный цикл в четырехтактном ДВС:

  1. Такт впуска - всасывается смесь объёма топлива V_F и объёма воздуха V_A (как пылесос)
  2. Такт сжатия - сжимается полученная на этапе (1) топливо-воздушную смесь, отношение между максимальным рабочим объёмом камеры сгорания и минимальным, называется степень сжатия
  3. Такт воспламенения - смесь воспламеняется в момент T, толкая поршень в обратную сторону*
  4. Такт выпуска - отработавшие газы вытесняются из камеры сгорания

4 такта
4 такта

Слишком много вопросов, слишком мало ответов. Давайте попробуем чуть подробнее отмоделировать ДВС, оставив только самое важное.

Моделирование ДВС

Вкратце - физика ДВС довольно хорошо изучена и оказывается мы можем довольно хорошо этот процесс моделировать, посредством одной из нескольких моделей в зависимости от используемых сенсоров на двигателе:

  1. MAP - сенсор - сенсор давления во впускном тракте
  2. MAF - сенсор - сенсор массового расхода воздуха
  3. Комбинация

Есть более старый подход без сенсоров с карбюратором, но его рассматривать не будем. Но карбюраторы это ТЕХНО-ПОРНО, вы только посмотрите в пол глаза на это видео и поедем дальше по ВЕРХАМ!

Рассмотрим случай (2) он самый простой. MAF сенсор в самом простом случае это проволочка, которая нагревается и воздух проходя мимо, её охлаждает, таким образом мы можем определить объём поступающего в двигатель воздуха. Под капотом это работает посредством интерполяции вольтажа на MAF сенсоре по его Lookup таблице (x[MAF_Voltage] = Y), например от 0 до 5 Вольт - это наш V_A объём воздуха.

Случай (1) сложнее. Мы измеряем давление во впускном тракте, как получить из него объём? Оказывается, довольно просто, благодаря уравнению Менделеева-Клайперона, но нам необходимо ещё несколько величин.

  1. Во первых нам необходима температура поступающего на впуск воздуха - это так называемый IAT сенсор (Intake Air Temperature)
  2. И дополнительно величина характерная для данного двигателя при текущих параметрах VE (Volumetric Efficiency), отсюда и название такой модели Volumetric Efficiency.

Текущие параметры это чаще всего показания самого MAP сенсора P и текущие обороты двигателя RPM. Функция от двух переменных VE(P, RPM) - как это собственно ебать? Придумали рабочий метод двумерная таблица со значениями на пересечениях P и RPM (F[P, RPM]) с интерполяцией при промежуточных значениях.

Air-Fuel Ratio

Итак, у нас есть объём воздуха V_A, как определить необходимый объём топлива V_F? Оказывается наука выяснила, что оптимальное число AFR (Air-Fuel Ratio) например для бензина составляет 14.7. Опустим пока, что значит "оптимальное".

Придумали и более простую схему, простую с точки зрения работы с другими видами топлива и их смесями (например Этанол/Ethanol, о нём здесь разговаривать не будем слишком много нюансов 🤷) - Lambda, это велчина которая при умножении на AFR для данного вида топлива задаёт смесь, пример Lambda=0.5 * AFR=14.7 = 7.35. Смесь AFR ниже чем "идеальная" принято называть богатой (rich) Lambda < 1.0 (т.е. топлива больше), выше, бедной (lean) (т.е. топлива меньше).

ЛОЛ ГЕТЖУМП ОНИ ЧТО ВОДКУ В МОТОР ЛЬЮТ? А УУУУ 🐻 🇷🇺 ВОДКУ ПИТЬ НАДО НУ ТУПЫЕ БЛЯТЬ

Да, и не только водку, так же метанол, но это совсем другая история. Про неё я бы тоже рассказал, потому что это перспектива сделать ДВС экологичнее практически отказавшись от нефтепродуктов, если кому-то интересно ПРЯМО СЕЙЧАС, то гуглите: Flex Fuel, E85 и т.д.

Существуют датчики AFR, так называемые Лямбда-зонды (OS, Oxygen Sensor), которые вставляются где-то в выпускном тракте и анализируют выпускнуе газы, определяя соотношение AFR. Существуют два вида зондов:

  • широкополосные (WBO - Wideband Oxygen Sensor) может измерять AFR - смесь в широком диапозоне
  • узкополосные(Narrow Band) могут определять только богаче ли смесь определенного числа (чаще всего стехиометрии), или беднее.

С большой вероятностью в вашем автомобиле установлен именно широкополосный лямбда зонд (если автомобиль довольно современный), причём их может быть два, один до катализатора, второй после.

Широкополосный лямбда зонд
Широкополосный лямбда зонд

Оказывается, что "оптимальная" смесь это плавающая характеристика от многих переменных:

  1. Устойчивость к детонации, которая зависит как от характеристик двигателя, так и от характеристик топлива
  2. Выходные характеристики которые выдаёт двигатель при определенных условиях при этой смеси.
  3. Экология, этот момент мы по максимуму постараемся пропустить, извините, настоящего петролхеда это мало заботит ☠️. (Где-то одна Грета Тунберг, громко сказала ТАК БЛЭТ.)
  4. Экономия топлива.

AFR Plot
AFR Plot

Как видно по графику:

  1. Наилучшая мощность в этом случае достигается где-то в районе AFR=12.5, но в этом случае у нас выхлоп пахнэ як вкусна карбон диоксидом и гидрокарбоном 🤤 (запах выхлопа без катализатора с богатой смесью*), смотрите на уровни газов на графике.
  2. Поэтому обычно эту смесь стараются приблизить к нашим попугаям AFR=14.7, но обратите внимание на Closed-Loop Mode - только в определенных пределах (в среднем это холостые и около холостые режимы, под нагрузкой смесь стремится в сторону обогащения).
  3. Наилучшая экономия достигается на более бедных смесях (что как бы очевидно), но бедная смесь это плохо всем, кроме экономии.

Не бедните смесь - это плохо. Помните горелку/автоген и т.д.? Вот в двигателе на бедной смеси может такое получится и будете потом собирать плавленные поршня и т.д. из картера 🗿. Либо что хуже, в двигателе может начаться детонация, а это с большой вероятностью смерть двигателя. Богаче лучше чем беднее ☝️

Зачем нужно два лямбда зонда? Очень просто, смесь задаётся посредством множества карт на заводе изготовителе или при настройке (тюнинге). Но двигатель не всегда будет работать в этих идеальных условиях, иногда они либо будут выходить за границы, либо что-то может пойти не так, для этого и предназначен первый лямбда зонд, посредством которого двигатель может корректировать РЕАЛЬНУЮ смесь до заданной. Про коррекции подробнее в следующих статьях. Через второй лямбда зонд отслеживают работоспособность катализатора.

Детонация

Стоп, гетжумп, ты втираешь какую-то дичь, какая нахуй детонация 🗿

Да рэбята, здесь очередной шах и мат от электричек, ДВС подвержены такому явлению как детонация. Но для начала давайте разберёмся по поводу ещё одного не закрытого вопроса, в какой момент T необходимо воспламенять смесь (ПРО ДИЗЕЛЬ МОЛЧУ ДА)?

Собственно на что влияет выбор момента воспламенения (зажигания) T, оказывается что влияет на очень многое, в первую очередь это давление создаваемое воспламенённой смесью в камере сгорания.

Оказывается воспламененной смеси для достижения своих максимальных характеристик (без негативных последствий) необходимо некоторое время. Это время можно назвать Угол опережения зажигания. Очень сложна до свидания.

Но на самом деле нет, полное обращение коленвала в двигателе составляет 360 градусов, один цикл (со всеми 4 тактами) - составляет 720 градусов (потому что распредвалы), все события (такты) в двигателе можно привязать к текущему положению коленвала, они определены характеристиками двигателя.

Распредвалы связаны с коленвалом посредством ремня или цепи, таким образом такт впуска и такт сжатия чётко определен (но не всегда, иногда этим можно управлять, как в VVL/VVTi/VTEC и иже с ними, их тоже рассматривать не будем). Смотрите на картиночку ниже:

Диаграмма таймингов
Диаграмма таймингов

Продолжительность, время открытия и перекрытие клапанов зависят от характеристик распредвалов (и систем как VVT, но про них молчу). Не заморачивайтесь этим, в следующих статьях может вернёмся к этому моменту, а может и нет.

Как определить положение коленчатого вала? 🗿 На самом деле очень просто, существует датчик положения коленчатого вала (либо как у Nissan CAS - Camera Angle Sensor, который расположен на распредвалу и определяет одновременно и угол коленвала и угол распредвала).

Подробно останавливаться на нём не будем, вкратце, он даёт нам возможность определить текущий угол вращения коленвала, посредством сенсора и какой-то приблуды (например реперный диск (уф тазодроч уф) с определенным количеством зубов и возможно с пропущенными зубом/зубами, которые затем можно синхронизировать с датчиком распредвала). Смотрим картиночку:

Давление в цилиндре vs позиция коленвала
Давление в цилиндре vs позиция коленвала

Как видно на картинке, всего три случая с выбранным моментом зажигания T, ну и событие воспламенения не произошло, но это нам не особо интересно:

  1. Зажигание произошло слишком рано - результат вполне вероятно происхождение детонации
  2. Зажигание слишком поздно - результат сниженное давление в камере сгорания, возможно что избыток топлива догорает уже в выпускном тракте
  3. Зажигание оптимальнно - практически идеальное сгорание топливно-воздушной смеси, максимальное давление в камере сгорания, без негативных последствий.

Снова детонация, но сейчас мы можем примерно разобраться что это за зверь такой. Детонация* это нехарактерное воспламенение топливно-воздушной смеси, скорость распространения воспламененного фронта довольно высока, смесь может воспламеняться не равномерно и в момент, когда поршень всё ещё идёт к ВМТ (верхняя мертвая точка). Детонация это убийца двигателей - в первую очередь прогорают поршня, ломаются перегородки, кольца, прогорают клапана. По английски детонацию называют Knock или Ping, что в принципе соотвествует звуку происходящему при детонации - щелчок, цёкот. Есть ещё preignition, предзажигание, но его мы рассматривать тут не будем.

*с статьи на вики стук двигателя я сам обосрался, детонация != стук, engine knock английская статья правильнее

Послушать как звучит детонация можно например тут:

Диды говорят, якобы детонацию можно услышать просто ушами. Я таким говорю ну и слушайте ебать, чё доебались то? Мы будем слушать используя современные технологии (не будем). Есть специализированные девайсы для прослушивания детонации, как например Plex Knock Monitor. Вкратце, всё что делают такие девайсы и блоки управления двигателем (в которых есть функция определения детонации - а это почти все) это:

  • фокусируют определенную частоту (на которой происходит детонация на данном двигателе, в зависимости от его характеристик)
  • используют входные данные, как MAP, RPM и т.д., чтобы фильтровать неизбежный шум от мотора, который растёт как с оборотами, так и с давлением (послушайте форсунки на высоких на оборотах 🗿 поймёте зачем это нужно)
  • используют "окно" чуть раньше чем происходит момент зажигания и чуть после, для каждого цилиндра отдельно (это используется в блоках управления двигателем)

Со специализированным девайсом можно послушать двигатель ушами (наушниками), так проще понять что действительно происходит с двигателем. Но в большинстве случаев таким занимается блок управления двигателем, он "слушает детонацию".

Микрофон для двигателя называется датчик детонации их может быть от одного и выше на двигателе, чаще всего прикручиваются где-то к блоку цилиндров.

Возможность возникновения детонации зависит от:

  • Степени сжатия
  • Вида используемого топлива (октанового числа)
  • Соотношения AFR
  • Угла опережения зажигания
  • и т.д.

При чём здесь степень сжатия? Чем выше степень сжатия, тем более устойчивое к детонации топливо необходимо. Именно по этой причине на современных автомобилях требуется топливо с бОлее высоким октановым числом. Кстати, минутка просвятительства Октановое число собственно цифры на заправках, в России используют метод RON, а в Америке AKI, поэтому индекс равного по характеристикам топлива отличаются в России и Америке, ну и в принципе может отличаться между странами, про это подробнее можно почитать например тут.

Окей гетжумп, а если я залил топливо более низкого рейтинга чем необходимо для моего двигателя? 🗿

Оказывается, что для современного автомобиля это не сильно страшно, но в определенных пределах. Очень много нюансов. Поясню про это в следующих статьях. Вкратце, есть low octane карты зажигания/топлива (детонационные), двигатель переходит в основном, только после превышения шума/событий детонации (читаем ниже про датчик детонации) от мотора.

Детонацию научились измерять. В момент возникновения детонации происходят характерные звуки, которые можно СЛУШАТЬ МИКРОФОНОМ. Частота на которой возникает детонация задана характеристиками двигателя (размер поршней и т.д.). Посредством датчика детонации грубо говоря - микрофон, мы можем слушать двигатель и определять что возникла детонация, принимая какие-то действия чтобы минимизировать ущерб.

Форсунки

Итак, мы рассчитали необходимую дозу топлива для поступившего объёма воздуха в двигатель, определили оптимальный угол опережения зажигания, что делать дальше? Тут в дело дополнительно вступают форсунки, форсунка это по сути актуатор (вкл/выкл), опустим супер сложные нюансы, но в общих чертах:

  • В топливной магистрали создаётся давление посредством работы топливного насоса (их производительность обычно измеряется в литрах/час)
  • Каким-то образом поддерживаается уровень этого давления (либо регулятор давления топлива РДТ, в случае с обраткой и т.д.)

Форсунки в зависимости от давления топлива имеют характеристику "количество топлива которое они могут пропустить за единицу времени", обычно эта величина измеряется в сантиметрах кубических (например 370cc).

Теперь для того чтобы нам подать определенноё ранее количество топлива в двигатель, нам необходимо открыть форсунку на определенное время и открыть её нужно заранее (особенно если форсунка направлена во впускной коллектор). Это время обычно называют Injector Pulsewidth, измеряется оно в милисекундах.

У форсунок есть ешё такой параметр как лаг (посмотреть пример тут), это физическая задержка открытия форсунок - от подачи управляющего контакта (чаще всего минус) до полного открытия, которая к слову говоря зависит от напряжения на форсунках (в Вольтах), так же характеристика форсунок не всегда линейна, то есть мы не всегда можем однозначно сопоставить время открытия финальному количеству топлива, но это уже сложные нюансы, которые мы опустим.

В какой момент времени необходимо впрыснуть топливо форсункой? Оказывается это время тоже варьируется в зависимости от различных переменных - его можно оптимизировать, в среднем rule of thumb здесь это впрыснуть топливо до происхождения момента такта впуска. На этом и порешаем, поскольку тут уже рокет саенс с атомизацией, распылом и т.д.

Итого, у нас есть bare minimum для работы двигателя:

  1. Двигатель потребляет воздух, который учтён сенсорами (MAF/MAP)
  2. Мы добавляем топливо (форсунками), количество которого расчитываем
  3. Смесь поступает в камеру сгорания, далее сжимается (степень сжатия)
  4. Мы воспламеняем получившуюся топливо-воздушную смесь (искра от свеич зажигания), следим за детонацией
  5. Отработавшие газы покидают камеры сгорания, смесь анализируется датчиком ШЛЗ
  6. ???
  7. PROFIT - Двигатель работает МЫ ВЕЛИКОЛЕПНЫ.
Оптимизация

Я много слукавил, много опустил. Давайте ещё затронем следующий момент - Как выбирать оптимальные параметры для работы двигателя? Оказывается есть несколько способов:

  1. MBT (Maximum Brake Torque) - вкратце посредством такого метода определяют оптимальный угол опережения зажигания. Помните график выше? Формально, чем больше полезное давление в камере сгорания, тем бОлее высокие характеристики производит наш двигатель, этим мы и можем воспользоваться, если мы можем измерять выходную характеристику нашего двигателя - момент. Мы можем измерять эту характеристику несколькими способами:
    • Диностенд - это когда машину с двигателем ставят на ролики/крепят хабы и измеряют
    • Моторный стенд - это когда к "выходу" (маховику) мотора крепят нагрузку/стенд
  2. Метод (1) можно использовать не только для УОЗ, но и для AFR, угла впрыска и т.д.
  3. Очень дорогой метод, но активно используемый в автоспорте - датчики давления в камере сгорания (в формате свечи, например), это самый идеальный способ который позволяет подобрать параметры практически идеально. Посмотреть можно например тут

Диностенд

Тут следует подробнее рассказать про диностенд и выходные характеристики ДВС. Самая важная характеристика ДВС - это момент (Ньютон метр), то что повсеместно все говорят о лошадинных силах, как бы тоже важно, но лошадинные силы это производная от момента величина, грубо говоря HP(M, RPM) = M * RPM/C, т.е. чем выше обороты двигателя и выше момент, тем выше лошадинные силы. Именно поэтому у двигателей в формуле 1 очень много лошадинных сил, но не супер много момента, они высокооборотистые, как и двигатели в мотоциклах.

* приход ощущается по большей части от момента, а не от лошадинных сил 🍁🚬☺️

Заметили константу C? Она очень важна для интерпретации результатов стенда -- TLDR - если на графике стенда точка пересечения графика и момента находится не в точке C (в зависимости от велчиин она отличается, это можно прогуглить), то перед вами булщит и относится к таким показаниям серьезно не стоит. Я опять сильно слукавил, но примерно оно так.

Все стенды разные и поэтому сравнивать показания разных стендов не совсем правильно, нужно сравнивать показания одного стенда между собой - это правильно.

Типичный график с диностенда
Типичный график с диностенда

Обратите внимание на точку пересечения двух кривых на графике, это пересечение момента и лошадинных сил, так должно быть.

Самый идеальный стенд это нагрузочный (чаще всего тот который крепится к хабам без роликов), он может поддерживать определенную нагрузку на двигатель, позволяя нам находится в определенных условиях (по мере возможности), в дальнейших статьях я постараюсь описать подробнее что называется "определенные условия", но кратко это определенная область в карте (картах), как например топливная, зажигания и т.д.

Посмотреть на стенды можно например тут:

Коньец

Думаю на сегодня заливать инфой хватит 🗿. Про что думаю рассказать в следующих постах:

  • Как работает штатный блок управления современного автомобиля (более подробно)
  • Как работает спортивный (standalone) блок управления двигателем
  • Возможно рассказать подробнее про теорию, раскрывая новые фишки и углубляясь в предыдущих моментах

Как вам информация? Про что хотели бы почитать в дальнейшем? Какими автомобилями вы владеете (чтобы я понимал про что лучше упомянуть)? Есть ли те кто тюнингуют свою машину?

Связанные посты
33 комментария 👇
Pavel Savinov , Рептилоид - инженер, кастую порчу 666 или барьер 777 автор 9 ноября 2021

Апвоуты на этот комментарий, если нужно расписать ещё подробнее, прямо для тех кто совсем нихуя не понял 😎👍

  Развернуть 1 комментарий

@getjump, я бы предложил расписать прям базовые вещи для начала

  1. Как работает электричество в машине где плюс где минус (масса)
  2. Из каких частей состоит двигатель и как электричество попадает на ту же свечу к примеру.

Просто мне да понятно, но у меня 100500 часов наиграно и в Mechanic Car Simulator так и в реальном гараже с ВАЗ-2121

  Развернуть 1 комментарий

@norguhtar, скорее всего напишу пост -1, с разжевыванием базовых знаний

  Развернуть 1 комментарий

@getjump, мне показалось, что у вас в тексте просто очень много разных кусочков, которые у вас в голове складываются в целое, потому что у вас, очевидно, большой опыт и много сопутствующих знаний, а у меня в голове не складываются, потому что по этой теме у меня в голове только школьная физика.

Поэтому если вы напишете продолжение, где просто добавите новых кусочков или более подробно объясните имеющиеся, деревенщина вроде меня лучше понимать не станет (ну и хрен с ним со мной, в принципе - не воспринимайте мое сообщение, пожалуйста, как критику).

  Развернуть 1 комментарий

@getjump, слушай, хотелось бы какого-то прям для маленьких введения в предмет. На школьном уровне.

Я обожаю наверстывать школьную программу и смотреть на принципиальные схемы работы разных штук. Вот чтобы вообще без единой оптимизации, как собрать свой MVP-ДВС из говна и палок.

Типа вот такого:

  Развернуть 1 комментарий
Миша Гусаров , Инженегр-погромист 9 ноября 2021

Как вам информация?

Очень неровная глубина изложения, непонятно, что должны уже знать те, кто читает.

Начинается с «итак, есть у нас такой классический ДВС, отбросим всё лишнее, что нам важно знать: у него есть рабочий объём, это то что у вас в литрах скорее всего». Окей, думаю я, это для тех вроде меня, кто не знает вообще ничего, буду читать дальше.

Но дальше: «выкручиваете свечу, накидываете на неё, кладёте на то место где будет контакт с массой, крутите мотор, дальше всё очевидно» — ни одного понятного слова.

Ну и смехуёчки через слово мешают воспринимать содержание.

  Развернуть 1 комментарий

@dottedmag, а теперь просто на секунду представьте, если разжевывалось бы для тех, кто вообще не знаком с устройством автомобиля, какого бы объёма это всё получилось. Масса и свеча - это то про что практически каждый автомобилист знать обязан. Смехуечки уж извините, я такой человек я бы так в живую рассказывал кому-то, на вкус и цвет фломастеры разные.

  Развернуть 1 комментарий

а теперь просто на секунду представьте, если разжевывалось бы для тех, кто вообще не знаком с устройством автомобиля, какого бы объёма это всё получилось. Масса и свеча - это то про что практически каждый автомобилист знать обязан.

Если бы первым предложением было написано «написано для автомобилистов, остальным читать бесполезно», то вопросов бы не было.

Я про это и сказал: «непонятно, что должны уже знать те, кто читает».

на вкус и цвет фломастеры разные.

Непонятно, зачем тогда запрашивать фидбэк.

  Развернуть 1 комментарий

@dottedmag, ниже комментарий специально для тех кому надо ещё подробнее

  Развернуть 1 комментарий

@dottedmag я если честно итак опустил ОЧЕНЬ МНОГО всего, и реально БОЮСЬ что будет если объяснять что такое свеча, масса, контролька

  Развернуть 1 комментарий

@getjump, но ведь тут zero to hero. Я вот почти что zero, очень примерно понимаю как паровой двигатель работает, и вроде бы двс это то же самое, но вместо пара прям внутри камеры взрывчик происходит

  Развернуть 1 комментарий

@dottedmag, масса в автомобиле это кузов. Правда найти обычно не крашенный элемент сложновато, обычно кидают на двигатель, он соединен специальным проводом массы с кузовом.

Свеча это свеча зажигания

Она есть в бензиновом двигателе. В дизеле есть калильная свеча, но она немного про другое.

Так они выглядят на блоке ВАЗ-2106 к примеру

Тут они закрыты колпачком высоковольтного провода.

Чтобы проверить искру, колпачок снимается, свеча выкручивается специальным свечным ключом, далее колпачок возвращается на свечу.
Далее когда вы кладете свечу зажигания на двигатель и начинаете крутить его, то между центральным электродом и боковым будет проходить искра. За счет чего и происходит зажигание топливно-воздушной смеси в цилиндре.

Наличие искры указывает на то что с зажиганием все в порядке.

  Развернуть 1 комментарий

@norguhtar, слышал что на современных двигателях не стоит так делать так как модуль зажигания может не вытерпеть этих манипуляций)

  Развернуть 1 комментарий

@rhamdeew, Эм. Это штатная схема работы свечи. С чего бы вдруг?

  Развернуть 1 комментарий

@norguhtar, Штатная схема работы свечи - это пробить искровой зазор через достаточно плотную субстанцию. При таком эксперименте у тебя, во-первых, искра может пойти не через искровой зазор, а от электрода на кузов напрямую. Во-вторых, конечно, у тебя не плотная субстанция, а просто воздух.

Итого совсем другое сопротивление, совсем другие токи. Катушка может это не пережить.

  Развернуть 1 комментарий

@dj_kill, ЧИИИВООО? Через какую плотную субстанцию? И да расскажите мне каким образом оно будет пробивать от электрода на кузов? Особенно учитывая что самый короткий путь как раз таки между электродами. Про сопротивление и токи я пожалуй даже комментировать не буду

  Развернуть 1 комментарий

@norguhtar, а что она по сути такое?зажигалка, дающая искру?

  Развернуть 1 комментарий

@ganqqwerty, Да

  Развернуть 1 комментарий
Kirill Nikitin , ИТ консалтинг 10 ноября 2021

Скомканно и действительно сложно пробираться через смехуёчки, но есть ряд неточностей...

процесс моделировать, посредством одной из нескольких моделей в зависимости от используемых сенсоров на двигателе

Какие бы то ни было "сенсоры" в двигателе не имеют отношения к моделированию процессов идущих в нём. Это всего лишь один из методов адресации данных в таблицах.
При этом есть в том числе и ECU в которых заложена математическая модель двигателя и процессов в нём.

Рассмотрим случай (2) он самый простой. MAF сенсор в самом простом случае это проволочка, которая нагревается и воздух проходя мимо, её охлаждает, таким образом мы можем определить объём поступающего в двигатель воздуха.

Во-первых, MAF - самое сложное. Во-вторых, он работает не так.

MAF - это две проволочки. Одна подогреваемая, другая нет. Набегающий поток воздуха охлаждает подогреваемую проволочку и
MAF меняет напряжение которым она греется чтобы не было разницы температуры между двумя проволочками.
За счёт этого косвенно измеряется скорость набегающего потока. По данным со второй проволочки получаем температуру.
Зная проходное сечение сенсора, температуру и скорость потока можем посчитать объём, который через этот сенсор прошёл.

Вот так эта конструкция выглядит:

А вот тут хорошо видно разные проволочки:

И дополнительно величина характерная для данного двигателя при текущих параметрах VE (Volumetric Efficiency), отсюда и название такой модели Volumetric Efficiency.

VE - это максимальный объём воздуха который мотор может прокачать через себя. Для работы MAP-сенсора и каких бы то ни было вычислений эти данные не нужны.
Более того, эти данные мало кто знает и существует несколько разных методик измерения VE которые дают разный результат.

Работа по MAP основана на том, что двигатель - замкнутый объём. Зная давление в этом "замкнутом объёме" и температуру можно посчитать сколько там воздуха.

Опустим пока, что значит "оптимальное".

Это значит что 14.7 объёмных долей воздуха достаточно чтобы полностью окислить одну объёмную долю бензина и обеспечить "полное сгорание"

Придумали и более простую схему, простую с точки зрения работы с другими видами топлива и их смесями

Она не простая. Она ровно такая же. Из химии про любое горючее вещество известно сколько надо объёмных долей воздуха чтобы полностью его окислить (сжечь).

Смесь AFR ниже чем "идеальная" принято называть богатой (rich) Lambda < 1.0 (т.е. топлива больше), выше, бедной (lean) (т.е. топлива меньше).

Тут надо чётко понимать что здесь имеется в виду под Lambda. Если речь про данные с датчика кислорода в выпуске, то значения всегда меньше единицы. Если речь про коэффициенты коррекции смеси,
то каждый производитель делает это как считает нужным. Не всегда "значение меньше единицы" в реальной машине будет означать "богатая смесь"

Кстати, вот этот самый датчик измеряет количество не сгоревшего кислорода в выхлопе. Очевидно, что чем больше несгоревшего кислорода, тем беднее наша смесь (мало топлива налили, могли больше сжечь)

широкополосные (WBO - Wideband Oxygen Sensor) может измерять AFR - смесь в широком диапазоне

Диапазон ровно тот же: от 0 (воздуха нет вообще, чистое топливо), до 1 (топлива нет вообще, чистый воздух).

узкополосные (Narrow Band) могут определять только богаче ли смесь определенного числа (чаще всего стехиометрии), или беднее.

Узкополосный датчик - это трёхпозиционный выключатель который умеет показывать "бедно-нормально-богато".

Изменение напряжения на датчике в зависимости от состава смеси:

Из графика хорошо видно, что в весьма широком диапазоне смесей значение напряжения будет либо одно и то же, либо изменяющееся настолько мало что высока вероятность ошибки измерения.

Широкополосный датчик имеет более пологую характеристику и по нему состав смеси можно измерять точно:

Разница между датчиками не только в зависимости напряжения от состава смеси, но и в множестве нюансов начиная от "термостабильности" широкополосного датчика. То есть это во много раз более сложная конструкция.

С большой вероятностью в вашем автомобиле установлен именно широкополосный лямбда зонд (если автомобиль довольно современный), причём их может быть два, один до катализатора, второй после.

Никто, никогда ни за что не ставит после катализатора широкополосный зонд. По датчику до катализатора идёт обратная связь и коррекция параметров мотора.
По датчику после катализатора контролируется что катализатор работает как положено и Грета счастлива. То есть после катализатора никому не интересен состав смеси, важно только знать что там ничего нет.
Для этого более чем подходит узкополосный зонд. А с учётом разницы их цены его туда и ставят.
Единственная задача этого датчика - зажечь на приборной панели жёлтую лампочку "ошибка катализатора" и отправить вас в сервис.

Оказывается, что "оптимальная" смесь это плавающая характеристика от многих переменных:
Устойчивость к детонации, которая зависит как от характеристик двигателя, так и от характеристик топлива

Устойчивость к детонации никак не влияет на "оптимальность смеси". Факт появления детонации зависит от давления, температуры, скорости изменения давления и температуры, а так же формы камеры сгорания.
Например, углы в камере сгорания будут являться катализаторами детонации.

Иногда, некоторые производители делают дополнительный впрыск бензина в мотор чтобы охладить топливовоздушную смесь (температура, которая суть энергия, тратиться на испарение жидкого топлива).
Но это всё же не совсем про состав смеси.

Выходные характеристики которые выдаёт двигатель при определенных условиях при этой смеси.

Тут не понятно. Выходные характеристики - это то, что выдаёт двигатель как реакцию на состав смеси. И состав смеси от них не зависит. Скорее наоборот.

Наилучшая мощность в этом случае достигается где-то в районе AFR=12.5

Нет. Сильно зависит от мотора.

Поэтому обычно эту смесь стараются приблизить к нашим попугаям AFR=14.7, но обратите внимание на Closed-Loop Mode - только в определенных пределах (в среднем это холостые и около холостые режимы, под нагрузкой смесь стремится в сторону обогащения).

Тоже нет. Современные моторы работают на переобеднённых смесях и сделаны под них. На холостых оборотах AFR может быть 16 к 1 и ниже. До 18 к 1 видел на практике.

Помните горелку/автоген и т.д.?

Тут, наверно, что-то надо было про детонацию?
Так вот горение может идти двумя путями: нормальное горение - когда фронт распространения горения медленнее скорости звука в данном веществе и
детонационное горение (взрыв) - когда фронт распространения горения больше скорости звука в данном веществе. Во втором случае возникают ударные волны и очаги экстремальной температуры которые разрушают мотор.

Богаче лучше чем беднее

Нет. Переобогащение на режимах замкнутого цикла и переходных режимах работы мотора приводит к нестабильности работы, машина дёргается и глохнет. Обеднение в таких режимах как правило безопасно и воспринимается пользователем автомобиля лучше.

Смотрим картиночку

На картиночке, конечно, лютая чушь. Оптимальный момент для искры и поджигания смеси зависит от кучи параметров многие из которых меняются динамически.

Зажигание произошло слишком рано - результат вполне вероятно происхождение детонации

Нет. Раннее зажигание при некоторых условиях может приводить к детонации, но в общем случае нет.
Ранее зажигание приводит к тому что горение смеси прекращается до окончания рабочего хода поршня и некоторую часть рабочего хода поршень вместо того чтобы ускоряться горящей расширающейся смесью тормозит под действием сил трения и инерции.

Со специализированным девайсом можно послушать двигатель ушами (наушниками), так проще понять что действительно происходит с двигателем.

Уровень шума, особенно на многоцилиндровых наддутых моторах такой, что смысла в этом около нуля.
Именно поэтому современные системы управления контролируют детонацию всегда по двум параметрам: микрофон на блоке цилиндров (то, что можно "услышать ушами") и датчик температуры выхлопа.
При этом микрофон никогда не является основным измерительным инструментом на оборотах выше 3000.

Чем выше степень сжатия, тем более устойчивое к детонации топливо необходимо.

Не обязательно. Огромное количество моторов с одинаковой СЖ требуют разного топлива.
Есть моторы с высокой СЖ требующие топливо с октановым числом ниже чем моторы с низкой СЖ.
Линейной зависимости между детонационной стойкостью топлива и степенью сжатия нет. И это для безнаддувных моторов. Потому что у наддувных моторов будет "приведённая степень сжатия" зависящая от степени наддува и там всё ещё хитрее.

Вкратце, есть low octane карты зажигания/топлива (детонационные), двигатель переходит в основном, только после превышения шума/событий детонации (читаем ниже про датчик детонации) от мотора.

Нет никаких "карт зажигания" на которые мотор переходит по событию детонации. Есть коэффициент изменения УОЗ (retard) который может быть тоже в таблице и очень редко коэффициент дополнительного обогащения смеси для охлаждения.
При этом карта углов и топлива остаются неизменными.

Детонацию научились измерять. В момент возникновения детонации происходят характерные звуки, которые можно СЛУШАТЬ МИКРОФОНОМ.

Никто уже так не делает. Слишком высокая погрешность и ошибка. Плюс микрофон у тебя определяет детонацию уже ПОСЛЕ того как она случилась. В ряде случаев будет уже поздно пить боржоми.
Основное определение детонации в современных моторах по температуре выхлопа, которая начинает изменяться до факта детонации.

Форсунки в зависимости от давления топлива имеют характеристику "количество топлива которое они могут пропустить за единицу времени", обычно эта величина измеряется в сантиметрах кубических (например 370cc).

Важное замечание: форсунка управляется ШИМ. И пропускная способность форсунки (370СС в примере выше) всегда задаётся на определённой скважности импульсов. То есть это будет что-то типа "370СС на 80%".
При этом есть допустимые границы этой скважности импульсов и пределы которые могут быть достигнуты конкретным блоком управления.

Например, если производитель говорит что форсунка выдаёт "370СС на 98% скважности", а ваш блок управления умеет максимум 80% скважность 370 кубических сантиметров в минуту из этой форсунки на вашем блоке управления не получить.

приход ощущается по большей части от момента, а не от лошадинных сил

Сорян, но полная чушь. :)

Обратите внимание на точку пересечения двух кривых на графике, это пересечение момента и лошадинных сил, так должно быть.

Нет. Два графика в разной размерности на разных осях.
Вот типичный график:

Пересечение в начале - это колёса провернуло на барабане и появился пик который к реальности отношения не имеет.

  Развернуть 1 комментарий

@dj_kill,

Какие бы то ни было "сенсоры" в двигателе не имеют отношения к моделированию процессов идущих в нём. Это всего лишь один из методов адресации данных в таблицах.
При этом есть в том числе и ECU в которых заложена математическая модель двигателя и процессов в нём.

То что ты выделил дословно означает: С помощью модели M моделируем двигатель внутреннего сгорания, который использует следующие сенсоры ..., т.е. это означает что моделируем используя MAF или MAP или комбинацию. Здорово что вспомнил про этот пункт, но я решил его опустить, поскольку тут нужно ещё дополнительно вспоминать про интерполяцию и т.д.

Во-первых, MAF - самое сложное. Во-вторых, он работает не так.

Самый простой MAF это одна проволочка, как например на двигателе RB25DET.

MAF - это две проволочки. Одна подогреваемая, другая нет. Набегающий поток воздуха охлаждает подогреваемую проволочку и
MAF меняет напряжение которым она греется чтобы не было разницы температуры между двумя проволочками.
За счёт этого косвенно измеряется скорость набегающего потока. По данным со второй проволочки получаем температуру.

Зная проходное сечение сенсора, температуру и скорость потока можем посчитать объём, который через этот сенсор прошёл.

Две проволочки это если MAF имеет выход температуры поступающего потока воздуха, это уже более современные и как ты говоришь более сложные, про это я бы рассказал подробнее во второй части. Посмотреть можно например тут https://www.tiepie-automotive.com/en/articles/maf-hotwire. У мафов очевидно есть плюсы и очевидно есть минусы (которые можно компенсировать местом установки), об этом хотел рассказать в следующих частях.

VE - это максимальный объём воздуха который мотор может прокачать через себя.

Посмотрим например здесь https://ru.wikipedia.org/wiki/Объёмный_КПД_двигателя_внутреннего_сгорания

Говоря более строго, объёмный КПД — это отношение количества рабочей среды, фактически всасываемой в цилиндр, к объёму самого цилиндра.

Для работы MAP-сенсора и каких бы то ни было вычислений эти данные не нужны. Более того, эти данные мало кто знает и существует несколько разных методик измерения VE которые дают разный результат.
Работа по MAP основана на том, что двигатель - замкнутый объём. Зная давление в этом "замкнутом объёме" и температуру можно посчитать сколько там воздуха.

Кто-то утверждал обратное? :)

Это значит что 14.7 объёмных долей воздуха достаточно чтобы полностью окислить одну объёмную долю бензина и обеспечить "полное сгорание"

В рамках идеального химического процесса, да. На практике, в двигателе имеют место быть другие процессы - например то что поступающая масса воздуха охлаждается топливной смесью (или подогревается, да такое тоже бывает 😂).

Она не простая. Она ровно такая же. Из химии про любое горючее вещество известно сколько надо объёмных долей воздуха чтобы полностью его окислить (сжечь).

Для разных видов топлива разное число стехиометрии, число lambda всегда равно 1 для стехиометрии этого топлива, с этой точки зрения с этим работать мало того что проще, так и впринципе мы не можем адекватно комбинировать разные виды топлива (смеси тем более) в пределах одного конкретного двигателя и блока управления без этого. Посмотреть стехиометрию для разных видов топлива можно например здесь https://x-engineer.org/automotive-engineering/internal-combustion-engines/performance/air-fuel-ratio-lambda-engine-performance/.

Тут надо чётко понимать что здесь имеется в виду под Lambda. Если речь про данные с датчика кислорода в выпуске, то значения всегда меньше единицы. Если речь про коэффициенты коррекции смеси,
то каждый производитель делает это как считает нужным. Не всегда "значение меньше единицы" в реальной машине будет означать "богатая смесь"

Lambda это коэффициент, который вне зависимости от вида топлива, при стехиометрии этого топлива даёт 1, если смесь богаче он меньше 1, если беднее то больше. Коэффициенты коррекции смеси то тут причём?

Кстати, вот этот самый датчик измеряет количество не сгоревшего кислорода в выхлопе. Очевидно, что чем больше несгоревшего кислорода, тем беднее наша смесь (мало топлива налили, могли больше сжечь)

Ну да, измеряет. А ещё он подогревается до определенной температуры и по этому побочно можно судить о температуре выхлопных газов в точке где он установлен. Если кому-то интересно можно почитать например вот это https://www.drive2.ru/b/2315775/

Диапазон ровно тот же: от 0 (воздуха нет вообще, чистое топливо), до 1 (топлива нет вообще, чистый воздух).

Это мало того что не всегда так, так чаще всего СОВСЕМ НЕ ТАК (потому что там уже не совсем узкополосная лямбда), почитать можно здесь https://www.haltech.com/oxygen-sensors-and-wideband-controllers-explained/

Узкополосный датчик - это трёхпозиционный выключатель который умеет показывать "бедно-нормально-богато".

Позиция нормально на практике почти не встречается, если у кого-то есть другое мнение готов с радостью его выслушать с пруфами.

Никто, никогда ни за что не ставит после катализатора широкополосный зонд. По датчику до катализатора идёт обратная связь и коррекция параметров мотора.
По датчику после катализатора контролируется что катализатор работает как положено и Грета счастлива. То есть после катализатора никому не интересен состав смеси, важно только знать что там ничего нет.
Для этого более чем подходит узкополосный зонд. А с учётом разницы их цены его туда и ставят.
Единственная задача этого датчика - зажечь на приборной панели жёлтую лампочку "ошибка катализатора" и отправить вас в сервис.

С этой неточностью я согласен, я работал с машинами на которых катализаторов практически не было, но это тоже уже не совсем узкополосный лямбда зонд. Тут надо вспоминать как работает катализатор, но я не помню :D

Устойчивость к детонации никак не влияет на "оптимальность смеси". Факт появления детонации зависит от давления, температуры, скорости изменения давления и температуры, а так же формы камеры сгорания.
Например, углы в камере сгорания будут являться катализаторами детонации.

При одинаковых условиях, если беднить смесь в определенный момент начнёт проявляться детонация, почему? Очевидно что из-за влияния смеси на другие характеристики, но для практического подхода и простоты понимания это нормальное утверждение в статье я считаю.

Иногда, некоторые производители делают дополнительный впрыск бензина в мотор чтобы охладить топливовоздушную смесь (температура, которая суть энергия, тратиться на испарение жидкого топлива).
Но это всё же не совсем про состав смеси.

Не иногда, а в принципе одна из причин почему смесь становится богаче это как минимум охлаждение смеси. А ещё ведь есть альтернативные виды топлива, и/или впрыск метанола, который существенно охлаждает смесь.

Тут не понятно. Выходные характеристики - это то, что выдаёт двигатель как реакцию на состав смеси. И состав смеси от них не зависит. Скорее наоборот.

Если измерять автомобиль/двигатель на стенде, который может держать нагрузку и менять смесь в текущих ячейках выходные характеристики могут меняться. Как выше, очевидно, что из-за влияния смеси на другие характеристики. Но для практики и понимания это опять таки нормальное утверждение, которое по факту означает, что мы можем подбирать оптимальную смесь, не задумываясь о таких высоких материях как скорость движения воспламененного фронта, температура смеси на входе в камеру сгорания и т.д. и т.п.

Нет. Сильно зависит от мотора.

Я уже говорил об этом в авто группе. Там написано "в этом случае". Это означает что это "этот случай". Выше этого утверждения было много сказано про то что это число зависит от очень многих характеристик.

Тоже нет. Современные моторы работают на переобеднённых смесях и сделаны под них. На холостых оборотах AFR может быть 16 к 1 и ниже. До 18 к 1 видел на практике.

Какие? Холостые обороты не показательны, важнее режим малой нагрузки, включающий в том числе и холостые обороты, но холостые обороты до кучи имеют свои свойства. Об этом нужно разговаривать отдельно. Интересно посмотреть проходят ли такие двигатели тест на экологию, например. Я про такое не помню чтобы слышал. Забеднить смесь на холостых можно и на любом другом автомобиле, более того я знаю настройщиков которые так делают на спортивных автомобилях, я не считаю что это хорошо.

Тут, наверно, что-то надо было про детонацию?

Не обязательно, скорее рассмотреть эффект отдельно от детонации. Есть ещё lean burn двигатели, но я в этом не особо разбираюсь, как и в дизелях.

Так вот горение может идти двумя путями: нормальное горение - когда фронт распространения горения медленнее скорости звука в данном веществе и
детонационное горение (взрыв) - когда фронт распространения горения больше скорости звука в данном веществе. Во втором случае возникают ударные волны и очаги экстремальной температуры которые разрушают мотор.

Верно, вообще говоря в литературе и говорится что "звук хлопка" происходит из-за преодоления звукового порога и преодоления скорости звука, так же, скорость может достигать двойной скорости звука.

Нет. Переобогащение на режимах замкнутого цикла и переходных режимах работы мотора приводит к нестабильности работы, машина дёргается и глохнет. Обеднение в таких режимах как правило безопасно и воспринимается пользователем автомобиля лучше.

Вот вроде в твоих тезисах всегда утверждаешь что всё относительно, но по итогу сам попался в эту ловушку :) "Переобогащение", хм. В общем пример, очень часто на спортивных двигателях смесь в "режимах замкнутого цикла" (хотя там замкнутого цикла и в помине нет, пускай это лучше будет "около холостых оборотов и на малых нагрузках"), сильно обогощают смесь, почему? Хочу хороший ответ и в независимости от результата, я об этом расскажу в следующих частях ;)

При переходных режимах работы мотора очень часто вступает в игру такая штука, как "Acceleration Enrichment" - ну при условии, что педалька газа нажата больше какого-то попугая.

На картиночке, конечно, лютая чушь. Оптимальный момент для искры и поджигания смеси зависит от кучи параметров многие из которых меняются динамически.

Опять таки это пример для понимания времени происхождения событий зажигания (раньше, позже). Мне интересно если бы я выложил карту зажигания для своего двигателя, ты бы тоже сказал чушь, потому что у тебя она оказывается другая :D?

Нет. Раннее зажигание при некоторых условиях может приводить к детонации, но в общем случае нет.
Раннее зажигание приводит к тому что горение смеси прекращается до окончания рабочего хода поршня и некоторую часть рабочего хода поршень вместо того чтобы ускоряться горящей расширающейся смесью тормозит под действием сил трения и инерции.

Чем раньше угол, тем больше вероятность возникновения детонации, именно так там написано. Угол это одна из основных причин возникновения детонации. Остальная часть верно, но есть проблема на некоторых видах топлива, как бензин с заправки, быстрее начнёт происходить детонация. Можно погуглить что нибудь вроде knock limited spark advance timing. Если мы не ограниченны детонацией, разумеется после прохождения плато крутящего момента мы начнём его терять именно из-за описанной тобой причины.

Линейной зависимости между детонационной стойкостью топлива и степенью сжатия нет. И это для безнаддувных моторов. Потому что у наддувных моторов будет "приведённая степень сжатия" зависящая от степени наддува и там всё ещё хитрее.

Линейной действительно нет, она нелинейна, можно погуглить compression ratio vs octane chart, rule of thumb - с ростом степени сжатия нужно повышать октановое число. Что такое "приведённая степень сжатия"? Есть только термин Динамическая степень сжатия, которая зависит не только от наддува, есть ещё такая штука как закись азота (N2O) - это как в форсаже. Закись азота повышает динамическую степень сжатия в том числе и на атмосферном двигателе. Но в случае закиси там всё сложно и много нюансов, я не особо разбираюсь в ней.

Нет никаких "карт зажигания" на которые мотор переходит по событию детонации. Есть коэффициент изменения УОЗ (retard) который может быть тоже в таблице и очень редко коэффициент дополнительного обогащения смеси для охлаждения.
При этом карта углов и топлива остаются неизменными.

Это зависит от стратегий блока управления, я описал только одну из возможных. Существуют как блоки управления со вторыми (low octane/аварийными) картами, так и как ты говоришь (retard). Например на Subaru используется карта в которой запоминаются "события детонации", и т.д. Финальный угол очень сложный продукт. На моём скайлайне было две карты Углов и две карты топлива (емнип). Очевидно что в Субару система сложнее, современнее и лучше работает, но на форсированных субарях и интеркулер сверху двигателя и при нагреве его очень часто углы снижаются именно по причине того что растёт шум. А ещё на старых субарях из-за износа деталей двигателя шум впринципе растёт из-за чего снижаются углы и мощность. "Фантомная детонация".

Никто уже так не делает. Слишком высокая погрешность и ошибка. Плюс микрофон у тебя определяет детонацию уже ПОСЛЕ того как она случилась. В ряде случаев будет уже поздно пить боржоми.
Основное определение детонации в современных моторах по температуре выхлопа, которая начинает изменяться до факта детонации.

Ссылку на мотор в котором по заводу стоит датчик EGT и определяется по нему детонация в студию. Нет прямой взаимосвязи между тем что "сейчас произойдёт детонация" и ростом EGT. То что корректируется смесь или откатываются углы по обратной связи (PID) от показаний EGT, это другой вопрос. На всех современных моторах установлен датчик детонации, с помощью которого/которых ЭБУ её мониторит.

Важное замечание: форсунка управляется ШИМ. И пропускная способность форсунки (370СС в примере выше) всегда задаётся на определённой скважности импульсов. То есть это будет что-то типа "370СС на 80%".
При этом есть допустимые границы этой скважности импульсов и пределы которые могут быть достигнуты конкретным блоком управления.

Верно. В целом стараются подбирать форсунки (в том числе с помощью калькуляторов), чтобы оставался запас процентов 15-20. А ещё есть грубо говоря высокоомные и низкоомные форсунки (ГРУБО ГОВОРЯ, там отличие немного в другом смотреть тут и тут). Не все блоки управления могут работать со всеми видами форсунок.

Сорян, но полная чушь. :)

Пруф ми вронг. Народ в основном офигевает именно от резкого поступления момента, как на электричках со старта или на большой турбине, когда она раздувается.

Нет. Два графика в разной размерности на разных осях.

Вот типичный график:

У тебя стенд измеряет только МОМЕНТ, силы это производная характеристика, так? Так вот у них всегда будет пересечение ;) А то что ты отправил вот это полная чушь, пересечение именно вот в этом пике, поскольку график сил растущая прямая, а график момента плоский.

  Развернуть 1 комментарий

@getjump,

Пруф ми вронг. Народ в основном офигевает именно от резкого поступления момента, как на электричках со старта или на большой турбине, когда она раздувается.

Это уже обсуждали. Важен не момент, а мощность двигателя. Или проще говоря производимая работа. А мощность двигателя считается по формуле

МОЩНОСТЬ в Л.с. = КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ х ОБОРОТЫ ÷ 5252

Да момент хорошо, но вот у нас есть два двигателя с одинаковым максимальным моментом, но у одного допустимые обороты и максимальная мощность развивается на 2000 и крутить его можно до 4000, а у второго на 4000 и крутить его можно до 7000. У какого мощность будет выше?

Это кстати одна из причин почему надо при езде крутить двигатель, даже когда максимальный момент развивается, на низких оборотах.

  Развернуть 1 комментарий
Андрей Русанов , Грустный разработчик 9 ноября 2021

Как отметили тут в комментах, местами было как в комиксе про то, как нарисовать сову, но в целом - очень круто, что написал, давай ещё! Лучше так, и что бы в комментариях вопросы позадавали, чем вообще никак.

  Развернуть 1 комментарий
Gleb Kudriavtcev , Руководитель продуктов 9 ноября 2021

Из статьи я узнал про угол опережения зажигания и то, что детонацию можно слушать микрофоном. Поэтому честный лойс!

  Развернуть 1 комментарий

Camera Angle Sensor это что-то из другой оперы) Cam - это самостоятельное слово, кулачок, ну или camshaft - вал с кулачками в комплекте. Еще из лингвистики, зачем в названии метода определения параметров двигателя присутствует слово brake? Нас же ехать интересует, а не тормозить.

  Развернуть 1 комментарий

@shrddr, стало интересно нашел что называется или Crank Angle Sensor или Сam Angle Sensor, а вот MBT вполне официальный термин и там brake в названии. Скорее всего тут что-то идиоматическое как в случае с power windows

  Развернуть 1 комментарий

crankshaft/коленвал превращает поступательное движение от поршней во вращательное (или обратно - например, в компрессорах)


camshaft/распредвал умеет только из вращательного в поступательное - и только толкать, тянуть обратно надо пружинами

но раз уж они жестко соединены, датчик можно ставить и туда и туда

  Развернуть 1 комментарий

@shrddr, и да и нет. Часто датчик стоит и на коленвале и на распредвале. Актуальнее всего когда есть фазовращатель на распредвале.

  Развернуть 1 комментарий

@norguhtar, вообще при первом взгляде на распредвал создается впечатление, что тайминги целиком и полностью задаются физической формой кулачков, и чтобы их изменить надо каждый раз идти к токарю на завод. могу только предположить что фазовращатель это штука которая сильно облегчит жизнь в данном случае

  Развернуть 1 комментарий

@shrddr, Да на машинах где нет фазовращателя, изменение работы распредвала делается через замену валов. злые валы, спортивные валы это как раз про это. Фазовращатель может как изменять характер кручения распредвала изменяя профиль, за счет прокручивания вала через фазовращатель либо же за счет изменения взаимодействия кулачков вала с клапанами.

  Развернуть 1 комментарий

@norguhtar, вообще пофиг. Датчик на распредвале ОБЯЗАТЕЛЕН. Потому что по положению коленвала ты вообще не можешь определить у тебя сейчас конец такта сжатия и надо поджечь смесь или конец такта выпуска и поджигать нечего.
На один оборот коленвала у тебя приходится два такта.
И только по положению распредвала понятно где мы находимся.

Картинка на которой прекрасно видно что звёздочка на коленвалу вдвое меньше звёздочек на распредвалах.

  Развернуть 1 комментарий

@dj_kill, Не, на распредвалу не обязателен, называется такое wasted spark, когда катушки пуляют дважды за цикл, И форсунки тоже (batch fire называется ЕМНИП), к слову так на одном из самых популярных двигателей (JZ) по заводу, про это хотел в следующей статье писать про синхронизацию и зачем оно надо.

  Развернуть 1 комментарий

@shrddr, Не совсем так.
У тебя есть форма кулачка которая выточена на заводе и не меняется.
У тебя есть жёсткая связь между положением коленвала (положением поршня в цилиндре) и... звёздочкой на распредвалу (см. картинку в комментарии Анатолию выше).

Ты при этом можешь крутить сам распредвал относительно этой звёздочки меняя степень открытия клапана нелинейно.

Инженеры Хонды пошли чуть дальше и сделали профиль кулачка "трёхмерным":


(на фото видно три разных кулачка на каждый цилиндр, один на впускной клапан, один на выпускной и один на режим "валим на все деньги")

Вот как это работает:

  Развернуть 1 комментарий

@getjump, даже на ТАЗу так.
Попарно-параллельный впрыск.
И датчик на распредвалу там всё равно есть. Без него мозг уходит в аварию и работает не точно.

  Развернуть 1 комментарий

😎

Автор поста открыл его для большого интернета, но комментирование и движухи доступны только участникам Клуба

Что вообще здесь происходит?


Войти  или  Вступить в Клуб