Shtabs против Kenn Tyrrel или дедушки Бенца, короче, про стехиометрическую смесь (а всё начиналось с глушителя) Опции

[Shtabs]

поелику главный топливный жиклёр рассверлен на 20%, а главный воздушный уменьшен вдвое, вследствие чего двигатель на такой скорости больше не шумит, но глушитель за 5 минут полёта таки нагревается.

Круто!!! А отношение 14,7:1 стехиометрической смеси к тебе не относится?

[Shtabs]

Немного не так. Силыч, он же "обратная связь" не находит оптимальные персональные характеристики для конкретного мотора, он их корректирует в процессе работы, предохраняя двигатель от детонации.

Никита, ты не переучился случайно?
А какая система написяна для конкретного мотора? Может для даже цвета кузова?

УОЗ является функцией 2-х переменных при прочих равных - частоты вращения КВ и степени нагрузки на двигатель.

С каких ЭТО пор УОЗ зависит от степени нагрузки?! Частоты вращения - ДА, но не более.
Может прекратим умничать? Я щас тебе столько теории накидаю, что будешь жевать ее не один месяц…
Ну к примеру:
Предлагаю обсудить алгоритм управления УОЗ, основанный на оценках времени сгорания порций ТВС. Все оценки делаются по текущей угловой скорости КВ. Алгоритм не опробован на практике.
Часть 1.
Основные соображения, которые использовал при разработке алгоритма.
1. Каких-либо возможностей влияния на процесс горения ТВС уже после поджига ТВС - нет, как и нет возможности оперативно влиять на динамику движения в пределах времени горения ТВС. Поэтому весьма трудно отнести управление УОЗ к системам с обратной связью. УОЗ можно «выбрать» оптимальным образом на основе анализа текущего состояния двигателя и динамики движения. Удачность или не удачность выбора УОЗ можно оценить только по окончании процесса горения, «после того, как», однако реально использовать такие оценки для непосредственного управления УОЗ – на мой взгляд тоже трудно, и может быть сложнее, чем заново оценить уже новую ситуацию. Такие оценки надо использовать для коррекции работы самого алгоритма, для управления УОЗ в дальнейшем. «Хотели как лучше, а получилось как всегда» (с) – это как раз описание системы, работающей не только без обратной связи, но еще и без адекватной оценки текущей ситуации. Поэтому представляется, что главнейшим вопросом для выбора оптимального УОЗ является достаточность и полнота сведений, необходимых для адекватной оценки состояния двигателя и динамики движения.
2. Вопросы из п.1 сводятся как бы к простым, на которые давно даны убедительные ответы – миллионы машин гудят вокруг. Что от чего зависит конкретно и в какой степени – как бы надежно установлено. Поэтому «новых» соображений в этом смысле в разработанном алгоритме нет. Но уточнений по поводу адекватности сигналов, используемых от датчиков, тем независимым переменным, которым они якобы соответствуют – много, мне представляется, что они будут интересны для многих участников форума.
3. В предлагаемом алгоритме выбор УОЗ определяется а) динамикой движения КВ – «графиком движения», б) конечным положением КВ, в котором ТВС должна сгореть и в) временем, необходимым для сгорания порции ТВС, находящейся в цилиндре.
4. Динамика движения КВ и конечное положение КВ, в котором ТВС должна сгореть – тут как бы понятно, о чем речь и как примерно все можно измерить или задать заранее. Если считать, что мы умеем определять время, требующееся для сгорания порции ТВС, находящейся над поршнем, то надо согласиться с тем, что для оценки УОЗ больше ничего не требуется.
5. Понятно, что измеренные значения угловой скорости относятся к событиям уже произошедшим, непосредственно до УОЗ, а сама оценка УОЗ выглядит как прогноз дальнейших событий. О самой идее прогнозов можно сказать следующее. Даже не ахти как нормально работающий двигатель, не говоря уж о действительно нормально работающем, легко реагирует на изменение количества ТВС, поступающей в цилиндр при изменении положения тапки, без всякой подстройки УОЗ, связанной с изменением количества ТВС. Реакция двигателя – в изменениях текущей угловой скорости КВ. Если мы отслеживаем за угловой скоростью, то УОЗ для изменившихся условий можно изменить уже для цилиндра, в котором ТВС в это время только еще в стадии сжатия. В алгоритме используется оценка УОЗ для вновь создавшейся ситуации, как прогноз УОЗ, а не коррекция предыдущего значения УОЗ. Предполагается, что сжимаемая порция ТВС по количеству и составу совпадает с только что сгоревшей порцией.
6. Оценки времени, требующегося для сгорания ТВС, отыскиваются на основе энергетических соображений по текущей угловой скорости КВ. Формулы для оценки времени сгорания и УОЗ содержат несколько коэффициентов, связывающих реальные характеристики двигателя, бензина, и температур с используемыми в формулах переменными.
7. Те же самые энергетические соображения можно использовать и для оценки «оптимальности» выбранных УОЗ, то есть оптимизировать на ходу упомянутые коэффициенты. Представляется, что подбор нескольких коэффициентов-параметров сделать проще, чем оптимизировать двухмерную карту УОЗ под конкретный двигатель. При этом без использования специальных стендов появится возможность ориентироваться не только на свои личные ощущения.
8. Те же самые энергетические соображения можно использовать и для оценки относительной эффективности работы отдельных цилиндров двигателя, то есть для целей диагностики и выполнения своевременного ремонта.
9. Главными отличиями предлагаемого алгоритма (надеюсь, что он будет реализован, и тогда предполагаемые пока отличия будут реальными) являются: оперативный подбор параметров алгоритма, не требующий многократных «заездов» с целью набора данных (обращение к встроенной подпрограмме подбора параметров); по идее, алгоритм должен обеспечить достаточно эффективное управление УОЗ в динамичном режиме, когда значительно изменяются скорость, нагрузка, наполнение и т.д.

Планирую постепенно изложить алгоритм. Обсуждение алгоритма может выявить и устранить ошибки или промахи, если они обнаружатся, и понять, представляет ли он интерес для практической реализации.
Буду рад активности всех участников обсуждения.

Добавлено через 6 часов 54 минуты 26 секунд
Часть 2.
Угловое положение КВ, при котором ТВС должна сгореть полностью.

В связи с тем что угловое положение КВ, когда достигается максимальный крутящий момент, достаточно ярко выражено, многократно встречались высказывания, что желательно достигать максимума давления над поршнем в области углов, совпадающей с максимумом крутящего момента, а не в области ВМТ. Для того чтобы дать оценку конкретному двигателю в отношении крутящего момента, рассчитал «идеальный» крутящий момент в предположении постоянного давления над поршнем. В этом случае угловое положение максимума не зависит от того, когда возникает максимум давления над поршнем (давление постоянно, его можно принять за единицу) и определяется только геометрией двигателя – соотношением размеров шатун – поршень – КВ и степенью сжатия. Реальный крутящий момент можно представить как произведение функции реального давления над поршнем в зависимости от угла, на функцию идеального крутящего момента. В связи с тем, что реальное давление всегда спадает по мере движения поршня от ВМТ, максимум реального крутящего момента сдвигается ближе к ВМТ. Умышленный сдвиг максимума давления в сторону более поздних углов от ВМТ приводит, естественно, к увеличению реального крутящего момента в максимуме, но одновременно уменьшает крутящий момент в области до максимума. С другой стороны, «итог деятельности» двигателя – увеличение угловой скорости КВ, определяется интегралом от величины крутящего момента по времени, или, иначе говоря – очень большой, но кратковременный крутящий момент может и не привести к желаемому результату. Кроме того, расчеты показывают, что основная масса ТВС сгорает в самом конце процесса горения, что приводит к быстрому, экспоненциальному росту давления над поршнем. Фактически это означает, что при умышленном сдвиге пика давления в область максимума идеального крутящего момента, мы значительно уменьшаем интервал времени, на протяжении которого действует крутящий момент. Особенно наглядно это видно на малых оборотах, когда полному времени сгорания порции ТВС соответствует угол поворота КВ всего 3-4 градуса. Если, например, максимум идеального крутящего момента расположен в области 24-26 градусов, то как-то никто и не делает целенаправленно УОЗ на малых оборотах 20-23 градуса после ВМТ. В целом, мое мнение на основе различных оценок и рассуждений заключается в том, что ТВС должна сгорать полностью в положении КВ примерно «несколько градусов позже ВМТ». В конце концов я остановился на выборе в качестве такого положения КВ – то положение, в котором он имеет минимальную угловую скорость. Таким образом, в алгоритме появился параметр φ мин скор – угловое положение минимума скорости КВ, и УОЗ рассчитывается всегда для этого положения. Тем не менее, представляется логичным сдвигать вычисленный УОЗ в сторону «позже» на угол, пропорциональный средней угловой скорости КВ и углу между минимумом угловой скорости и максимумом идеального крутящего момента. Например, на оборотах ХХ сдвиг равен нулю, а на 6000 – 24-26 градусов, в зависимости от двигателя. При больших УОЗ давление над поршнем повышается достаточно значительно за 15…25 град до ВМТ и пропорциональный сдвиг в область максимума крутящего момента представляется логичным. Эту поправку к УОЗ можно записать примерно так:
(2.1) φ поправка Кр Мом = ( φ мах Кр Мом – φ мин скор ) * ω ср / ( ωмах - ωмах ),
- поправка уменьшает УОЗ. Здесь
φ мах Кр Мом – угол максимально возможного крутящего момента при постоянном давлении, зависит от конкретного двигателя
φ мин скор – угловое положение минимума угловой скорости КВ,
ω ср - средняя текущая скорость КВ,
ωмах – максимальная угловая скорость КВ,
ωмин – минимальная угловая скорость КВ, начиная с которой имеет смысл вводить поправку.

В целом поправку имеет смысл вводить, когда рассчитанный УОЗ раза в 3-4 и более превышает угол от ВМТ до положения с минимальной скоростью – это опять же из соображений по поводу крутящего момента. По смыслу поправка как бы эквивалентна уменьшению УОЗ на больших оборотах на традиционных графиках УОЗ – обороты.
Итак, по второй части:
- процесс горения ТВС – от УОЗ до положения КВ с минимальной угловой скоростью,
- имеет смысл делать сдвиг максимума давления над поршнем в область максимального возможного крутящего момента, сдвиг – пропорционален угловой скорости и вводится, если УОЗ больше угла минимальной скорости в 3-4 раза.
Тема и все вокруг нее разговоры многие, начиная с тебя, обходят стороной при всех равных высказываниях про исследованиях в области 21-х моторов и использовании лямбды при наличии стандартного карбюратора.
Давайте остановимся на конкретных вопросах и фактах, от которых ушли в сторону:
Что такое есть:

- топливной характеристикой карбюратора
- крутизна характеристики зажигания

А вот здесь не всё так однозначно как в случае с солнцем.
Во всяком случае прямых посылок к однозначной переделке нет.

В том то все и дело, что ВЫ как ездили на лошадях и на телеге с кнутом, так и продолжаете, а от вопроса реализации лямбды при настройке карбюратора тихо ушли?
Намного проще ведь написЯть вещи типа:

Лямбда-зонд действует по принципу гальванического элемента с твердым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2). Керамика легирована оксидом иттрия, а поверх нее напылены токопроводящие пористые электроды из платины. Один из электродов "дышит" выхлопными газами, а второй - воздухом из атмосферы (рис.2). Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после разогрева до температуры 300 - 400оС. Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость, а разница в количестве атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе ведет к появлению на электродах лямбда-зонда выходного напряжения.

При пуске и прогреве холодного двигателя управление впрыском топлива осуществляется без участия этого датчика, а коррекция состава топливо-воздушной смеси осуществляется по сигналам других датчиков (положения дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости, числа оборотов коленвала и др.). Особенностью циркониевого лямбда-зонда является то, что при малых отклонениях состава смеси от идеального (0,97 Ј l Ј 1,03) напряжение на его выходе изменяется скачком в интервале 0,1 - 0,9 В (график 2).

Кроме циркониевых, существуют кислородные датчики на основе двуокиси титана (TiO2). При изменении содержания кислорода (О2) в отработавших газах они изменяют свое объемное сопротивление. Генерировать ЭДС титановые датчики не могут; они конструктивно сложны и дороже циркониевых, поэтому, несмотря на применение в некоторых автомобилях (Nissan, BMW, Jaguar), широкого распространения не получили.

Для повышения чувствительности лямбда-зондов при пониженных температурах и после запуска холодного двигателя используют принудительный подогрев. Нагревательный элемент (НЭ) расположен внутри керамического тела датчика и подключается к электросети автомобиля (рис. 3).




График 2. Зависимость напряжений лямбда-зонда от коэффициента избытка воздуха (l) при температуре датчика 500-800оС

А - условная точка средних показаний (Uвых " 0,5 В, при l=1,0). (Обогащение смеси (уменьшение О2 в выхлопе). Обеднение смеси (увеличение О2 в выхлопе).




Рис. 3. Конструкция датчика кислорода с подогревателем

1 - керамическое основание; 2, 8 - контакты НЭ; 3 - нагревательный элемент (НЭ); 4 - твердый электролит ZrO2 с напыленными платиновыми электродами; 5 - защитный кожух с прорезями; 6 - металлический корпус с резьбой крепления; 7 - уплотнительное кольцо; 9 - выводы датчика.

Если ЛЗ "врет"

В этом случае ЭБУ начинает работать по усредненным параметрам, записанным в его памяти: при этом состав образующейся топливно-воздушной смеси будет отличаться от идеального. В результате появится повышенный расход топлива, неустойчивая работа двигателя на холостом ходу, увеличение содержания СО в отработавших газах, снижение динамических характеристик, но машина при этом остается на ходу. В некоторых моделях автомобилей ЭБУ реагирует на отказ лямбда-зонда очень серьезно и начинает так рьяно увеличивать количество подаваемого в цилиндры топлива, что запас горючего в баке "тает" на глазах, из трубы валит черный дым, СО "зашкаливает", а двигатель "тупеет" и на ближайшую СТО вам, скорее всего, придется добираться на буксире.

Перечень возможных неисправностей лямбда-зонда достаточно большой и некоторые из них (потеря чувствительности, уменьшение быстродействия) самодиагностикой автомобиля не фиксируются. Поэтому окончательное решение о замене датчика можно принять только после его тщательной проверки, которую лучше всего поручить специалистам. Следует особо отметить, что попытки замены неисправного лямбда-зонда имитатором ни к чему не приведут - ЭБУ не распознает "чужие" сигналы, и не использует их для коррекции состава приготавливаемой горючей смеси, т.е. попросту "игнорирует".

При сгоревшем или отключенном лямбда-зонде содержание СО в выхлопе возрастает на порядок: от 0,1 - 0,3% до 3 - 7% и уменьшить его значение не всегда удается, т. к. запаса хода винта качества смеси может не хватить. В автомобилях, система l-коррекции которых имеет два кислородных датчика, дело обстоит еще сложнее. В случае отказа второго лямбда-зонда (или "пробивки" секции катализатора) добиться нормальной работы двигателя практически невозможно.

Вообще лямбда-зонд - наиболее уязвимый датчик автомобиля с системой впрыска. Его ресурс составляет 40 - 80 тыс. км в зависимости от условий эксплуатации и исправности двигателя. Плохое состояние маслосъемных колец, попадание антифриза в цилиндры и выпускные трубопроводы, обогащенная топливно-воздушная смесь, сбои в системе зажигания сильно сокращают срок его службы. Применение этилированного бензина категорически недопустимо - свинец "отравляет" платиновые электроды лямбда-зонда за несколько бесконтрольных заправок.

Что еще ВАМ найти в интернете, что б поумничать?
Напомню, что я задал ряд конкретных вопросов, о которых Афторы имеют реальное понятие на районе…
1. Крутим мотор в спортрежиме, не зная значения УОЗа.
2. Реализуем лямбду на 21-м моторе, не имея ни катализатора, ни ЭБУ, ни ДМРВ, ни ОС…

Если бы всё было так просто, что блок управления не содержит характеристики зажигания, а оптимальный УОЗ устанавливается на основании датчика детонации. Увы, такого ни в одной системе нет.

Неужели?
Я обязательно запишу очевидно-элементарные вещи, но не сегодня.
Еще раз прошу внимательно прочитать тему, о которой идет речь.
К примеру:

Распределитель Р-132GT дополнен регулировочной насадкой Т19-GT, причём с подвижной пластины контактов был удалён ограничительный штырёк.
Усилие поджатия пружины вакуумного автомата, равно как и ход штока автомата, могут регулироваться в широких пределах за счёт конструктивного исполнения насадки Т19-GT, имеющей винтовую регулировку этих параметров.
Указанная возможность позволяет подстраивать характеристику системы зажигания требуемым оператору образом с очень высокой степенью точности. Поверьте, точность зажигания - это очень важно.
Система прошла полную настройку с 2005 по 2007 год, машина ездила прекрасно, однако характеристику зажигания я снять не успел из за прогара поршня 4-го цилиндра.

Ну конкретно расскажите, как снимаются ЭТИ характеристики в условиях гаражного тюнинга СИСТЕМЫ (без ограничительног штырька).
Честно заявляю, что буду конспектировать каждую букву.
Кроме непонятных наборов слов сегодня так ничего конкретного и не услышал, хотя вру: скоро куплю лямбду зонд (неисправную даже лучше), врежу в нужное место и всем буду рассказывать, что ОНА у меня стоИт.