kitayteka.ru

Расчёт фактора нагрузки

Измерительные величины

В блоке управления из сигналов нагрузки и частоты вращения производится расчёт фактора нагрузки, который соответствует массе всасываемого воздуха за один ход поршня. Этот фактор нагрузки является основой для расчёта продолжительности впрыска и адресации таблицы углов опережения зажигания (рис. 1).

Измерение массы воздуха

При использовании нитевого или пленочного датчика массового расхода воздуха производится прямое измерение массы воздуха, которая используется как величина для расчёта фактора нагрузки.
При применении объемного измерителя расхода воздуха необходима дополнительная корректировка по плотности воздуха для определения его массы и фактора нагрузки. В отдельных случаях неточность измерений по причине высоких пульсаций воздуха во впускной трубе компенсируется функцией коррекции пульсаций.

Измерение давления

В системах с измерением давления (с одним датчиком давления в качестве нагрузочного) в отличие от системы измерения массы воздуха нет прямой формализованной связи между измеренной величиной давления во впускной трубе и поступившей массой воздуха. Здесь для расчёта сигнала нагрузки применяется согласующая параметрическая таблица. Изменения температуры и остаточных газов по сравнению с исходным состоянием компенсируются после.

Измерение угла поворота дроссельной заслонки

При применении датчика дроссельной заслонки сигнал нагрузки в блоке управления образуется в зависимости от частоты вращения и угла поворота дроссельной заслонки. Изменения плотности воздуха учитываются тем, что сигнал нагрузки корректируется в зависимости от измеренной температуры и давления окружающей среды.

Расчёт продолжительности впрыска

Основное время впрыска

Основное время впрыска рассчитывается непосредственно из сигнала нагрузки и константы форсунки. Она определяет отношение времени открытия форсунок к впрыскнутому объёму и зависит от их оформления. Произведение времени впрыска и константы форсунки даёт соответствующую воздушной массе массу топлива на один цикл. Основная настройка производится на коэффициент избытка воздуха α=1. Это справедливо, пока разность между давлением топлива и давлением во впускном канале постоянна. В других случаях производится компенсация влияния данного фактора на время впрыска с помощью корректировочной параметрической таблицы по α.

Эффективное время впрыска

Эффективное время впрыска рассчитывается с дополнительным учётом корректирующих величин, которые определяются в соответствии со специальными функциями и учитывают различные рабочие области и режимы двигателя. Корректировки действуют как в отдельности, так и в комбинациях в зависимости от адаптируемых (используемых) параметров.
Последовательность расчёта времени впрыска изображена на рис. 1. Отдельные рабочие области или рабочие режимы описываются подробнее в следующих главах. Подготовка горючей смеси при наполнении цилиндра ниже минимального не производится. Ограничение до минимума времени впрыска предотвращает образование несгоревших углеводородов в отработавших газах. Во время пуска производится автономный расчёт времени впрыска, которое не зависит от рассчитанного сигнала нагрузки.

Фаза впрыска

Для оптимизации расхода топлива и состава отработавших газов помимо точного времени впрыска важной величиной является фаза впрыска. Вариационные возможности зависят от способа впрыска (рис. 2):

• – одновременный впрыск

• – групповой впрыск

• – последовательный впрыск.

Одновременный впрыск

При данном способе впрыск производится одновременно всеми форсунками два раза в течение цикла, то есть два раза на один оборот распределительного вала или один раз на оборот коленчатого вала. Фаза впрыска точно зафиксирована.

Групповой впрыск

В данном случае образуются две группы форсунок, и впрыск производится каждой группой один раз за цикл. Интервал между фазами впрыска обеих групп составляет один оборот коленчатого вала. Такой порядок даёт возможность выбора фазы впрыска в зависимости от рабочей точки и предотвращает нежелательное впрыскивание в открытый впускной клапан в широком диапазоне режимов.

Последовательный впрыск

Этот способ даёт наибольшую степень свободы. При этом раздельные впрыски производятся независимо друг от друга в одинаковой фазе относительно каждого цилиндра. Фаза впрыска свободно программируется и подбирается в соответствии с оптимизационными критериями.

Сравнение

По сравнению с одновременным впрыском групповой и последовательный способы впрыска требуют большего диапазона вариаций подачи (диапазон от наименьшей подачи на холостом ходу до наибольшей — при полной нагрузке) впрыскивающих форсунок.

Регулировка угла замкнутого состояния

При помощи таблицы характеристик угла замкнутого состояния производится регулировка времени протекания тока через катушку зажигания в зависимости от частоты вращения и напряжения батареи так, чтобы во время работы по истечении угла замкнутого состояния достигался необходимый первичный ток в широком диапазоне режимов. Исходя из времени зарядки катушки зажигания, которое зависит от напряжения батареи, определяется время замкнутого состояния (рис. 3). Дополнительное динамическое упреждение делает возможным также и при резких скачках частоты вращения в сторону повышения получение необходимого тока. Ограничение времени зарядки в области повышенных частот вращения обеспечивает необходимую продолжительность искры.

Регулирование угла опережения зажигания

Параметрическая таблица с базовым углом опережения зажигания в зависимости от нагрузки двигателя и частоты вращения запрограммирована в блоке управления Motornic. Этот угол оптимируется по критериям расхода топлива и эмиссии отработавших газов. Путем определения температуры двигателя и воздуха на впуске (измерение датчиками) производится учёт температурных изменений. Другие эффективные корректировки или же переключения на другие характеристики дают возможность настройки на каждое рабочее состояние. Таким образом удается реализовать функциональное взаимодействие между крутящим моментом, составом отработавших газов, расходом топлива, склонностью к детонации и ходовыми качествами (например ускорение). Кроме того учитываются различные рабочие режимы, как холостой ход, частичная и полная нагрузки, пуск и разгон. На рисунке 4 показана последовательность расчёта угла опережения зажигания.