Соотношение воздуха и бензина в двс: 403 — Доступ запрещён – 403 — Доступ запрещён

Содержание

Бедная и богатая смесь бензина — воздуха в двигателе авто

В данной статье расскажем простыми словами, что такое бедная или богатая смесь бензина и воздуха в двигателе автомобиля. Какие пропорции оптимальны для работы мотора.

Смесеобразование в двигателях
В двигателях внутреннего сгорания горючая смесь требуемого состава приготавливается из топлива и воздуха в специальном устройстве (карбюратор, система впрыска), а затем подается в нужном количестве внутрь мотора. Смесь, в которой на 1 кг бензина приходится 15 кг воздуха (со стандартным содержанием кислорода), принято называть нормальной. Если быть точным, смесь бензина и воздуха в соотношении 1:14,7 называют стехиометрической. Это основные пропорции для любого двигателя, но бывают варианты. Уменьшим поступление воздуха до 12,5 — 13 кг. Смесь обогатится (бензином) — станет мощностной, потому что, сгорая в цилиндрах наиболее быстро, создает максимальное давление на поршни, а значит высокую мощность. Правда, экономичность ухудшается на 15-20%. Если при сгорании на 1 кг бензина затрачивается от 13 до 15 кг воздуха смесь называют обогащенной, если менее 13 кг воздуха — богатой
.

Дальнейшее обогащение 5-6 кг воздуха на 1 кг топлива приводит к тому, что способность смеси к воспламенению ухудшается настолько, что двигатель может остановиться. Если соотношение бензина и воздуха станет 1:5, то смесь не воспламеняется.

Если стремиться к экономичности, воздуха к смеси следует немного добавить — до 15-17 кг на 1 кг бензина. Такую смесь называют обедненной. Расход бензина становится минимальным, правда потеря мощности до 8-10% в сравнении с «мощностной». Если воздуха свыше 17 кг — смесь такого состава называют бедной. Смесь при соотношении бензина и воздуха 1:21 и более не воспламеняется.

Нельзя обеднять смесь беспредельно: когда воздуха больше 20 кг на 1 кг бензина, воспламенение от искры станет ненадежным и может прекратиться. Пока он работает на бедной смеси, нечего ждать достаточной мощности и, как ни странно, экономичности. Ведь тяговые характеристики машины ухудшаются настолько, что водитель вынужден ее «подхлестывать», переходя на пониженную передачу там, где легко ехал на высшей.

На слишком богатой смеси, мощность мотора существенно снижается, а расход бензина увеличивается. Значит, богатая или, хуже, переобогащенная смесь — это избыток бензина или недостаток воздуха.
Для чего обедняют смесь
Смесь обеднять нужно в любом случае — это экономичность и токсичность при одинаковой мощности. Топливовоздушная смесь воспламеняется от искры в некотором диапазоне концентраций. Направленным движением воздуха (зависит от формы коллектора, клапанных каналов, камеры сгорания поршня) в цилиндре и факелом впрыскиваемого топлива можно достичь локальной «богатой» смеси в районе свечи зажигания на всех режимах работы, что позволит ей надёжно воспламеняться. При этом суммарно смесь в цилиндре будет «бедной».

На некоторых режимах (х.х., низкая нагрузка) нет необходимости в большой дозе топлива. Соответственно, нет необходимости и в большом количестве воздуха. Для таких режимов могут уменьшить количество воздуха, например, не открывая один из двух впускных клапанов или сильно искажая фазы их открытия/закрытия, создавая дополнительное сопротивление на выпуске.

На режимах больших нагрузок открывается все, что можно и врыскиваемое топливо закруживается воздухом в цилиндре так, что смесь у свечи будет локально богатой и, главное, будет обеспечено «плавное» воспламенение и сгорание порций топлива в этом вихре. Т.е. смесь предельно обедняется, но лишь вихри воздуха помогают её нормально сжигать.

соотношение воздух-топливо — Air–fuel ratio

Соотношение воздух-топливо ( АСО ) представляет собой массовое соотношение воздуха к твердым, жидким или газообразным топливом присутствует в сгорания процесса. Сгорания могут происходить контролируемый образом , например , как в двигателе внутреннего сгорания или промышленной печи, или могут привести к взрыву (например, взрывы пыли , газа или пара взрыва или в термобарическом оружии ).

Соотношение воздух-топливо определяет, является ли смесь горючего вообще, сколько энергии высвобождается, и сколько нежелательных загрязняющих веществ производятся в реакции. Обычно диапазон топлива соотношений воздуха существует, вне которого зажигания не будет происходить. Они известны как нижние и верхние пределы взрываемости.

В двигателе внутреннего сгорания или промышленной печи, соотношение воздух-топливо является важной мерой по причинам борьбы с загрязнением и настройки производительности. Если достаточно точно , воздух при условии , чтобы полностью сжечь все топливо, отношение известен как стехиометрическом смеси, часто сокращенно стехиометрической . Коэффициенты ниже , чем стехиометрический считаются «богатым». Богатые смеси являются менее эффективными, но могут производить больше энергии и сжигать охладитель. Коэффициенты выше , чем стехиометрический считаются «худыми». Постные смеси являются более эффективными , но могут привести к более высоким температурам, которые могут привести к образованию окислов азота . Некоторые двигатели разработаны с функциями , чтобы позволить бедное горение . Для точных расчетов соотношение воздух-топливо, кислород , содержание воздуха для горения должны быть указаны из — за различной плотности воздуха из — за различной высоты или температуры всасываемого воздуха, возможного разбавления атмосферного водяного пара , или обогащение добавками кислорода.

Двигатель внутреннего сгорания

В теории стехиометрическая смесь имеет достаточно просто воздух , чтобы полностью сжечь доступное топливо. На практике это никогда не вполне достигнуто, в основном вследствие очень короткого времени , имеющегося в двигателе внутреннего сгорания для каждого цикла сгорания. Большая часть процесса сгорания завершается примерно за 2 мс при частоте вращения двигателя 7003600000000000000 ♠6000  оборотов в минуту . (100 оборотов в секунду; 10 миллисекунд на оборот) Это время , которое проходит от свечи зажигания обжига до 90% смеси топливо-воздух не сгорает, как правило , около 80 градусов поворота коленчатого вала позже. Каталитические преобразователи предназначены для работы лучше всего, когда выхлопные газы , проходящие через них являются результатом почти полного сгорания.

Стехиометрической смеси , к сожалению , горит очень жарко , и может привести к повреждению компонентов двигателя , если двигатель находится под большой нагрузкой при этом топливо-воздушной смеси. Из — за высоких температур в этой смеси, детонация смеси топлива и воздуха при приближении или вскоре после того, как максимальное давление в цилиндре возможно при высокой нагрузке (именуемой стука или пингом), конкретно «предварительно детонационной» событие в контексте двигатель модель с искровым зажиганием. Такой взрыв может вызвать серьезное повреждение двигателя , как неконтролируемое горение воздушной смеси топлива может создать очень высокое давление в цилиндре. Как следствие, стехиометрические смеси используются только под действием света с низким уровнем умеренных условий нагрузки. Для ускорения и высоких нагрузок, более богатая смесь ( более низкое соотношение воздуха-топливо) используется для получения более холодных продуктов сгорания и тем самым предотвратить детонацию и перегрев головки блока цилиндров.

системы управления двигателем

Стехиометрическая смесь для бензиновых двигателей является идеальным соотношением воздуха к топливу , который сжигает все топливо без какого — либо избыточного воздуха. Для получения бензина топлива, стехиометрической смеси воздуха и топлива составляет примерно 14,7: 1 т.е. на каждый грамм топлива, 14,7 г воздуха требуется. Реакция окисления топлива:

25 O 2 + 2 С 8 Н 18 → 16 СО 2 + 18 Н 2 О + энергия

Любые смесей больше , чем 14,7: 1 считаются обедненной смесью ; любой меньше , чем 14,7: 1 является богатая смесь — дано совершенное (идеально) «тест» топливо (бензин , состоящий из исключительно н — гептан и изооктан ). В действительности, большинство видов топлив состоят из комбинации гептана, октан, нескольких других алканов , а также добавок , включая моющие средства, и , возможно , оксигенаторы , такие как МТБЭ ( метил — трет-бутиловый эфир ) или этанол / метанол . Все эти соединения изменяют стехиометрическое соотношение, причем большинство из добавок , толкающего соотношение вниз (оксигенераторы принести дополнительный кислород в случае сгорания в жидком виде , который высвобождается во время ожогов; для МТБЭ -laden топлива, стехиометрическое соотношение может быть настолько низким , в 14,1: 1). Транспортные средства , которые используют датчик кислорода или другую петлю обратной связи для контроля топлива коэффициента избытка воздуха (лямбда) управления для, автоматически компенсировать это изменение в стехиометрической скорости в топливе пути измерения состава выхлопных газов и контроля объема топлива. Автомобили без такого контроля (например, большинство мотоциклов до недавнего времени , и автомобилей , предшествовавших середина 1980-х лет) , могут иметь трудности выполнение определенных топливные смесей (особенно зимние видов топлива , используемые в некоторых областях) и могут потребоваться различной струя (или иначе имеют отношение заправки топлива изменено) компенсировать. Транспортные средства, использующие кислородные датчики могут контролировать соотношение воздуха и топлива с метр соотношения воздух-топливо .

Другие типы двигателей

В типичном воздуха к природному газу горелки сгорания, двойной крест предел стратегия используется для обеспечения контроля соотношения. (Этот метод был использован во время Второй мировой войны). Стратегия включает в себя добавление обратной связи противоположного потока в предельном контроль соответствующего газа (воздух или топливо). Это обеспечивает контроль соотношения в пределах допустимого.

Другие термины, используемые

Есть и другие термины, обычно используемые при обсуждении смеси воздуха и топлива в двигателях внутреннего сгорания.

Смесь

Смесь является преобладающим слово , которое появляется в учебных текстов, руководств по эксплуатации и техническому обслуживанию в мире авиации.

соотношение воздух-топливо (АСО)

Соотношение воздух-топливо является наиболее распространенным термином ссылка используется для смесей в двигателях внутреннего сгорания. Термин также используется для определения смесей , используемых для промышленной печи , нагреваемой сгорания. АСО в массовых единицах , используемых в мазута топках, в то время как объем (или моль ) единицы используются для природного газа топках.

AFRзнак равномвоздухмтопливо{\ Displaystyle {\ текст {АСО}} = {\ гидроразрыва {M _ {\ текст {воздух}}} {{M _ \ {текст} топлива}}}}

Соотношение воздух-топливо представляет собой соотношение между массой воздуха и массы топлива в смеси топлива и воздуха в любой данный момент. Масса масса всех составных частей, составляющих топлива и воздуха, является ли или нет горючего. Например, вычисление массы природного газа, который часто содержит диоксид углерода ( CO


2 ),азот(N
2 ), аразличныеалканы-Включает массу диоксида углерода, азота и всех алканов в определении стоимостимтоплива.

Для чистого октана стехиометрической смеси составляет приблизительно 15,1: 1, или λ 1,00 точно.

В безнаддувных двигателях с октановым числом, максимальная мощность часто достигается при AFRs в диапазоне от 12,5 до 13,3: 1 или Л от 0,850 до 0,901.

соотношение воздух-топливо 12: 1 рассматривается как отношение максимального выходного, где как соотношение воздух-топливо 16: 1 рассматривается как отношение максимальной экономии топлива.

соотношение топливо-воздух (РВС)

Соотношение топливо-воздух обычно используется в газовой турбине промышленности, а также в правительственных исследованиях двигателя внутреннего сгорания , а также относится к отношению топлива к воздуху.

FAрзнак равно1AFр{\ Displaystyle \ mathrm {ВСР} = {\ гидроразрыва {1} {\ mathrm {АСО}}}}

Отношение эквивалентности воздуха к количеству топлива ( λ )

Отношение эквивалентности воздуха к количеству топлива, λ (лямбда), представляет собой отношение фактического АСО к стехиометрии для данной смеси. λ  = 1.0 при стехиометрии, богатые смеси λ  <1,0, и постная смесь λ  > 1,0.

Существует прямая связь между λ и АСО. Для расчета AFR из заданных Х , умножают измеренный Л от стехиометрического AFR для этого топлива. В качестве альтернативы, для восстановления Л из АСО, делит АСО от стехиометрического AFR для этого топлива. Последнее уравнение часто используется в качестве определения Л :

λзнак равноAFрAFрстехиометрической{\ Displaystyle \ Lambda = {\ гидроразрыва {\ mathrm {AFR}} {\ mathrm {AFR} _ {\ текст {стехиометрической}}}}}

Поскольку состав общих видов топлива меняется сезонно, и потому , что многие современные автомобили могут обрабатывать различные виды топлива, при настройке, имеет смысл говорить о Л значений , а не АСО.

Большинство практических устройства AFR фактически измеряют количество остаточного кислорода (для тощих смесей) или несгоревшие углеводороды (для богатых смесей) в выхлопном газе.

Соотношение топливо-воздух эквивалентности ( φ )

Соотношение топливо-воздух эквивалентности , φ (фи), системы определяется как отношение коэффициента топлива к-окислителя к стехиометрическое соотношение количества топлива к-окислителя. Математически,

φзнак равнотоплива к окислителю соотношении(топлива к окислителю соотношении)улицазнак равномтопливо/мвол(мтопливо/мвол)улицазнак равноNтопливо/Nвол(Nтопливо/Nвол)улица{\ Displaystyle \ Phi = {\ гидроразрыва {\ Mbox {топливо к окислителю отношение}} {({\ Mbox {топлива к окислителю отношение}}) _ {\ текст {St}}}} = {\ гидроразрыв {M _ {\ текст {топлива}} / м _ {\ текст {вола}}} {\ влево (M _ {\ текст {топлива}} / м _ {\ текст {вола}} \ справа) _ {\ текст {й} }}} = {\ гидроразрыва {п _ {\ текст {топлива}} / п _ {\ текст {вола}}} {\ влево (п _ {\ текст {топлива}} / п _ {\ текст {вола}} \ справа) _ {\ текст {St}}}}}

где, м представляет собой массу, п представляет собой количество молей, суффикс й обозначает стехиометрические условия.

Преимущество использования коэффициента эквивалентности над отношением топлива окислителя является то , что она принимает во внимание (и, следовательно , не зависит от) и массы и мольные значения для топлива и окислителя. Рассмотрим, например, смесь одного моля этана ( C
2 Н
6 ) и один молькислорода(O
2 ). Соотношение топливо-окислитель этой смесирасчете на массу топлива и воздуха

мС2ЧАС6мО2знак равно1×(2×12+6×1)1×(2×16)знак равно3032знак равно0,9375{\ displaystyle {\ гидроразрыва {M _ {{\ се {C2H6}}}} {M _ {{\ се {O2}}}}} = {\ гидроразрыва {1 \ раз (2 \ раз 12 + 6 \ раз 1) } {1 \ 2 раза (\ раз 16)}} = {\ гидроразрыва {30} {32}} = 0,9375}

и отношение топлива окислителя этой смеси на основе количества молей топлива и воздух

NС2ЧАС6NО2знак равно11знак равно1{\ Displaystyle {\ гидроразрыва {п _ {{\ се {С2Н6}}}} {п _ {{\ се {О2}}}}} = {\ гидроразрыва {1} {1}} = 1}

Очевидно, что два значения не равны. Для того, чтобы сравнить его с отношением эквивалентности, мы должны определить соотношение топлива с окислителем этана и кислорода смеси. Для этого необходимо рассмотреть вопрос о стехиометрической реакции этана и кислорода,

С 2 Н 6 + 7 / 2  O 2 → 2 CO 2 + 3 Н 2 О

Это дает

(топлива к окислителю на основе соотношения массы)улицазнак равно(мС2ЧАС6мО2)улицазнак равно1×(2×12+6×1)3,5×(2×16)знак равно30112знак равно0,268{\ Displaystyle ({\ текст {топлива к окислителю соотношения, основанный на массе}}) _ {\ текст {й}} = \ влево ({\ гидроразрыва {M _ {{\ се {С2Н6}}}} {M_ { {\ се {O2}}}}} \ справа) _ {\ текст {й}} = {\ гидроразрыва {1 \ раз (2 \ раз 12 + 6 \ раз 1)} {3,5 \ раз (2 \ раз 16 )}} = {\ гидроразрыва {30} {112}} = 0,268}
(топлива к окислителю на основе соотношения числа молей)улицазнак равно(NС2ЧАС6NО2)улицазнак равно13,5знак равно0,286{\ Displaystyle ({\ текст {топлива к окислителю соотношения, основанным на числе молей}}) _ {\ текст {й}} = \ влево ({\ гидроразрыва {п _ {{\ се {С2Н6}}}} { п _ {{\ се {О2}}}}} \ справа) _ {\ текст {St}} = {\ гидроразрыва {1} {3,5}} = 0,286}

Таким образом, мы можем определить отношение эквивалентности данной смеси в качестве

φзнак равномС2ЧАС6/мО2(мС2ЧАС6/мО2)улицазнак равно0,9380,268знак равно3,5{\ Displaystyle \ Phi = {\ гидроразрыва {M _ {{\ се {С2Н6}}} / м _ {{\ се {О2}}}} {\ влево (м _ {{\ се {С2Н6}}} / м _ {{ \ се {O2}}} \ справа) _ {\ текст {й}}}} = {\ гидроразрыва {0,938} {0,268}} = 3,5}

или, что то же самое, как и

φзнак равноNС2ЧАС6/NО2(NС2ЧАС6/NО2)улицазнак равно10,286знак равно3,5{\ Displaystyle \ Phi = {\ гидроразрыва {п _ {{\ се {С2Н6}}} / п _ {{\ се {О2}}}} {\ влево (п _ {{\ се {С2Н6}}} / п _ {{ \ се {О2}}} \ справа) _ {\ текст {St}}}} = {\ гидроразрыва {1} {0,286}} = 3.5}

Еще одно преимущества использования отношения эквивалентности является то, что соотношение больше единиц всегда означает, что есть больше топлива в топливно-окислительной смеси, чем требуется для полного сгорания (стехиометрическая реакция), независимо от топлива и окислителя используется, в то время как соотношение меньше, чем один представляет дефицит топлива или, что эквивалентно избытка окислителя в смеси. Это не тот случай, если использовать соотношение топлива-окислитель, которые принимают разные значения для различных смесей.

Соотношение топливо-воздух эквивалентности связан с соотношением воздух-топливо эквивалентности (определенной выше) следующим образом:

φзнак равно1λ{\ Displaystyle \ Phi = {\ гидроразрыва {1} {\ Lambda}}}

Смесь фракция

Относительные количества кислородного обогащения и топлива разбавления может быть определена количественно с помощью фракции смеси, Z определяется как

Zзнак равно[sYF-YО+YО,0sYF,0+YО,0]{\ Displaystyle Z = \ влево [{\ гидроразрыва {SY _ {\ mathrm {F}} -Y _ {\ mathrm {O}} + Y _ {\ mathrm {О, 0}}} {SY _ {\ mathrm {Р, 0 }} + Y _ {\ mathrm {О, 0}}}} \ право]},

где

sзнак равноAFрsTоясчасзнак равноWО×vОWF×vF{\ Displaystyle s = \ mathrm {АСО} _ {\ mathrm {стехиометрической}} = {\ гидроразрыва {W _ {\ mathrm {O}} \ раз V _ {\ mathrm {O}}} {W _ {\ mathrm {F} } \ раз v _ {\ mathrm {F}}}}},

У Р, 0 и Y О, 0 представляют собой топливо и окислитель массовые доли на входе, W F и W O являются видовой молекулярные массы, а v F и v O являются топливо и кислород стехиометрические коэффициенты, соответственно. Фракцию стехиометрической смеси

ZsTзнак равно[11+YF,0×WО×vОYО,0×WF×vF]{\ Displaystyle Z _ {\ mathrm {St}} = \ левый [{\ гидроразрыва {1} {1 + {\ гидроразрыва {Y _ {\ mathrm {Р, 0}} \ раз W _ {\ mathrm {O}} \ раз V _ {\ mathrm {O}}} {У _ {\ mathrm {О, 0}} \ раз W _ {\ mathrm {F}} \ раз V _ {\ mathrm {F}}}}}} \ право]}

Стехиометрическая фракция смеси связана с Л (лямбда) и φ (фи) уравнениями

Zулицазнак равноλ1+λзнак равно11+φ{\ Displaystyle Z _ {\ текст {St}} = {\ гидроразрыва {\ Lambda} {1+ \ Lambda}} = {\ гидроразрыва {1} {1+ \ Phi}}},

при условии,

AFрзнак равноYО,0YF,0{\ Displaystyle \ mathrm {АСО} = {\ гидроразрыва {У _ {\ mathrm {О, 0}}} {У _ {\ mathrm {Р, 0}}}}}

Процент избытка воздуха для горения

{\ Displaystyle \ mathrm {АСО} = {\ гидроразрыва {У _ {\ mathrm {О, 0}}} {У _ {\ mathrm {Р, 0}}}}} Идеально стехиометрии

В промышленных огневых нагревателей , электростанций парогенераторов и крупных газовых турбин , более общие термины являются процент избытка воздуха для горения и процент стехиометрическое воздуха. Например, избыточное количество воздуха для горения 15 процентов означает , что на 15 процентов больше , чем требуется стехиометрический воздух (или 115 процентов от стехиометрического воздуха) используются.

Точка контроля горения может быть определена путем определения процента избытка воздуха (или кислорода) в окислителем , или путем указания процента кислорода в продукте сгорания. Метр соотношение воздух-топливо может быть использован для измерения процента кислорода в газообразных продуктах сгорания, из которого процент избытка кислорода может быть вычислена от стехиометрии и баланса массы для сжигания топлива. Так , например, для пропана ( C
3 Н
8 ) сгорания между стехиометрическому и 30 процентов избыточного воздуха (AFRмассмежду 15.58 и 20.3), соотношение между процентов избыточного воздуха и процент кислорода:

Mass% О2 яN пропaNе сомбUsTяоN гasзнак равно-0,1433(% еИкссеss О2)2+0,214(% еИкссеss О2){\ Displaystyle \ mathrm {Масс \% \ O_ {2} \ в \ пропан \ \ сгорания газа} = -0,1433 (\ mathrm {\% \ избыток \ O_ {2}}) ^ {2} 0,214 (\ mathrm {\% \ избыток \ O_ {2}})}
ВоLUме% О2 яN пропaNе сомбUsTяоN гasзнак равно-0,1208(% еИкссеss О2)2+0,186(% еИкссеss О2){\ Displaystyle \ mathrm {Объем \% \ O_ {2} \ в \ пропан \ сгорания \ газа} = -0,1208 (\ mathrm {\% \ избыток \ O_ {2}}) ^ {2} 0,186 (\ mathrm {\% \ избыток \ O_ {2}})}

Смотрите также

Рекомендации

внешняя ссылка

Воздух-топливо метр соотношение — Air–fuel ratio meter

Метр соотношение воздух-топливо контролирует соотношение воздуха и топлива в качестве двигателя внутреннего сгорания . Также называется соотношение воздух-топливо манометр , расходомер воздуха-топлива , или датчик воздух-топливо . Она считывает выходное напряжение с кислородным датчиком , иногда также называют датчик AFR , или датчик лямбды, будь то из узкой полосы или широкого полоса датчика кислорода.

Оригинальные датчики кислорода узкополосные стали установлены на заводе стандарт в конце 1970-х и начале 1980-х годов. В последние года новый и гораздо более точный датчик широкополосный, хотя и более дорогой, стал доступным.

Большинство Автономных метров узкополосных есть 10 светодиодов , а некоторые из них больше. Кроме общих, узкие полосы метров в круглых корпусах со стандартом монтажа 2 1/16″ и 2 5/8″ диаметр, как и другие типы автомобиля „датчиков“. Они , как правило, 10 или 20 светодиодов. «Игла» датчики типа Analogue также доступны.

Как уже говорилось выше, существуют метров широкополосные, которые стоят отдельно или смонтированные в корпусах. Почти все они показывают соотношение воздух-топливо на цифровом дисплее, так как датчики широкополосные обеспечивают гораздо более точное чтение. Как датчики широкого диапазона используют более точную электронику, эти метры стоят дороже.

Преимущества соотношения дозирования воздуха и топлива

  • Определение состояния датчика кислорода : неисправности датчик кислорода приведет соотношения воздуха-топливо , которые реагируют более медленно к изменяющимся условиям двигателя. Повреждение или неисправен датчик может привести к увеличению расхода топлива и увеличению выбросов загрязняющих веществ, а также снижение мощности и приемистости. Большинство систем управления двигателем обнаруживает неисправный датчик кислорода.
  • Сокращение выбросов: Ведение воздушно-топливной смеси вблизи стехиометрического соотношения 14,7: 1 (для бензиновых двигателей) позволяет каталитический нейтрализатор для работы с максимальной эффективностью.
  • Экономия топлива : воздушно-топливная смесь беднее , чем стехиометрическое соотношение , приведет к почти оптимальным пробегом топлива, стоимостью менее на расстояния и производить наименьшее количество CO 2 выбросов. Тем не менее, с завода, автомобили предназначены для работы в стехиометрическом соотношении (а не как постное , насколько это возможно, оставаясь при этом приводимым) , чтобы максимизировать эффективность и срок службы катализатора. Хотя это может быть возможным , чтобы работать бесперебойно в смеси беднее , чем стехиометрическое соотношение, производители должны сосредоточиться на выбросы и в особенности каталитического конвертера жизни (который теперь должен быть 100000 миль (160000 км) на новых транспортных средств) , как более высокий приоритет в связи с нормами США EPA ,
  • Мощность двигателя : Тщательно Определяя соотношение воздух-топливо во всем диапазоне оборотов в минуту и давлении коллектора будет максимизировать выходную мощность в дополнение к снижению риска детонации .

Постная смесь улучшить экономию топлива , но также может вызвать резкий рост количество оксидов азота (NOx) . Если смесь становится слишком бедна, двигатель может не воспламеняется, вызывая пропуски зажигания и значительное увеличение несгоревших углеводородов выбросов (HC). Постная смесь гореть более горячей и может вызвать грубый холостой ход, жесткий запуск и срыв, и даже может повредить каталитический нейтрализатор, или сгореть клапаны в двигателе. Риск искры стук / двигатель стучит (детонационной) также увеличивается , когда двигатель находится под нагрузкой.

Смеси, которые богаче , чем стехиометрического обеспечивает большую пиковую мощность двигателя при использовании испаренного жидкого топлива из — за смеси не в состоянии достигнуть совершенно гомогенизированный состояние так , добавляют дополнительное топливо , чтобы обеспечить весь кислород сжигается производить максимальную мощность. Идеальная смесь в этом типе операции зависит от конкретного двигателя. Например, двигатели с принудительной индукцией , такие как турбокомпрессоры и нагнетатели обычно требуют более богатой смеси при широко открытой дроссельной заслонке , чем двигатели без наддува. Принудительные индукционные двигатели могут быть повреждены Катастрофически путем сжигания слишком бедны слишком долго. Компактнее воздушно-топливной смеси, тем выше температура сгорания внутри цилиндра. Слишком высокая температура разрушит двигатель — плавление поршней и клапанов. Это может произойти , если один порты головки и / или коллекторы или увеличить прирост без компенсирующего путем установки более крупные или более форсунок, и / или повышения давления топлива до достаточного уровня. С другой стороны , характеристики двигателя могут быть уменьшены за счет увеличения заправки без увеличения потока воздуха в двигатель. Кроме того, если двигатель наклонился к точке , где ее температура выхлопных газов начинает падать, его температура головки цилиндра также будет падать. Это рекомендуется только в крейсерской конфигурации, никогда при ускорении трудно, но становится все более популярным в авиационных кругах, где соответствующие датчики мониторинга двигателя установлены и смеси топлива и воздуха может регулироваться вручную.

Холодные двигатели также , как правило , требуют большего количества топлива и богаче смесь при первом запуске (см: холодный пуск инжектора ), так как топливо не испаряются, а при холодной и , следовательно , требует большего количества топлива , чтобы должным образом «насытить» воздух. Богатые смеси также сжигать медленнее и уменьшить риск искры детонации / двигатель стучит (детонации) , когда двигатель находится под нагрузкой. Тем не менее, богатые смеси резко увеличить окись углерода (CO) выбросы.

типы датчиков

Кислородный датчик Циркониевого

Раннее введение датчика кислорода произошло в конце 1970 — х годов. С тех пор диоксида циркония была материалом для его строительства. Диоксид циркония O 2 датчик производит свое собственное напряжение , производство которого делает его тип генератора. Изменяющееся напряжение будет отображаться на объеме в виде формы волны , несколько напоминающего синусоиду когда управление в замкнутом контуре. Фактическое напряжение, которое генерируется является мерой кислорода , который необходим для завершения горения СО и НС , присутствующий на наконечнике датчика. Стехиометрическое соотношение воздух-топливо соотношение смеси для бензиновых двигателей представляет собой теоретическое отношение количества воздуха к количеству топлива , при котором все топливо будет реагировать со всеми доступного кислорода , что приводит к полному сгоранию. В или около этого отношения, то горение процесс производит оптимальный баланс между мощностью и низким уровнем выбросов. В стехиометрическом соотношении количества воздуха к количеству топлива, генерируемый O 2 датчика напряжение составляет около 450 мВ. Модуль управления двигателем (ECM) признает , обогащенное состояние выше уровня 450 мВ, и обеднение ниже его, но не определяет степень насыщенности или худобы. Именно по этой причине , что диоксид циркония O 2 датчика называется «узкополосный» О 2 датчика.

кислородный датчик титана

Титана O 2 датчика был использован в течение конца 1980 — х и начале 1990 — х на ограниченной основе. Этот датчик в полупроводниковой конструкция делает его работы отличается от того из диоксида циркония O 2 датчика. Вместо того чтобы генерировать собственное напряжение, титановый O 2 датчика электрическое сопротивление изменяется в соответствии с содержанием кислорода выхлопных газов. Когда соотношение воздух / топливо богат, сопротивление датчика составляет около 950 Ом и более 21 кОм , когда смесь обедненный. Как и с датчиком диоксида циркония, титана O 2 датчика также считается узкополосный O 2 датчика.

Датчик Узкополосный

Узкополосный O 2 кислорода напряжение датчика против AFR для газового двигателя

Как уже упоминалось выше, основная проблема с любым узкополосного O 2 датчика является то , что только ЕСМ обнаруживает , что смесь немного богаче или беднее , чем стехиометрическое соотношение. ЕСМ не измеряет операционное соотношение воздуха и топливо за пределами стехиометрического диапазона. В действительности он лишь обнаруживает , что смесь богаче или беднее , чем стехиометрии. O 2 датчик напряжения , который идет ниже , чем 450 мВ приведет к расширению импульса инжектора и наоборот. В результате изменения или езда на велосипеде управления подачей топлива ( в замкнутом контуре) O 2 сигнала , что техник видит на сферы при зондировании в O 2 сигнала датчика провода.

Датчики Широкополосные

Новее «широкополосный» О 2 датчика решает узкую задачу зондирования предыдущих датчиков диоксида циркония. Эти датчики часто называют разными названиями , такими как непрерывные лямбда — датчиков (лямбда , представляющий соотношение воздух-топливо ), AFR (датчики соотношение воздух-топливо), LAF (обедненный датчика воздух-топливо) и широкополосном O 2 датчика. Независимо от названия, принцип тот же, что поставить ECM в лучшем положении , чтобы контролировать воздух / топливную смесь. В действительности, широкополосный O 2 датчик может обнаружить в выхлопных газах O 2 содержание значительно ниже или выше идеального соотношения воздух / топливо. Такой контроль необходим на новых постное сжигания двигателей с крайне низким уровнем вывода излучения. Ужесточение правил выбросов и требование для лучшей экономии топлива вождения этой новой технологии управления подачей топлива.

Строительство и эксплуатация

Широкополосная O 2 датчик похож по внешнему виду к обычному диоксиду циркония O 2 датчика. Его внутренняя конструкция и работа совершенно разные, однако. Широкополосная O 2 Датчик состоит из двух внутренних слоев называется ссылкой на ячейку , и клетки насоса . Датчик AFR , схема Модуль ECM всегда пытается сохранить идеальное соотношение воздух / топливо внутри специальной камеры наблюдения (диффузионной камере или насос контура-клеток) путем регулирования его тока. Датчик AFR , использует специальную электронную схему для установки тока накачки в ячейке насоса датчика. Другими словами, если воздух / топливо смесь постное, напряжение цепи сотового насоса моментально переходит на низкий уровень , а блок управления двигателем сразу регулирует ток , проходящий через него, чтобы поддерживать значение уставки напряжения или стехиометрическое соотношение внутри диффузионной камеры. Затем клетка насоса разряжает через зазор диффузии избыточный кислород с помощью тока , созданного в цепи накачки клеток. ЭСУД тока и расширяет инжектор пульсацию соответствующим образом, чтобы добавить топливо.

Если, с другой стороны, воздух / топливная смесь проходит богатой, напряжение цепи сотового насоса быстро поднимается высоко и ЕСМ немедленно изменяет полярность тока , чтобы настроить напряжение цепи ячейки насоса до заданной стабильной величины. Затем клетки насос насосы кислород в камеру контроля путем обращенного тока в цепи клеточного насоса AFR контроллера ЭСУД. ЭСУД обнаруживает обратный ток и инжектор команды пульсацию-восстановительный выдается в результате чего смесь обратно опереться. Так как ток в цепи клеточного насоса также пропорционален концентрации кислорода или дефицит в выхлопных газах, она служит в качестве показателя отношения воздуха / топлива. ECM постоянно отслеживает текущую схему клеточного насоса, который всегда старается держать при заданном напряжении. По этой причине, методы , используемые для тестирования и диагностик регулярного диоксида циркония O 2 датчика не могут быть использованы для проверки датчика AFR широкополосного. Эти датчики тока с приводом устройства и не имеют формы волны напряжения на велосипеде. Процедуры тестирования, которые будут обсуждаться позже, сильно отличаются от старых O 2 датчиков.

Сравнение с датчиком массового расхода воздуха

Работу датчика AFR , можно рассматривать как аналогичный горячую проволоку датчик массового расхода воздуха (MAF). Но вместо горячей проволоки MAF, блок управления двигателем пытается сохранить идеально стехиометрическое соотношение воздух / топливо в камере контроля посредством изменения тока цепи сотового насоса. Зондирования части на конце датчика, всегда проводятся при постоянном напряжении ( в зависимости от производителя). Если смесь идет богатой, ЕСМ будет регулировать ток , протекающий через наконечник чувствительного или насос контура клеток до тех пор , постоянный уровень рабочего напряжения не будет достигнут снова. Изменение напряжения происходит очень быстро. Тока через контур насоса также толкает вдоль кислорода атомов либо в или из — за, диффузионной камеры (камеры контроля) , который восстанавливает соотношение воздух / топливо в камере мониторинговой к стехиометрии. Несмотря на то, ЕСМ изменяет ток, он пытается поддерживать цепь насоса при постоянном потенциале напряжения.

тестирование

По мере того как ECM контролирует переменный ток, специальный контур (также внутри PCM или модуль управления питанием поезда) преобразует ток в значение напряжения и передает его дальше к потоку последовательных данных в качестве OBD-II PID ( не путать с ПИД — регулятором ). Именно поэтому лучший способ проверить сигнал датчика AFR является путем мониторинга схемы преобразования напряжения, который ЕСМ рассылает как PID АСО напряжения. Можно контролировать фактический датчик AFR изменяющийся ток, но эти изменения очень малы (в низком миллиампер диапазоне) и трудно контролировать. Второй недостаток в АСО ручного тест тока является то , что сигнальный провод должен быть разрезан или сломан для подключения амперметра в серии со схемой накачки. Сегодня средние токоизмерительные клещи не является достаточно точным при таком малом масштабе. По этой причине, самый простой (но не единственный) способ проверить датчик AFR находится со сканером.

При использовании сканера для обмена данными с ECM, можно просмотреть датчик активности AFR. Эти данные обычно отображаются в виде WRAF (широкий диапазон топлива и воздуха) , A / F, или AFR напряжения датчика. Тем не менее, на некоторых транспортных средствах и сканеров он будет отображаться как «лямбда» или «отношение эквивалентности» . Если ПИД отображает показание напряжения, оно должно быть равно опорным напряжение датчика , когда воздух / топливная смесь является идеальной. Опорное напряжение изменяется от машины к машине, но часто 3,3 В или 2,6 В. Когда топливная смесь становится богаче (на внезапное, быстрое ускорение), напряжение должно уменьшаться. Под постных условиями (например, замедление) напряжение должно возрастать.

Если сканер ПИД отображает «лямбда» или « отношение эквивалентности ,» показание должно быть 1,0 при стехиометрических условиях. Числа выше 1,0 указывает на обеднение в то время как число ниже 1,0 указывают на богатые смеси. ECM использует информацию от датчиков , чтобы регулировать количество топлива впрыскивается в двигатель, так что соответствующие изменения в краткосрочном уравновешивание топлива PID (ы) также следует рассматривать. Постное показание смеси от датчика AFR подскажет ECM , чтобы добавить топливо, которое будет проявляться как положительная (или более положительным) краткосрочная процентное топливо отделки.

Некоторые техники заставит двигатель работать постное путем создания вакуума утечки вниз по течению от датчика массового расхода воздуха, а затем смотреть PIDs сканер для ответа. Двигатель может быть принужден богатых путем добавления отмеренного количества пропана входящего потока воздуха. В любом случае, если датчик не реагирует, то, вероятно, есть проблема. Однако эти тесты не исключают другие проблемы схемы или вопросы ECM. Рекомендуется полностью, систематическая диагностика.

Рабочая Температура

Еще одно важное различие между датчиком AFR широкополосном и диоксид циркония O 2 датчика является то , что он имеет рабочую температуру примерно 750 ° C (1380 ° F). На этих единицах температура имеет очень важное значение , и по этой причине специального широтно-импульсная цепь под контролем нагревателя используется для регулирования температуры нагревателя точно. ЕСМ управляет схемой нагревателя.

преимущества

Широкий рабочий диапазон в сочетании с присущей быстрой работой действующего датчика AFR, переводит систему всегда в стехиометрии, что сокращает большое количество выбросов. С этим типом контроля топлива, соотношение воздух / топливо всегда парит близко к 14,7: 1. Если смесь проходит несколько богатых ЕСМ регулирует ток насоса контура для поддержания заданного рабочего напряжения. Тока обнаруживается с помощью схемы обнаружения контроллера ЭСУД, в результате команды для сокращения инжектора пульсация выпускается. Как только воздушно-топливная смесь изменяется обратно к стехиометрии, из — за уменьшение инжектора пульсации, ЕСМ будет регулировать ток соответственно. Конечный результат не каких — либо текущих (0.00 ампер ) при 14,7: 1 соотношение воздух-топливо. В этом случае свет отрицательный горб видно на амперметр с чтением возвращаясь к 0.00 почти сразу. Коррекция топлива происходит очень быстро.

Практичность работы

Датчик узкополосный имеет нелинейный выход, с находится в диапазоне от 1.0В до 0.10 В с 0,450 идеала. Датчики Узкополосные зависят от температуры. Если выхлопные газы становятся теплее, выходное напряжение в обедненной области будет расти, и в богатой области будет снижена. Следовательно, датчик, без предварительного нагрева, имеет более низкую обедненную мощность и более высокий выход богатых, возможно , даже более 1 вольты. Влияние температуры на напряжение находится в обедненном режиме меньше , чем в богатом режиме.

А «холодный» двигатель делает компьютер изменить соотношение топлива воздуха таким образом, выходное напряжение датчика о2 переключателей приблизительно между 100 и 850/900 мВ и через некоторое время датчик может выводить переключатель напряжения между примерно 200 и 700/750 мВ, для турбированных машин еще меньше.

Блок управления двигателем (ECU) , при работе в «замкнутом контуре» , как правило , для поддержания нулевого кислорода (таким образом , стехиометрический баланс), отличающийся тем , что воздушно-топливной смеси составляет примерно 14,7 раз больше массы воздуха к топливу для бензина. Это отношение поддерживает «нейтральную» производительность двигателя (низкий расход топлива еще приличная мощность двигателя и минимальное загрязнение).

Средний уровень датчика находится рядом с 450 мВ. Поскольку каталитические coverters нужно соотношения задействуя A / F датчик кислорода не допускается, чтобы держать фиксированное напряжение, ЭБ управляет двигателем, обеспечивая смесь между постным (и богатым) таким достаточно быстрым способом посредством короче (или длиннее ) время сигнала к форсункам, так что средний уровень становится как заявлено около 450 мВ.

Датчик широкополосного, с другой стороны, имеет очень линейный выход, 0-5, и требует гораздо более горячую рабочей температуры.

Какой тип соотношения воздух-топливо метр, которые будут использоваться

Если цель измерителя соотношения воздух-топливо является обнаружение также существующей или возможной проблемы с датчиком выше проверки общей смеси и производительность, узкий измеритель соотношение воздух-топливо полоса является достаточным.

В настройке высокопроизводительных приложений, система широкополосного является желательным.

Смотрите также

Рекомендации

внешняя ссылка

Теория, общие понятия для тюнинга AFR

НА САЙТЕ ВЕДУТСЯ РАБОТЫ. ВОЗМОЖНЫ СБОИ, НЕКОРРЕКТНОЕ ОТОБРАЖЕНИЕ.

Случайная статья узнай что то новое



Внимание!

В данной статье чисто теория, первое приближение к настройки Honda. Много воды, простым языком, ориентированной чисто на понимание. Никаких готовых 2+2=4. Без самостоятельного понимания материала легко мотор убить. Читаем внимательно, понимаем, советуемся и дерзаем. Ну и не забываем, что все идет на ваш страх и риск.

Он сказал — Поехали!

Допустим вы все таки решились настроить топливные карты и карты зажигания самостоятельно. У вас должно быть все необходимое оборудование, включающее: исправный Honda Civic, даталог, Мозг ECU OBD1, чип или эмулятор памяти типа Hondata. Конечно же должен быть широкополосный лямбда зонд. В идеальном случае датчик детонации, датчик EGT и диностенд. Иначе придется настраивать на дороге в пути, без обратной связи что является более трудоемким и опасным видом настройки, если вы делаете все один без помощника. Про датчики ниже.

Цель настройки

Цель простая, настроить топливную смесь и карты зажигания, со всеми коррекциями отдельных датчиков под ваше железо. В идеальном результате вы должны получить максимальную мощность и максимальный момент при резком ускорение, с умеренным расходом в городском режиме и на трассе. Причем так чтобы ресурс двигателя не пострадал.

Honda Civic EK4 на диностенде при настройке

Honda Civic EK4 на диностенде при настройке

Ситуация. У вас атмосферный двигатель. Это значит что максимальное давление будет равно примерно 1 атмосфере, то есть равное тому давлению что окружает нас. 1 Атмосфера — равна 101 КПа, 1 Бар (1000 мБар) или 14.5 PSI . Единица измерения зависит от того с какой программой настройки вы работаете. Более высокое давление поступающее в двигатель можно получить благодаря нагнетанию воздуха. Например турбина 0.5 Бара, означает что итоговое давление поступающее в двигатель будет равняться 1.5 бара или 1.5 атмосферы.

Как вы знаете на каждый режим работы двигателя и при использования системы VTEC, имеется свои карты зажигания и топливные карты, от 1 до 3х. В данной статье в качестве примера будет использоваться типичный 16 клапанный двигатель, в стоке, без VTEC системы либо отключенный VTEC. Ведь пока не будет отстроена первая карта (Low Cam), переходить на более высокую (High Cam) бессмысленно, глупо и не разумно.

Для работы бензинового двигателя нужно несколько условий. Воздух, топливо и своевременное зажигание. Двигатель это воздушный насос прокачивающий через себя воздух, через впуск, в цилиндры и далее в выпускной тракт. Если же впрыскивать топливо в объем цилиндра — получится топливная смесь, способная гореть, а значит расширяться и толкать поршень. Для того что бы поджечь топливную смесь используют свечи зажигания — выдающую искру. Ну а для большее эффективности и ускорения сгорания используют сжатие смеси в камере сгорания. Набрали воздух, впрыснули топливо, сжали и подожгли.

Двигатель на пальцах

Шприц — самый нормальный бытовой пример для понимания процесса. Шприц это цилиндр, внутри него есть некий объем и поршень. И так, у вас есть шприц (как цилиндр двигателя) в котором вверх и вниз ходит поршень. Работа хода поршня из одного положения в другое — есть такты работы двигателя. Всего как помните 4:

  • Опускание поршня, вниз — заполнение воздухом — смесью
  • Поднятие поршня, вверх — сжатие смеси — в верхней точке поджог от искры (раньше или позже ВМТ)
  • Опускание поршня, вниз — расширение газов — толкание поршня в низ
  • Поднятие поршня, вверх — выдавливание выхлопных газов из цилиндра

Если вы делаете 1 полный цикл в минуту, то есть всего 2 полных оборота (4 такта), то скорость вращения коленвала составит 2 оборота в минуту или 2 RPM (Rotation Per Minute). Чем ниже скорость вращения, чем медленней будут перемещения поршня, тем будет более полное заполнение цилиндра воздухом, ведь клапана ГБЦ открываются на больший период времени.
Допустим объем одного цилиндра 1 литр. Мы можем вращать 1 RPM и 10000 RPM соответственно клапана работают в идеальном случае:

1 случай. 1 оборот: 60/1 = 60 сек. 1 такт (из четырех) = 30сек. Впускные клапана открыты 30 сек, при скорости вращения 1RPM.
2 случай. 1 оборот: 60/10000 = 0,006 сек (6 мили секунд). 1 такт = 3мсек, впускные клапана открыты всего 3 мсек при 10000 RPM.

Считается что скорость истечения газов зависит от температуры и давления газа, средняя квадратичная скорость молекул воздуха (при нормальных условиях) примерно 508мс. В итоге, в обоих цилиндрах будет по 1 литра воздуха, но давление (количество молекул) будет разное. В одном случае больше в другом меньше. А воздух это основа для воздуха, нет воздуха, нет смысла делать смесь. Нет смеси нет движения.

Наверное вы видели графики с диностендов. Например пик мощности для D16Y9 это 5500 RPM, это означает что дальше этих оборотов при максимальной нагрузке, воздуха больше не поступает. Добавим VTEC, дающему двигателю открывать клапана двигателя на большее время и D16Z6 выдает уже 6600 RPM. Диапазон полезной работы двигателя увеличился на 1000 RPM, а мощность городского автомобиля с 110 лс поднялась до 125 лс. Когда нагрузки нет, например нейтралка и коробка не подключена, обороты двигателя ограничиваются искусственно — отсечкой. При достижение определенных оборотов мозг отключает бензонасос или форсунки. И двигатель на инерции маховика, просто гоняет воздух.

Богатая смесь, бедная смесь

В зависимости от типа топлива (метанол, дизель, бензин) смеси для работы двигателя будут разные. Говорим о бензине. Топливная смесь, это компонентное «вещество» имеющее в своем составе воздух и бензин. Реальный воздух в себе имеет не только кислород, но и кучу примесей как и бензин.

Стехиометрический (идеальный) состав горючей смеси — состав смеси, в которой окислителя ровно столько, сколько необходимо для полного окисления топлива. Для двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием, стехиометрическим считается соотношение воздух и топливо, равное 14,7:1 по массе.
Простым языком — для полного сгорания 1 кг бензина необходимо 14.7 кг воздуха, AFR=14.7. По другому иногда считают это смесь как цена — качество, цена — мощность.

Если добавить больше топлива — то есть количество воздуха станет меньше, смесь будет богатой (много бензина же). например 13.0
Если будет меньше топлива — то есть количество воздуха станет больше, смесь называется бедной. например 15.0. Такая смесь склонна к детонации, на маленьких оборотах это не страшно. На полной нагрузке смесь 14 уже считается опасной.
Делать всю систему на смеси 14.7 не разумно. На низких оборотах этого будет не достаточно для разгона, а на верхних вы просто поймаете детонацию.

График топливно воздушной смеси и положение стехиометрической точки

График топливно воздушной смеси и положение стехиометрической точки

Детонация

Если пока не рассматривать зажигания, то может быть только 3 случая подбора смеси. Первый идеальный случай. Смесь подобрана или рассчитана на данный режим работы двигателя для мощности или экономии, двигатель работает эффективно, в зависимости от режима.
Случай второй, много топлива. Машина теряет мощность из за того что «захлебывается» бензином, получается только большой расход.
Случай третий, мало топлива. Машина теряет мощность, из за большого количества воздуха (бедная смесь) происходит детонация. Детонация сопровождается лишним нагревом. На высоких оборотах, с полной нагрузкой, уровень детонации достигает катастрофических последствий. Прогорание или сплавления поршня, выгорание клапанов или свечей зажигания.
Повышение температуры и потеря мощности это самое простое что может случится с двигателем при детонации. Обычно это заклинивший и перегретый мотор. Поэтому повторю еще раз, настройка должна осуществляется с первой карты и самых низких оборотов в разных режимах, последовательно и вдумчиво.

Одно из последствий неправильного настроенного двигателя при бедной смеси

Одно из последствий неправильного настроенного двигателя при бедной смеси

Режимы работы двигателя, нагрузки

Какие режимы работы двигателя бывают, какие нагрузки двигатель «тянет». На шкив коленвала всегда зацеплен генератор вырабатывающий питание для бортовой сети. ГУР и кондиционер тоже добавляют неплохую нагрузку. Не забудьте всю электронику что у вас в машине. Если у вас музыка на несколько киловатт, машина похожа на новогоднюю елку и вы любите сидеть при полном кондиционере то ваш 75 сильный двигатель превратится во что то похожее максимум на кресло каталку. На самом деле, самую большую нагрузку дает ваша КПП и вес автомобиля, ведь Civic нужно сдвинуть с места. Некоторые режимы работы:

  • Режим холостого хода и прогрева. Нейтралка, КПП не подключена.
  • Режим холостого хода с подключенной коробкой, стоя на светофоре
  • Режим разгона плавного
  • Режим полный открытый дроссель(WOT), разгон резкий
  • Режим в горку, максимальная нагрузка
  • Режим трасса, линейная скорость
  • Режим с горки, облегченная нагрузка
Это не CROME, это примерная таблица режимов работы двигателя.

Это не CROME, это примерная таблица режимов работы двигателя.

В принципе это все режимы для среднего автомобиля для города. Настройку осуществлять нужно поэтапно. Настройка ХХ, далее настройка разгонов. Самый правильный является режим в горку. Если вы сможете максимально эффективно настроить двигатель в этом режиме, то считайте что настройка удалась. Ни в коем случае не настраивайте на нейтрале весь диапазон оборотов.

Зажигание

Наш шприц наполнен воздухом и бензином в нужной пропорции. Сжатие уже происходит. Смесь, в любом случае сгорит если ее поджечь, будь то раньше или позже. По широкополосному зонду вы увидите небольшое различие в смеси от сотых до десятых единиц (13.3-13.5). Главное различие в том что ранее зажигание во первых будет препятствовать поднятию поршня, тем самым энергия перейдет в нагрев, во вторых остатки смеси сгорят в выхлопной системе, тем самым разогревая выпускной коллектор до красна. Позднее зажигание также отдаст мало энергии поршню и не будет препятствовать движению, это менее опасно. Выглядит это как пинок для убегающего быстро человека. Зажигание должно быть во время. Вспомните качели, когда вы раскачиваетесь раньше или позже. Какой результат не своевременного толчка?

Иллюстрация качелей, ну вы поняли, чисто для примера.

Иллюстрация качелей, ну вы поняли, чисто для примера.

Оборудование

Диностенд — даст вам больше свободы по контролю во время настройки. Если автомобиль поставить просто на барабаны то считайте что у вас прямая дорога, но практически без нагрузки. Если диностенд с измерением мощности, то там есть «генератор», который показывает вам сколько КВТ (лс) вы сейчас выдаете. Как динамо машина на велосипеде.
Широкополосный лямбда зонд, ставится в выпускной коллектор, показывает смесь от 7 до 22 (innovate на базе Bosch). Необходимый атрибут для настройки смеси в различных режимах. Оптимальная смесь, сгорает максимально быстро и отдает нужное количество энергии без лишнего нагрева.
Датчик EGT — термопара или готовый датчик, рассчитан на температуру до 1200 градусов. Для атмосферного двигателя примерно 600 градусов. Ставится в выпускной коллектор. Отличный инструмент для настройки зажигания. При раннем зажигании температура выхлопа резко подскочит.
Датчик детонации, по сути «микрофон» с фильтром низких частот, пропуская высокие частоты — 5 — 6 кГц. Если есть детонация, то обогащаем смесь либо сдвигаем зажигание в сторону запаздывания. Тоже полезный инструмент для настройки.
Эмулятор памяти типа HonData S300, Moates Ostrich 2.0, Хондаверт, RTP Neptune — нужен я настройки карт в реальном времени. Думаю вы уже читали о том как прошивать чип 29C256 и понимаете на сколько это рутинный процесс.
Даталог — если вы используете чип, то вам нужен даталог что бы следить за работой двигателя, какие обороты считываются, какая температура ОЖ, какое давление впускного коллектора, и тд.
Программа — Crome, SManager, ECtune, Freelog. Чаще всего для большинства задач используется CROME на базе P30. Для подключения даталога нужна версия Dealer Crome.

Куча приборов, залог успеха при настройке. В повседневной жизни не нужны.

Куча приборов, залог успеха при настройке. В повседневной жизни не нужны.

Методика настройки

Если вы видели топливную карту то видели, что таблица имеет ось оборотов и ось давления во впускном коллекторе. Пересечением является время впрыска топлива. В одной карте около 200 ячеек, но по сути используются только 40% (смотрите режимы), остальные ячейки как бы «на всякий» случай при разных обстоятельствах. Разница давления воздуха при разной погоде, разная нагрузка на двигатель. Но настраивать другие ячейки все равно нужно. Итак процесс настройки опять таки общими словами, максимально просто. Ваша задача сводится к простым действиям, используя разные инструменты для настройки сделать так что бы в конкретной ячейки было оптимальное количество топлива и что бы она сгорала во время. Что бы не получить детонацию или чрезмерный перелив топлива. Берем ячейку XY льем туда грубо 13:1, зажигание ставим на большой угол запоздания. Проверяем машину в этой ячейки, подбираем смесь. Иногда для достижения результата нужно смесь обеднить. Смотрим, слушаем, как только происходит намек на детонацию, отключаемся и льем больше топлива в эту ячейку, далее потихоньку уменьшаем на 0.1 градус угол зажигания. И повторяем до тех пор пока не добьемся нужного результата. Вот и вся настройка, кратко.
Используйте в начале базовую карту, с тем же объемом и примерно тем же конфигом. Ваша машина должна нормально ездить на этой базе. Далее просто меняйте значения следуя инструкции выше и смотря на показания. На низких оборотах типа ХХ вы можете обеднить смесь до 15-15.5, при таком малом количестве смеси, беды не будет. Чем дальше колонка к 1 атмосфере, тем пиковое значение должно быть меньше. Обычно самая правая колонка это 12-12.5-13-13.5. в среднем 13.
Еще момент, вы хотите мощную машину. В какой момент хотите? Когда жмете на педаль газа до отказа! Этому режиму соответствует только самая последняя колонка, когда в двигатель попадает 1 атмосфера. Поэтому вы можете оставить все остальные колонки для всех режимов такими как есть, если они нормально работают. Не забудьте перед началом работы механический угол опережения зажигания выставить по стробоскопу.

Примерная таблица режимов и смесей

Примерная таблица режимов и смесей

Еще раз и кратко

Берем готовый автомобиль с живым двигателем. Устанавливаем в него широкополосный зонд — для определения смеси. Датчик EGT для определения температуры выхлопа и своевременности зажигания. Датчик детонации для обнаружения детонации при бедной смеси. Подключаем мотор к мозгу типа P28-P08-P06 OBD1 с чипом или эмулятором памяти. Подключаем к ноутбуку даталог или эмулятор памяти с этой функцией. Записываем базовую карту до 1 атмосферы, без VTEC. Выезжаем на трассу и записываем в лог показания датчиков в разных режимах. При появление детонации прекращаем работу. Балансируем смесь. Повторяем процедуру. Балансируем угол зажигания от большего к меньшему. Повторяем процедуру до нужного эффекта. Настраиваем коррекцию для ХХ, для ECT при разных температура среды, переходим на другую карту.
В нужной клетке заливаем движок и уводим зажигание в запаздывание, а при настройке балансируем в нужную сторону. Чем выше обороты тем смесь должна быть богаче, и тем угол зажигания должен быть ранним.
А теперь все за книжки, за термодинамику и калькуляторы!


Случайная статья узнай что то новое

Данная статья актуальна для автомобилей Honda выпуска 1992-2000 годов, таких как Civic EJ9, Civic EK3, CIVIC EK2, CIVIC EK4 (частично). Информация будет актуальна для владельцев Honda Integra в кузовах DB6, DC1, с моторами ZC, D15B, D16A.

Стехиометрический состав топлива, показатель качества сгорания.

Стехиометрический состав топлива, показатель качества сгорания.

Что такое стехиометрический состав смеси — о котором так много и часто говорят и
пишут в литературе?


  Стехиометрический состав — это теоретически верное соотношение топлива и
  воздуха, при котором в процессе горения кислород воздуха и топливо будут
  израсходованы полностью без остатка.

Неэтилированный бензин 14,7 : 1
Метанол (метиловый спирт) 6,5 : 1
Этанол (этиловый спирт) 9,0 : 1
Пропан (сжиженный газ) 15,7 : 1

Простая диаграмма может показать зависимость стехиометрического состава топлива  
и расхода топлива для двигателя внутреннего сгорания.
Соотношение воздух топливо либо коофициент избытка воздуха принято обозначать греческой буквой лямбда.

Как видно на графике расход топлива и мощность двигателя две зависящие
друг от друга кривые, глядя на которые смело можно сказать, что человек предложивший
Вам сделать карбюратор, который будет расходывать на полуторалитровом моторе 4 литра
бензина и при этом обеспечит максимальную динамику\мощность скорее всего шарлотан.

Как добиться нормальной стехиометрии смеси?

Самый простой способ это конечно ручная регулировка подачи смеси но на автомобиле 
это неприемлимо ввиду того что двигатель работает на неустановившихся режимах — постоянные 
ускорения и торможения, запуски двигателя, изменения нагрузки на двигатель. Именно поэтому
уже более 100 лет на автомобиле применяется карбюратор. Рассотрим простейший карбюратор

Карбюрато и подающий тракт состоят из следующих элементов:
1.Поплавок
2.Игольчатый клапан
3.Ось поплавка
4.Топливный жиклёр
5.Канал подачи топлива в дифузор
6.Дифузор
7.Дросельная заслонка
8.Поплавковая камера
9.Смесительная камера
10.Впускной коллектор
11.Впускной клапан
В таком карбюраторе состав смеси практически не изменяется с ростом оборотов двигателя и соответствено  
качество смеси регулируется всего лиш топливным жиклёром колличеством воздуха через дифзор и отверстием балансировки
поплавковой камеры соответственно применение такого карбюратора целесообразно лиш на двигателе с установившимися режимами
работы, тепичным примером такого карбюратора может являться карбюратор К22 автомобиля «Победа» и «Газ 21» Со временем стали изменяться требования к динамике токсичностии мощности автомобилей и соответственно
системы подачи топлива стали усложняться, разработчики поняли
Главное — чем лучше сгорание — тем выше мощность.
Несколько графиков илюстрирующих протекающие в двигателе процессы.


Также большую роль в работе двигателя играет угол зажигания и октановое число применяемого
топлива, вот несколько графиков характеризующих эти показатели

Наибольшее давление в цилиндре

Влияние калильного зажигания

Работа двигателя с детонацией

Зависимость температуры выхлопныхгазов от от частоты вращения

Влияние опережения зажигания на параметры двигателя
Влияние октанового числа на температуры

Степень влияния систем карбюратора взависимости от открытия Дросельной заслонки.
В инжекторных системах определение стехиометрии осуществляет лямбда зон
(обратная связь) согласно показаний которого и происходит изменение состава смеси
и отказ которого влечёт за собой перерасход топлива, существуют также и карбюраторы
которые изменяют состав смеси по показаниям Лямбда зонда. График зависимости состава смеси по лямбде выглядит
приблизительно так:


Реклама от Яндекс

Хотим предложить Вам отдых и лечение на КМВ в здравницах:санаторий Кругозор,санаторий Шахтер,санаторий Семашко исанаторий Пятигорский Нарзан.

Вас ждет обслуживание высокого уровня и низкие цены. Спешите отдохнуть в этих санаториях.

Топливовоздушная смесь: что это, описание, свойства

Бензин и необходимый для его сгорания воздух поступают в цилиндры ДВС в виде топливовоздушной смеси. Топливовоздушная смесь — это смесь мельчайших частиц бензина с атмосферным воздухом, которую получают тщательным перемешиванием этих двух компонентов. Ясно, что до перемешивания бензин должен быть распылен, а затем и испарен еще до момента воспламенения.

Различают три способа смесеобразования для поршневых двигателей: внутренний способ, когда процесс перемешивания происходит непосредственно в объеме цилиндра; внешний способ — когда смесь получают вне объема цилиндра, например во впускном коллекторе; и смешанный, или комбинированный способ смесеобразования, при котором первый этап перемешивания протекает вне цилиндра, а второй — внутри цилиндра.

Для бензиновых ДВС самым распространенным является способ внешнего смесеобразования. Бензин перед смешиванием с воздухом распыляется либо пульверизацией, либо впрыском под давлением. Процесс пульверизации реализуется в карбюраторах, а процесс впрыска с помощью специальных устройств впрыска, которые называются форсунками.

Для внешнего смесеобразования требуется легко испаряемое топливо, к которому относятся сжиженные горючие газы и бензин. Бензин — это продукт перегонки нефти. Состоит бензин на 85% из углерода и на 15% из водорода и относится к легким углеводородным топливам. В смеси с воздухом пары бензина образуют не только горючие, но и взрывные смеси, что в основном определяется весовым соотношением бензина и воздуха, а также их парциальным давлением и температурой в смеси.

Соотношение 1/14,7 для бензина и воздуха является стехиометрическим, так как оно соответствует законам строгого количестаенного соотношения масс веществ, участвующих в химической реакции горения.

Следует иметь в виду, что топливовоздушная смесь, приготовленная внешним способом смесеобразования, еще не является топливовоздушным зарядом для поршневого двигателя. От мнксерной зоны (места образования смеси) и до камеры сгорания в цилиндре топливовоздушная смесь многократно изменяет свое агрегатное состояние под действием чередующихся изменений давления и температуры.

Как следствие, часть паров бензина переходит обратно в жидкое состояние охлаждаясь или снова образуется пар при соприкосновении бензиновых пленок с горячими стенками впускной системы и цилиндра. В результате в камеру сгорания поступает не стехиометрическая смесь, даже если она идеально приготовлена в миксерной зоне, а смесь, отличающаяся от оптимального состава в сторону уменьшения или в сторону увеличения количества бензина.

Рабочая (горючая) смесь

Эта статья относится только к бензиновым двигателям. Процесс и особенности смесеобразования в дизельных двигателях описаны на соответствующей странице в этом разделе.

Содержание статьи

Состав горючей смеси

Горючая смесь состоит из паров топлива и воздуха.

Рабочий процесс в цилиндрах бензинового двигателя протекает очень быстро, каждый такт в двигателе, работающим с числом оборотов коленчатого вала 2000 об/мин, совершается за 0,015 сек.

Горение жидкого топлива происходит относительно медленно, а необходимо, чтобы сгорание топлива в цилиндре происходило за более короткое время, чем совершается какой-либо такт. Повысить скорость сгорания до 25-30 м/сек можно лишь при том условии, если жидкое топливо будет размельчено на мельчайшие капельки, а затем испарено. Образование мельчайших капелек достигается распыливанием и испарением топлива, а быстрое сгорание происходит благодаря тщательному перемешиванию этих паров с необходимым количеством воздуха.

Для полного сгорания топлива необходимо строго определенное количество кислорода, находящегося в воздухе. Если воздуха будет недостаточно, то все топливо сгореть не сможет, при избытке воздуха топливо сгорает все, но еще остается неиспользованная часть кислорода в воздухе.

Для полного сгорания топлива необходимо строго определенное количество кислорода, находящегося в воздухе. Если воздуха будет недостаточно, то все топливо сгореть не сможет, при избытке воздуха топливо сгорает все, но еще остается неиспользованная часть кислорода в воздухе.

Установлено, что для сгорания 1 кг топлива необходимо иметь 15 кг воздуха. Смесь такого состава носит название нормальной (стехиометрической). Однако при соотношении 1:15 полного сгорания топлива не происходит и часть его бесцельно теряется.

Для полного сгорания соотношение топлива и воздуха должно быть 1:17 – 1:18, такая смесь носит название обедненной. Вследствие избытка воздуха в обедненной смеси понижается ее теплотворная способность, что приводит к понижению скорости сгорания и снижению мощности двигателя.

Для повышения мощности двигателя смесь должна гореть с наибольшей скоростью, а это возможно при соотношении топлива и воздуха 1:13, такая смесь называется обогащенной. При таком составе смеси полного сгорания топлива не происходит и экономичность двигателя ухудшается, зато удается получить от него наибольшую мощность.

При соотношении топлива и воздуха меньше 1:13 скорость горения уменьшается, экономичность двигателя и его мощность снижается. Смесь такого состава называют богатой. Если соотношение топлива и воздуха в смеси больше 1:18, скорость ее горения также резко снижается, что также приводит к потере экономичности и мощности. Смесь такого состава называется бедной.

Когда содержание воздуха в смеси менее 6 кг на 1 кг топлива или более 20 кг на 1 кг топлива, горючая смесь в цилиндрах не воспламеняется.

В работающем двигателе обычно различают пять основных режимов: пуск холодного двигателя, работа на малых оборотах (холостой ход), работа при частичных нагрузках (средние нагрузки), работа при полных нагрузках и работа при резком увеличении нагрузки или числа оборотов. Для каждого из режимов состав смеси должен быть разным.

При пуске холодного двигателя условия смесеобразования очень плохие: двигатель холодный, большая часть топлива конденсируется на стенках цилиндров и во впускном трубопроводе, а скорость потока воздуха невелика, так как коленчатый вал двигателя проворачивается с небольшим числом оборотов. Для обеспечения пуска холодного двигателя смесь должна быть богатой с тем, чтобы возместить ту часть топлива, которая конденсируется на стенках цилиндров.

При малых оборотах холостого хода условия смесеобразования также плохие вследствие недостаточной очистки цилиндров от отработавших газов. Количество смеси при этом режиме должно быть невелико, но по качественному составу она должна быть обогащенной.

При средних нагрузках от двигателя полной мощности не требуется и для экономии топлива смесь должна быть обедненной, т.е. такой, которая полностью сгорает.

При полных нагрузках смесь должна обладать наибольшей скоростью сгорания с тем, чтобы от двигателя получить наибольшую мощность. Этим условиям удовлетворяет обогащенная смесь, но при этом двигатель работает менее экономично, чем при средних нагрузках.

При резком увеличении нагрузки или числа оборотов коленчатого вала смесь должна быть обогащенной, в противном случае двигатель остановится.

Влияние нарушения состава рабочей смеси на работу двигателя

Неисправности системы питания заключаются в образовании смеси несоответствующего качества и повышенном расходе топлива. К наиболее часто встречающимся неисправностям системы питания относится образование богатой или бедной горючей смеси.

Богатая рабочая смесь обладает пониженной скоростью горения и вызывает перегрев двигателя, работа его при этом сопровождается резкими хлопками в глушителе. Хлопки появляются в результате неполного сгорания смеси в цилиндре (не хватает кислорода воздуха), и догорание ее происходит в глушителе, сопровождающееся черным дымом.

Длительная работа двигателя на богатой смеси приводит к перерасходу топлива и большому отложению нагара на стенках камеры сгорания и электродах свечей зажигания. Образованию богатой горючей смеси способствует уменьшение количества поступающего воздуха или увеличение количества поступающего топлива.

Бедная горючая смесь также обладает пониженной скоростью сгорания, двигатель перегревается, и его работа сопровождается резкими хлопками во впускном трубопроводе. Хлопки появляются в результате того, что смесь еще догорает в цилиндре, когда уже открыт впускной клапан и пламя распространяется во впускной трубопровод.

Длительная работа двигателя на бедной смеси также вызывает перерасход топлива вследствие того, что мощность двигателя в этом случае падает и чаще приходится пользоваться пониженными передачами. Образованию бедной горючей смеси способствует либо уменьшение количества поступающего топлива, либо увеличение количества поступающего воздуха.

Детонация и самовоспламенение

При нормальных условиях сгорание рабочей смеси в цилиндрах двигателя происходит со скоростью 25-30 м/сек и давление в цилиндре нарастает плавно. Двигатель работает в нормальном тепловом режиме, без стуков и отказов.

При применении топлива более низкого качества, перегреве двигателя, установке очень раннего момента воспламенения смесь начинает гореть со скоростью, доходящей до 2000 м/сек. Такое взрывное сгорание смеси называется детонацией. При детонационном сгорании давление в отдельных частях цилиндра резко возрастает, появляются металлические стуки, мощность двигателя падает, появляется черный дым из глушителя. Наиболее вредно явление детонации сказывается на состоянии деталей кривошипно-шатунного механизма, где возможно разрушение отдельных деталей.

Склонность топлива к детонации условно оценивают октановым числом. Чем выше октановое число, тем топливо меньше склонно к детонации. Бензин с более высоким октановым числом применяют для двигателей с более высокой степенью сжатия.

Детонационное сгорание смеси иногда ошибочно путают с самовоспламенением или калильным зажиганием. Самовоспламенение может наступить в цилиндрах перегретого двигателя в тот момент, когда электрическая искра еще не поступила в цилиндр, а также при воспламенении от раскаленных частиц нагара или электродов свечи. Как в том, так и в другом случае смесь горит с нормальной скоростью. Обычно это явление наблюдается при выключении зажигания, когда двигатель еще продолжает некоторое время работать.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о