Пользователь
0,0
рейтинг
1 апреля 2012 в 23:50

Как работает инжектор?

В заметке пойдет речь о работе «мозгов», управляющих двигателем вашего автомобиля или мотоцикла. Попытаюсь на пальцах и в общем объяснить что же и как происходит.

Чем занимаются те самые «мозги» и для чего они нужны? Электроника — альтернатива другим системам, выполняющим те же функции. Дозированием топлива занимался карбюратор, зажиганием управлял механический или вакуумный корректор угла опережения зажигания. В общем не электроникой единой возможно реализовать все это и достаточно продолжительное время именно так и было. На автомобилях, мотоциклах, бензопилах, бензогенераторах и во многих многих других местах работали и продолжают работать те самые системы, которые призван заменить инжектор.
Зачем же понадобилось что-то менять? Зачем сносить существующие проверенные и весьма надежные системы? Все просто — гонка за экономичностью, экологичностью и мощностью. Точность работы описанных выше систем недостаточна для обеспечения желаемого уровня экологичности и мощности, а сами по себе электронные системы управления двигателем начали появляться достаточно давно.

Я опущу принцип работы поршневых ДВС, многие знакомы с тем как работает двигатель, а те кто не знакомы — не слишком пострадают. В разрезе работы системы питания и системы зажигания двигатель это просто преобразователь воздушно-топливной смеси в механическую энергию. Можно рассматривать его как черный ящик, с некоторыми особенностями.

Итак, у нас есть топливо (бензин, этанол, пропан или метан), есть воздух и желание получить из этого механическую энергию. Сложность состоит в том, что для получения интересующих нас характеристик надо смешивать топливо и воздух в точно определенных пропорциях и поджигать их в достаточно точно определенный момент времени. Более того — при недостаточной точности мы получим ухудшение характеристик.

Вся суть работы «мозгов» сводится к дозированию топлива и поджигом смеси в цилиндрах двигателя. Это основные функции. Кроме них есть еще и дополнительные — управление турбиной, управление трансмиссией.

Подсистема, занимающаяся дозированием топлива называется инжектор, поджигом топлива занимается зажигание. Воздух в двигатель поступает «естественным» порядком. Двигатель сам всасывает воздух, его количество только может ограничиваться, для снижения мощности двигателя. Нам не нужна максимальная мощность все время, бОльшую часть времени мощность как раз ограничивается. В случае с турбиной воздух попадает в двигатель принудительно, но это не меняет сути. Воздуха столько сколько есть и мы управляем его количеством при помощи педали.
Сколько топлива нам надо подать в двигатель и как его дозировать? Есть так называемое стехиометрическое отношение, показывающее, что для полного сжигания килограмма топлива нам нужно вполне определенное количество воздуха. Для бензина это соотношение равно 14,7:1. также его называют AFR (Air Fuel Rate по английски) Это не аксиома, это некий оптимум. Смесь может быть «беднее», в ней может быть меньше топлива. Такая смесь хуже горит, двигатель сильнее греется, но сгорает все полностью. Это значения в большую сторону — AFR 15 и более. Может быть и «богаче», когда топлива больше — AFR 14 или меньше. При таком соотношении смесь сгорает не полностью, но мощность двигателя максимальна. И в ту и в другую сторону есть ограничения — если слишком увлечься, работать двигатель не будет. Нельзя просто налить 20 частей топлива и ожидать пропорционального прироста мощности.

Итак, чтобы определить сколько же топлива нам надо подать в двигатель нам надо знать сколько воздуха в него поступает. Дальше все просто — из количества воздуха по соотношению определяем количество бензина и дело сделано!
Погодите ка, а как же нам определить сколько воздуха поступает в двигатель? Для этого есть несколько путей. Обычно используют один из следующих датчиков:

ДМРВ или MAFдатчик массового расхода воздуха. Датчик этот измеряет количество проходящего через него воздуха. Как подсказывает википедия — «Датчик состоит из двух платиновых нитей, нагреваемых электрическим током. Через одну нить, охлаждая её, проходит воздух, вторая является контрольной. По изменению тока проходящего через охлаждаемую воздушным потоком платиновую нить вычисляется количество воздуха, поступающего в двигатель.». Датчики такого типа зачастую устанавливаются в гражданские автомобили. В общем то все достаточно просто. Похоже, это именно то, что нужно! Примерно так и есть.

Другой тип датчиков

ДАД или MAPдатчик абсолютного давления. Этот датчик подключен к впускному коллектору и измеряет разрежение (или же избыточное давление, в случае с наддувом) в коллекторе. На основании показаний этого датчика и датчиков температуры, частоты вращения коленвала тоже можно вычислить объем поступающего воздуха, что нам и требуется. Для корректировки его показаний надо еще знать давление окружающего воздуха. Для измерения атмосферного давления либо ставят еще один такой же датчик, который непрерывно его измеряет, либо просто до запуска двигателя измеряют давление. Во втором случае может выйти неприятность, если вы с берега моря рванули прямиком на Эверест.
MAP часто ставят на спортивные автомобили.

Устанавливается один из этих датчиков, наличие одного из них — обязательно.
Ну что же, сколько воздуха поступает в двигатель мы примерно можем вычислить.
Другой обязательный датчик —
ДПКВ или датчик положения коленвала. Этот датчик позволяет мозгам точно знать, в каком положении находится коленвал. Зачем нам это нужно? Мало знать сколько топлива надо подать в двигатель, надо подавать его в определенный момент времени. Да и зажигать смесь в цилиндрах тоже надо строго вовремя. Так что без этого датчика — никак. Есть несколько типов таких датчиков, но большинство из них — либо индукционные, либо датчики Холла, либо подобные им. В общем — бесконтактные датчики, подобные тем, которые трудятся, например, в двигателе вашего винчестера. Или в кулерах.
Следующий датчик, который вместе с ДПКВ дает еще больше информации о том, что же происходит в двигателе в данный конкретный момент — ДПРВдатчик положения распредвала. Также его называют датчиком фаз. При помощи этого датчика можно понять в каком из цилиндров в данный момент такт впуска, куда же нам надо подавать топливо, в каком цилиндре у нас такт сжатия и время поджигать смесь. По принципу работы он подобен ДПКВ, но зачастую несколько проще. В общем то тоже самое, но на распредвале.

Этого набора датчиков нам должно хватить для запуска двигателя. Худо бедно, но этого достаточно, чтобы примерно понять сколько надо подавать топлива, когда это делать и когда поджигать полученный коктейль.
Так давайте же тогда подавать и поджигать! (не путать с разжигать и науськивать)

Исполнительные механизмы

Топливо дозируется форсунками или другими словами «инжекторами». Да да, именно по названию этого узла все это безобразие нами так и называется. Форсунка из себя ничего особо интересного не представляет. Просто электромеханический клапан. Два провода и трубопровод с топливом под давлением. Подали напряжение на выводы — форсунка открылась, прекратили пропускание тока — форсунка закрылась. Для простоты давайте сначала примем, что форсунка открывается и закрывается моментально. Тогда для оценки объема проходящего через нее топлива нам достаточно знать ее статическую производительность. Это просто объем топлива, который пройдет через форсунку за минуту. Открыли форсунку, измерили объем бензина, который через нее за минуту вытек — получили основной параметр. Теперь нам для точного дозирования надо просто открывать и закрывать форсунку на определенное время. Получается что дозирование производится «выдержкой», если говорить терминами фотографов. Чем длиннее время на которое мы открываем форсунку, тем больше топлива мы нальем в двигатель.
А поджиг смеси осуществляет все та же бессменная свеча зажигания, которая верой и правдой служила для этой цели. И катушка зажигания тоже на месте. Вот только управляется она уже «мозгами». Зажигание не изменилось, но для его работы важен ДПКВ и ДПРВ, так что без этих датчиков дела не будет.

В общем то это, можно считать, и есть в общих чертах как работает инжектор. Смотрим на показания датчиков, отмеряем нужное количество топлива и открываем форсунку на вычисленное время. И так каждый такт. Т.е. в зависимости от частоты — 100 раз в секунду на частоте в 6000об/мин коленвала. Часто? Да не так чтобы и очень.

Идем дальше?

В реальных двигателях все несколько сложнее. Точно вычислить сколько же воздуха попадает в двигатель не так просто. Для корректировки значений нужны датчики температуры охлаждающей жидкости — просто термодатчик, аналогичный тому, что показывает температуру на приборной панели. И датчик температуры поступающего воздуха. В целом незначительно отличающийся от первого, а функционально и вовсе его брат близнец — тоже просто измеряет температуру, но уже не двигателя, а воздуха, поступающего в двигатель. Зачем нам что-то корректировать? Дело в том, что пока двигатель холодный, пока он не нагреется до определенной температуры — топливо испаряется не так хорошо, а горят именно пары. Соответственно нам нужно топлива подавать больше, чтобы двигатель работал. Значит берем наше значение для оптимального соотношения, измеряем двигателю температуру и корректируем это наше значение. Также нужно откорректировать момент зажигания смеси в цилиндрах — по тем же причинам. И тут тоже корректируем.

Другой не совсем приятный момент — форсунка, которую мы приняли идеальной — на самом деле таковой не является. Во первых нужно время, чтобы она открылась, а потом закрылась. Соответственно в этом время она тоже подает топливо, но в меньшем количестве. На это тоже делается поправка. Само время открытия и закрытия зависит от напряжения бортовой сети. Одно дело когда генератор шпарит на всю и в сети 14В, а другое дело, когда генератор умер, а аккумулятор разряжен до неприличных 10В. Время открытия форсунки меняется и его надо корректировать. Мало умершего генератора, ехать то надо и двигатель не должен перестать работать в таких условиях.

Мало нам было исполнительных механизмов, для работы на холостом ходу, когда педаль мы совсем не трогаем — двигатель не должен глохнуть, его работу надо поддерживать. Для этого есть специальное исполнительное устройство — РХХрегулятор холостого хода. Это такой шаговый двигатель (реже просто электромагнит), который через специальный канал дает двигателю «вздохнуть» мимо перекрывающей воздух дроссельной заслонки. Умный мозг не дает двигателю зачахнуть и приоткрывает этот клапан, когда обороты снижаются. Но и разойтись не дает — прикрывает его, когда обороты возрастают уж слишком сильно.

Хорошо бы нам также знать на сколько сильно водитель давит на педаль акселератора. Для этих целей смотрят не на положение педали, а на положение заслонки, которой эта педаль управляет. Датчик так и называется — ДПДЗдатчик положения дроссельной заслонки. Технически это просто потенциометр, который измеряет на какой угол повернута ось дроссельной заслонки. Это зачем это нам надо знать, как сильно водитель давит в пол, спросите вы? Все просто, нам надо знать когда включать режим холостого хода (помним про РХХ), когда водитель жаждет острых ощущений и энергично давит на педаль — не время экономить, льем от души!

Экологические нормы достаточно строго контролируют что же «выдыхает» (пускай уж выдыхает) наш двигатель. Так что при всем желании лить «на глазок» — нельзя. нужно контролировать состав выхлопных газов. Как это сделать? Для этой цели есть так называемый лямбда зонд или датчик кислорода — датчик, показывающий сгорела ли смесь целиком, есть ли в выхлопных газах топливо либо же свободный кислород. По показаниям этого датчика инжектор может корректировать свое поведение, либо увеличивая либо уменьшая количество подаваемого топлива. Нужно это достаточно часто — бензин везде разный и даже просто хранясь в канистре или баке — стареет. А уж о заправках наших можно легенды слагать. Соответственно и режимы его горения совсем не постоянны. Ко всему прочему и производительность форсунок может «плавать». Ведь как вы поняли — расчет ведется исходя из их постоянной производительности, а форсунка со временем может забиться, производительность ее может снизиться.
А нормы строгие, а бензин дорогой, да и ехать же надо. Внимательный читатель заметил, что одного этого датчика достаточно для обеспечения обратной связи. Смотрим на состав выхлопных газов, если сгорело не все — льем меньше. Если сгорело дочиста — льем больше.
Лямбда зонды бывают двух видов — узкополосные и широкополосные. Отличаются они точностью. Первые только показывают богатая или бедная у нас смесь, вторые показывают на сколько она богатая или бедная. Даже точно указывают тот самый AFR упоминаемый в начале статьи. Ну и цена, конечно. Первые стоят 25$, вторые — 200$. С лямбдами тоже не все просто — они достаточно капризны, требуют определенной температуры для работы, а это не всегда возможно, в некоторых типах зондов рабочий элемент специально подогревают от бортовой сети. Да, лямбда может быть не одна, но это уже тонкости.

Еще один сенсор, применяемый для анализа происходящего в двигателе — датчик детонации. Детонация это процесс сгорания топлива, который протекает взрывообразно. В нормальном режиме топливо просто сгорает, при детонации топливо взрывается. Это вредно для двигателя — все равно что бить по поршню молотком. Никто не любит когда по нему бьют молотком — поршень не исключение. Явление это крайне нежелательное и для определения того, что смесь детонирует и применяют такой датчик. Он по принципу работы похож на микрофон, который «слушает» двигатель (датчик закреплен на блоке цилиндров) и по услышанному пытается отфильтровать шум работы двигателя и понять где же детонация, а где нормальная работа. Все не просто и здесь. Для облегчения работы этого датчика ставят еще датчик неровной дороги, который покажет, что это наши дороги так шумят, а не двигатель. Востребованность этого датчика возрастает на турбированых двигателях.

В итоге сами по себе мозги работают примерно следующим образом:
Есть так называемая топливная карта — таблица, в которой записано какого состава должна быть смесь. У таблицы три измерения — частота вращения коленвала двигателя, нагрузка на двигатель и собственно AFR. Просто берем из таблицы значение, положенное туда опытным товарищем.
Корректируем это значение в соответствии с показаниями датчиков температур, лямбда зонда, датчика детонации, изменением положения дроссельной заслонки и в соответствии со всеми этими поправками (часть из них тоже в табличках) вычисляем необходимое количество топлива. Пересчитываем объем топлива во время открытия форсунки в соответствии с ее производительностью, корректируем время в соответствии с напряжением бортовой сети и в момент впуска — открываем форсунку на вычисленное время.

Как видите — ничего сложного и заумного здесь нет. Просто таблицы, может быть местами ПИД регулятор, коэффициенты влияния тех или иных факторов и в итоге просто время открытия форсунки.
С зажиганием тоже самое, только там карта углов, аналогичная топливной карте (тоже таблица) и тоже корректировки в соответствии с показаниями датчиков.

В штатном режиме все работает, но что делать, если один из датчиков вышел из строя? И как это понять? Если датчик температуры, например, показывает что двигатель нагрет до 200 градусов, или что смесь детонирует несмотря на все корректировки? В этом и заключается продуманность мозгов. Вычислить, что датчик врет, не принимать во внимание его показания, зажечь «check engine» на панели и продолжить работу. Благодаря такому поведению двигатель сохранит работоспособность при выходе из строя некоторых датчиков (не всех, как вы понимаете) и позволит доехать до СТО.

Да, многие из вас заметят, что инжектор по сути достаточно простое устройство. И схематически там нет ничего военного — входящие значения считываются по АЦП, выходящие так и вовсе чисто бинарные. Ну выходные транзисторы, ну достаточно жесткие условия работы. Но это не космос далеко.
Касательно работы прошивки — тоже вроде как все не так и сложно. На мой взгляд проще всяких алгоритмов распознавания изображений и всякое такое. В процессе настройки саму прошивку никто не трогает обычно. В том смысле, что открывать исходники, корректировать алгоритмы, оптимизировать что-то — такого нет. Просто софт который позволяет изменять те самые топливные карты и другие коэффициенты. А прошивками занимаются уже инженеры на заводах. Или простые смертные, которым это интересно.
Да да, не каждый готов платить за «мозги» космические деньги, а кому-то может быть просто хочется больше контроля над происходящим. Все это привело к тому, что есть несколько проектов вполне доступных «мозгов». Есть megasquirt — www.megamanual.com/index.html, для этой аппаратной базы в последствии была написана и поддерживается кастомная прошивка с расширенным функционалом — msextra.com/doc/index.html На последнем сайте есть даже схемы этих «мозгов», может быть кому-то из электронщиков будет интересно. А программистам может быть интересно глянуть на код. Если не ошибаюсь, то он есть здесь. msextra.com/doc/ms2extra/files/release/ms2extra_3.2.1_release.zip
Есть еще VEMS — www.vems.hu/wiki который сначала назывался megasquirtAVR, но теперь сам по себе. Видел еще вот таких ребят — forum.diyefi.org там у них какой-то свой проект FreeEMS. На мой взгляд все это показывает, что все не так уж сложно и местами даже очень даже доступно.

Надеюсь получилось достаточно интересно и в меру понятно. Об опечатках прошу писать в личку. Если где ошибся — поправьте.
Беляев Роман @frig
карма
107,5
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (101)

  • +55
    Интересно, только картинок бы…
    • +2
      спасибо за статью, по поводу картинок и схем поддерживаю
    • +3
      По-моему в топик стоило добавить еще текста и выпилить всякие твитоиконки внизу, а еще красным на черном фоне, или на зеленом.
      Топик из серии «как работает» обязан быть наглядным, а тут — хоть фразу-бонус для самых внимательных прячь
    • 0
      Извиняйте, в картинках не силен.
      Что именно хотелось бы видеть на картинках?
      • +12
        Мне кажется, эта иллюстрация не помешала бы, например :) Если она не в тему, то сорри.

        image
        • +8
          Спасибо. Она отчасти и в тему — на ней есть нужные датчики, да, но есть на ней и «лишние» элементы. Топливная магистраль, о которой я ни слова не сказал :). Пускай тут пока лежит — совсем близко к тексту, да и комментарии по традиции должны быть полезнее статьи.
          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
            • +1
              Это все тонкости и навороты уже. Задача заметки была не в этом.
              Но спасибо, не знал. Интересно.
  • +2
    Спасибо! Довольно понятно расписано.
    • +2
      Спасибо, рад что получилось достаточно понятно.
  • –11
    компьютерной части практически нет.
    • +4
      Тут в основном общий принцип работы. Я в habrahabr.ru/post/140756/ этом топике интересовался нужна ли кому-то такая статья, мне сказали что нужна. Вот я и взялся.
      • +4
        Я просил.
        Очень хорошая статья, спасибо за труды.

        • +1
          Вы просили поглубже, а тут как раз поближе к поверхности, так сказать :)
          • +4
            Я занимаюсь разработкой ПО для корректировок констант в прошивках автомобильных компьютеров.
            Ну и помимо этого, в своем гараже, собрал не один мотор. Но не смотря на это почерпнул из статьи много полезного.

            Хотя конечно «углубления» в теорию, по прежнему, требую! :)
            • 0
              Присоединяюсь к требованиям! Очень интересно)
      • +1
        Я тоже просил. Спасибо за текст, автору плюс. Поставьте кто-нибудь за меня в карму плюсов автору.
      • 0
        Угу, я тоже просил. Спасибо, если не затруднит — продолжайте пожалуйста, ибо доступно и познавательно.
        • 0
          Ресурс не совсем тот для углублений. Тут все же IT, а не автомобильная тематика. Да и не слишком я в этой теме «рублю» :).
  • +1
    Многие из этих датчиков покупал и менял на своем автомобиле. Но как-то не было нужды задумываться об их назначении. И вообще не знал как система функционирует полностью. А теперь все стало на свои места. Спасибо.
    • 0
      Чтобы это понять, самое крутое — посмотреть это вживую на приборе диагностики (или на ноутбуке, если постараться). Там вообще куча магии происходит!
  • 0
    Всегда интересовал этот вопрос, но никогда не пытался найти ответ, и тут он появился. Спасибо за статью.
  • +8
    Торт!
  • +1
    Спасибо за статью. Очень интересно.
    Но, поддерживаю, картинок бы добавить =)
  • +2
    Фиксики на хабре!
  • 0
    Спасибо, давно хотел мат.часть подтянуть по этому поводу.
  • 0
    еще бы на autokadabra.ru разместили + картинки было бы совсем шикарно
  • 0
    Для тех кто боится не осилить сборку, наборы для конверсии продаются на ebay(megasquirt).
  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • 0
      Ну попробуйте без МАФа завести двигатель :)
      • 0
        А в чем проблема?
        Я заводил, и на работающем двигателе отключал его. Обычно если контроллер понимает, что МАФ неисправен либо не получает от него вообще сигнала, то зажигает лампу «проверьте двигатель» и работает по какому-то среднему значению. Чаще всего это выражается в повышенном расходе топлива. Т.е. ничего хорошего в этом нет, но двигатель работать будет.
        • 0
          Обычно работает несколько секунд и глохнет, на куче японок проверено.
          • +1
            Как-то странно, получается если на японке умер МАФ то на ней даже до сервиса не доехать.
            • 0
              Мазда 626 2000 года — не заводиться с отключенным MAF.
          • 0
            Может Вы ДПКВ отключали :D

            Без ДМРВ, ЭБУ должен работать в аварийном режиме, обычно на повышенных оборотах ХХ.

            Существуют даже прошивки для «Январь 5.1»(это «мозги такие») которые работают «по дросселю», т.е. без участия ДМРВ и ДАД, показания берутся с ДПДЗ, и рассчитывается наполнение камеры сгорания смесью. Такие алгоритмы обычно применяются на спортивных машинах, т.к. перед заездом нужно откалибровать топливные таблицы заново.
            • +1
              Поддерживаю. Есть алгоритмы расчета основанные на положении дроссельной заслонки. И да, в спорте их применяют.
              Поведение может быть разным так как не все могут поддерживать такой переход.
            • 0
              На ваз 21110 («десятке»), почти месяц ездил с умершим МАФ, и заводился при этом. Не было времени поменять. Расход был выше.
      • 0
        По идее мотор должен начать работать по программе «Максимум» и начать жрать топливо
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • 0
          Разве память не сбрасывается отключением клемы на пару минут?
          • +1
            Не всегда. Точнее не на всех машинах и не все ошибки.
    • 0
      Позволю себе не согласиться с Вашим утверждением относительно датчика положения коленвала. Были времена, когда сидел за рулем хорошей немецкой машины, и внезапно прекратились деньги. В какой-то момент почувствовал падение мощности и странное поведение авто. Диагностика выявила проблему именно с вышеупомянутым датчиком. Но денег на замену не было и потому катался «как есть», и это действительно возможно. Как мне пояснили: электроника, обнаружив проблему с данным датчиком переходила в «экстренный режим» и начинала лить топливную смесь во все цилиндры, потому появился резонный вопрос от знатоков «Небось расход вырос значительно?», на самом деле не так уж и сильно вырос — на 1-2 литра в городском режиме, на трассе — на 1 литр.
      Проездил я, такой изверг, в этом режиме порядка года =)
      • 0
        Если датчик положения коленвала/распредвала выйдет из строя совсем, т.е. данных от него компьютер получать не будет совсем, то завести такой двигатель не получится.
        Если же такой датчик будет немного привирать, то работа ДВС вполне возможна.
        Кстати врать датчик может элементарно от воды, которая порой попадает в его корпус.
        • 0
          Поддерживаю. Без ДПКВ как минимум не будет работать зажигание.
          Без ДПРВ есть нюансы, если прошивка предусматривает — впрыск может переключиться на попарно-параллельный с распределенного или даже просто лить на каждый такт. Работать будет.
          • +2
            Прошу прощения, действительно за давностью лет память поугасла… и перепутал. Специально сейчас перезвонил в сервис диагностики для подтверждения — не работал датчик распредвала, а не каленвала.
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • 0
      Я на своей машине (газ 3110) оставил ДМРВ родной, на память :) хотя мотор уже далеко не 406…
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • 0
    Очень вовремя! Как раз права недавно получил, надо же начинать узнавать что же там, под капотом авто. :)
    Спасибо за статью! Жду продолжения!
  • +15
    Благодаря megasquirt и их мануалам 7 лет назад я наконец понял механизм управления инжекторной форсункой и сделал на основе форсунок от ВАЗ2110 систему высокоточного дозирования пестицидов для обеззараживания зерна. Равномерно распылить 450мл в час с помощью инжекторных форсунок оказалось не так уж и сложно, чего не скажешь о материалах. Ксилол растворяет любые шланги, в итоге мы сделали установку из нержавейки, латуни, силикона и фторопласта — ни одного шланга. Контоллер — ATmega, форсунки — Bosch. До сих пор работает на десятке элеваторов. Форсунки (если их промывать после обработки) служат 2-3 года, если не промывать — полгода. Железная вещь!
    • +1
      Здорово! Имхо, вполне себе тема для отдельной статьи. Лично мне было бы очень интересно про такое почитать подробнее.
      • +3
        Хм… подумаю.
        Хорошая идея для хабра и первоапрельской шутки следующего года — теперь ХарбраХабр выходит в печатной версии а сайт ХабраХабр получил статус журнала и вошел в перечнь ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук.
        :)
        • +1
          Шутки шутками, а если взять показатель «ценность статьи» * «количество прочитавших», то кой-какие материалы Хабра легко сделают кой-какие диссертации.
    • +1
      Да, ждем статьи, очень пригодились бы ваши знания.
  • +1
    Если кому интересно посмотреть на картинки и нет боязни английского, могу поделиться ссылочкой на сайт одной из наших лабораторий, который студенты ежегодно обновляют: Автоэлектроника, там и датчики и системы и всякое разное.

    А статья хорошая, простым языком все расписано!

    В будущем кстати все будет немного интереснее, люди уже работают над системами, которые учитывают, куда движется автомобиль и меняют температуру двигателя в зависимости от того, прилижается ли он к городу, где будут пробки или едет из города и планирует долго ехать по автобану. Из совсем далекого будущего, исследователи пытаются для диагностики неисправных датчиков использовать подходы, похожие на те, которые используются организмом человека для определения травм. А из текущего, прошивки становятся все умнее и умнее, не так давно нам рассказывала одна ученая, как они программно определяли количество этанола в бензине, дабы на датчике сэкономить, но это для американского рынка важно.
  • –4
    Слово megaSquirt как бывшего адальщика ввело в ступор..)))
  • 0
    Наличие ДМРВ или ДАД совсем не обязательно. В спорте часто настраивают по открытию дросселя.
    ДАД который измеряет при этом атмосферу желателен, но его показания являются корректирующими «второго порядка», поэтому им иногда пренебрегаются. У меня работает именно по такой схеме.
    Более того, нет РХХ. Холостой ход выставлен просто приоткрытием дросселя.
    Для городской эксплуатации это все конечно не годится, а в спорте многим можно пренебречь.

    Статья хорошая, но мне кажется зря вы не затронули именно работу ДВС. При электронном управлении двигателем появляются вопросы, которых в механической схеме просто нет. Скажем, фаза впрыска, при наличии двух рядов форсунок, различные режимы работы отсечки, антилаг.

    Да, кстати, на количество топлива проходящее через форсунку гораздо сильнее влияет не напряжение борт. сети напрямую, а давление в топливной магистрали (оно вообщем от борт. сети тоже зависит). У меня стоит датчик давления топлива, по которому есть коррекция, на случай просадки давления.
    • +3
      По поводу принципов работы ДВС — я спрашивал habrahabr.ru/post/140756/#comment_4712446 вот тут, мне сказали, что это будет лишним. Вот я и не стал распространяться. :(

      Описывал я все же больше гражданские варианты, не спорт. Так что работа по дросселю, управление турбиной, впрыск водометанола и всякое такое — не здесь. Было бы слишком тяжело. Я и так за сложность переживал. Хотелось как можно проще и понятнее описать откуда ноги растут, чтобы у человека пропало ощущение черной магической коробочки.

      Да, кстати, на количество топлива проходящее через форсунку гораздо сильнее влияет не напряжение борт. сети напрямую, а давление в топливной магистрали


      Давление в топливной магистрали либо постоянно, либо несколько снижается на низких оборотах. За это отвечает регулятор давления топлива, который по сути просто редукционный клапан. Напряжение питания на него никак не влияет, если я не ошибаюсь.

      У меня стоит датчик давления топлива, по которому есть коррекция, на случай просадки давления.

      Может быть для спорта это и актуально. Обычно топливный насос имеет производительность с избытком, так чтобы на любых режимах излишек топлива чрез редукционный клапан уходил обратно в бак. Это проще, чем контролировать и корректировать впрыск по давлению топлива.
      Может быть я вас не правильно понял и вы что-то другое имели ввиду?
      • 0
        Говоря про напряжение он скорее всего имел ввиду, такие параметры калибровок как «Статическая производительность форсунок» и «Динамическая производительность форсунок», которые напрямую зависят от напряжения в борт. сети автомобиля. Чем выше напряжение — тем большее кол-во топлива пропустят через себя форсунки.
        • 0
          Не вижу связи. Напряжение влияет на скорость открытия форсунки, на лаг. Выше напряжение — меньше лаг. Там да, зависимость от напряжения есть и я об этом писал в статье. А статическая производительность как зависит от напряжения? Почему при повышении напряжения возрастет производительность?
          • 0
            Да, статика не зависит от напряжения, это я так просто написал.
            Но согласитесь, что этот самый лаг (задержка открытия форсунки) может повлиять на результирующее кол-во смеси.
            • 0
              Конечно лаг влияет на смесь. Об этом я писал в статье.
      • 0
        Давление в топливной магистрали должно быть постоянно. Однако на практике, встречаются варианты «уставших» регуляторов и насосов, забитых сеток на насосе и т.д. Вплоть до отливов топлива в баке.
        Если у форсунки есть запас по производительности, то глядя на датчик давления топлива, можно увеличить время открытия форсунки. Забеднение в режиме полной нагрузки может выйти весьма дорого.
        Клапан (тот, что у меня) — механический, напряжение на него не влияет.
        Напряжение влияет на насос, но, насколько я помню, он чуть-ли не до 10В выдает необходимое давление.
        Каюсь, я говорю в основном про спорт.
        • 0
          В общем больше аварийный датчик. На случай если что-то совсем пошло не так. И то, я думаю должна помочь лямбда и датчик детонации. В конце концов топлива может стать мало не только из-за отливов, но и из-за банального падения производительности форсунки. Из-за засоров.

          Если не ошибаюсь, насос может и при меньшем напряжении давление создавать, вопрос в производительности еще.
          • +1
            Для меня он больше диагностический. Его значения пишутся в лог, поэтому если вдруг есть впечатление, что что-то не так, или «чего-то оно не едет», то в логе все видно. Не обязательно ждать дырку в поршне, чтоб узнать что насос не выдает нужного давления.

            Кстати, в спорте датчик детонации в «боевом» режиме не используют. Он ловит кучу посторонних шумов (удары камней и т.д.), поэтому адаптация по нему отключена.
            Т.е. как настроили — так и поедет. По крайней мере в мощностных режимах.

            Наличие логов — это тоже огромный плюс по сравнению с механической системой.
        • 0
          Привет. Давление в магистрали не совсем постоянно — имменно для этого есть регулятор, который управляется вакуумом во впускном коллекторе. Чем больше обороты — тем больше давление топлива. Процентов на 50.
          • 0
            Если быть еще точнее, то связь не с оборотами, а с разряжением во впускном коллекторе и не всегда вообще давление меняется. Бывает просто статически установленное давление, которое и поддерживает регулятор.
            • 0
              Я упростил :) Но вы конечно же правы.
    • 0
      И не только в автопспорте. Некоторые мерседесовские моторые имеют вместо MAF как раз тот самый MAP (Mass Air Pressure), измеряющие давление на впуске. На выходе с гражданскими моторами, оборудованными такой системой, как правило получается некоторый геморрой, когда машина перестает ехать, но никто не понимает, в чем проблема. Подобным славятся Prince у PSA&BMW и M270 у Мерседеса.
  • 0
    Отличная статья, не раз выходили из строя датчики РХХ и положения коленвала, теперь понимаю почему двигатель себя так вёл.
    • +1
      Спасибо. Небольшая поправка — РХХ это не датчик, это исполнительный механизм :).
      • 0
        или еще по другому — Актуатор.
  • +3
    Спасибо за отличный материал!
    Пара копеек про лямбда-зонды. Зачем их несколько? Дело в том, что на выпуске двигателя ставится каталитический нейтрализатор (дожигатель). Его задача — окислять вредные компоненты выхлопных газов до чуть менее вредных. Для этого в выхлопе должен быть свободный кислород, то есть топливная смесь должна быть чуть более обедненной, чем обычно. Один лямбда-зонд ставится до катализатора, а другой — после. Благодаря этому «мозг» может следить не только за процессом сгорания топлива в двигателе, но и за дожиганием выхлопных газов.
    • +1
      Думал об этом написать :). Но все сократил до того, что зондов может быть пара.
      каталитический нейтрализатор (дожигатель).

      Это тот самый «катализатор», это слово привычнее.
  • 0
    Привет. Спасибо за статью.
    Поправка — главная задача лямбда датчика вовсе не сделать за чистотой выхлопа. Лямда датчик позволяет оценить количество недогоревшего кислорода в выхлопе, и на этой основе в реальном времени вносить поправки в работу инжектора, регулируя стехиометрию смеси, чтоб была как можно ближе к идеалу в данном режиме работы двигателя.
  • +2
    Еще бы названия датчиков по-английски продублировать. А то сейчас как раз играюсь с OBD адаптером.
  • –4
    Хоть статя и описана нормально, но ничего здесь нового нет и непонятно зачем переписывать уже 1000 раз переписанное.
    • +4
      Я в одном из топиков спросил надо ли? Мне сказали — надо. Я написал. Извините если что не так.
      • 0
        Раз просят, значит надо. Тогда все понятно, спасибо!
    • +4
      Для вас, может быть, ничего нового и нет, но вот для меня все новое. Раньше вообще не задумывался, как работает инжектор, а сейчас понял — для этого такие статьи и существуют. Ребенок подрастет — ему покажу, так как такого простого объяснения (хоть и без картинок) не встречал.
  • +2
    а еще первый инжекторный мотор изготовлен в России в 1916 году Микулиным и Стечкиным. Он же стал первым авиационным двигателем, перешагнувшим 300-сильный рубеж мощности.

  • 0
    Осталось теперь написать статью «Создаем ЭБУ на базе Ардуино» с программной реализацией всего этого. )
    • 0
      Вы вот пошутили, а тот самый VEMS о котором я упоминал — тоже на микроконтроллере от AVR. Да и выше Barsevich говорит, что уже реализовывал нечто подобное. Тоже система дозирования :). При желании можно megasquirt собрать. Вполне себе рабочие мозги. Разводок плат нет, но схемы есть. Народ собирает. А потом еще ставит на свои машины и даже ездит на них :).
      Я вот тоже на клоне мегасквирта строю инжектор. На мотоцикл, правда. Так что все возможно! Глаза боятся, а руки делают.
      • 0
        Тоже хотел делать моновпрыск на мотоцикл Ява, но пришлось поменять его на другую поделку с лыжей вместо переднего колеса, и 2мя большими камерами вместо заднего. Вот так тема заглохла.

        Тема с моими рассуждениями здесь
        • 0
          Видел тему где товарищ собрал на PIC простенький контроллер. На яву тоже. Но у него была раздельная подача масла и бензина — иначе форсунке было бы туго. Ну и вообще все как-то на колене. Сам я сейчас на Днепр делаю, а там посмотрим. Сначала бензин, а потом газ хочу сделать, без бензина.
          • 0
            Ну в той теме, ссылку на которую я дал, там обсуждался вопрос про возможность форсунки пропустить смесь(бенз+масло). Если брать 25 к 1, то проблем не должно возникнуть.

            Интересно было бы увидеть потом статью «Делаем инжекторный днепр» :)

            PS. Наверно этим летом, все таки, возьму какой нибудь мотоцикл для таких экспериментов. Уж очень хочется инж сколхозить на него!
            • 0
              Ну такой статье тут точно не место, а где-то на moto.kiev.ua наверняка будет упоминание. Но сначала, конечно, надо сделать.
              Если есть деньги — никаких проблем не вижу.
              • +1
                Ассоциация на moto.kiev.ua — «мопед не мой» :-)
            • 0
              Немного поофтоплю.
              Вот буквально с час назад мой Днепр таки ожил. Полностью на инжекторе и зажиганием от новых мозгов. Осталось все довести до ума и можно начинать ходовые испытания :).
              • 0
                Поздравляю! Можете пару фоток отправить в лс?
  • +1
    Приятно понимать, что большую часть ты правильно себе представлял :) Спасибо за подробное описание, это интересно.
    • 0
      А что представлял не правильно? Поправляйте.
      • 0
        Я о себе говорил :)
        • 0
          Хе. А я не правильно понял. Извините.
  • 0
    Спасибо за статью. Одно не понял:

    «У таблицы три измерения — частота вращения коленвала двигателя, нагрузка на двигатель и собственно
    AFR. »

    Что имеется в виду по «нагрузкой на двигатель»?
    • 0
      Например показания MAP. Они пускай и не напрямую, но опосредованно связаны с нагрузкой. Если обороты низкие, а давление во впускном коллекторе равно атмосферному — мотор нагружен. Педаль в пол, а обороты не растут.
  • 0
    Раз уж пошла такая тема, то у меня есть предложение сообществу, посмотреть, что же это за магические циферки 92 и 95 в названии марки бензина!
    И насколько правильно говорить: «А чо, я всегда 95 лью, чтобы тачка быстрее ездила!»

    У меня специальность, автомобилестроение, и такие высказывания пробуждают во мне негодование :)
    • 0
      Один мой товаришь, льёт 95-й, чтобы машина, которая уже более 10-ти лет как не новая, меньше «кушала».

      Я же стараюсь не лить то, что не положено, туда, куда не надо, но был бы рад, если бы кто-то (например, отечественный специалист автомобилестроения) объяснил магию этих чисел.
  • 0
    Потратил месяц, чтобы заставить себя прочитать.
    Но, тем не менее, большое спасибо!:)
  • 0
    А ещё, нужно в зависимости от количества оборотов поджигать сместь раньше или позже. Дело в том что сместь горит всегда с определённой скоростью (скорость фронта пламени константна), а вот поршень движется с разной скоротью. По-английски называется advance angle.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.