лаг форсунки что это

Физика камеры сгорания. Часть 5. Подача топлива

Сезон в полном разгаре, много работы в гаражах, путешествия, шашлыки, дела домашние, да и работы не в проворот. Но решил выделить время и возобновить попытки описать, что же происходит в двигателе внутреннего сгорания.

Очень часто в общении со знакомыми и переписках с онлайн товарищами встречаются вопросы: «а что если поставить форсунки 300 г/мин вместо 150 г/мин», «если я поставлю себе бензонасос по-мощнее, то приход будет?», «вот хочу поставить регулятор давления в рейке 5 бар вместо 3-х, что думаешь?».

Не нужно превращать форсунку в нечто мифическое, волшебное. Простыми словами: форсунка — это электроклапан, соленоид. Отличаем от большинства соленоидов лишь в том, что у форсунки имеется прецезионный механизм пружина-игла-сопло, которые при определенном давлении поступающей на вход жидкости орагнизуют постоянную скорость распыла жидкости на выходе.

Основной качественной характеристикой форсунки является её распыл — он должен быть четкий конусообразный.
Основной количественной — производительность в минуту при определенном давлении на входе.
Немаловажные характеристики — это угол конуса распыла и лаг форсунки (временная характеристика переходных процессов из открытого состояния в закрытое и наоборот).

Все было бы хорошо, если бы не одно но:
1. Если меняем давление, то меняется производительность в минуту (ниже давление, меньше скорость потока), причем нелинейно.
2. Если меняется управляющее напряжение, то опять же меняется производительность в минуту при том же давлении (ниже напряжение, ниже производительность).
И это важно помнить.

2. Регулятор давления топлива.

Здесь, мне всегда казалось, что все понятно из названия, но практика показывает, что не всем. По сути своей регулятор давления топлива — это некий редукционный клапан, который при превышении определенного порога давления открывается и стравливает избыточное давление в бензобак.
Но было бы все так просто, если бы не торчал из него некий штуцер, на который вешается «лишний шланг» (цитата одного товарища).
Значение порогового давления, при котором происходит стравливание топлива в обратку, должно постоянно изменяться. Связано это с газодинамикой: чем больше разряжение в коллекторе, чем меньше фактически молекул воздуха в единице объема воздуха. Для соблюдения необходимых пропорций воздух/топлива в молях (или молекулах) необходимо снижать давление в рейке, а для это необходимо смещать порог переспускания регулятора.

О бензонасосе слагают легенды, мифы и сказки. На самом деле бензонасос — это обычный жидкостный насос с электрическим приводом.
Как у любого насоса и компрессора у него есть две основные характеристики:
Создаваемое давление (бар, кг/см2).
Производительность (л/мин, л/час).
Ставить более производительный насос на штатную систему нет смысла — весь избыток просто вернется в бак через регулятор топлива.
Про бензонасос важно помнить следующее: охлаждение насоса происходит самим топливом и запускать его на сухую нельзя — можно попалить; важно следить за состоянием топливного фильтра — пробитый фильтр может повредить насос, форсунки или регулятор топлива, забитый фильтр может повысить нагрузку на насос, тем самым вывести его из строя.

4. Как все это работает?

В прошивке ЭБУ ДВС имеются топливные карты, в которых указывается время открытия форсунок при определенном количестве поступаемого воздуха для различных режимов работы автомобиля. Это необходимо для соблюдения определенной порции воздух/топливо (как правило находится в диапазоне 11…16 для различных режимов). Количество поступаемого воздуха ЭБУ узнает из данных, поступающих от:
датчика объемного расхода воздуха и температуры воздуха во впуске,
датчика массового расхода воздуха
или датчиков разряжения и темепературы воздуха во впуске.
Какой из этих принципов используется, зависит от системы управления ДВС. Кроме того, при наличии лямбда-зонда могут происходить корректировки и колибровки.
А вот требуемое количество топлива уже организуется длительностью импульсов открытия форсунок. Причем для орагнизации правильной порции ЭБУ ДВС «знает» производительность форсунки и давление, создаваемое регулятором.

5. Что будет, если поставить «не те» форсунки?
Если поставить форсунки с меньшей производительностью — будет бедная смесь, если с большей — богатая. Ни одно, ни другое хорошим обычно не заканчивается: бедная смесь — дырка в поршне, осыпание колец, прогар прокладки ГБЦ, перегрев двигателя; богатая смесь — прогар клапанов, выхлопной системы, образование нагара на поршне, дизилинг (Я однажды наблюдал, как двигатель судорожно работал ещё несколько минут после выключения зажигания, пока не загасили коробкой=)).

6. Что будет, если поставить «не тот регулятор давления».
По сути то же, что и с форсунками.

7. Что будет, если поставить » не тот насос».
Главное, чтобы его хватало=) Т.е. проивзодительность и давление насоса должно быть не меньше штатного. При установке значительно бОльшего насоса есть вероятность повредить регулятор топлива, но как правило этого не происходит, потому что у большинства регуляторов большой запас прочности, да и большинство бензонасосов имеют не настолько различные характеристики, чтобы это было ощутимо для регулятора.

Источник

Форсунки. Как выбрать? Нюансы построения топливной системы. Подготовка к настройке Часть 2

…судя по реакции на первую часть — моя писанина не зашла. Но раз уж начал, терпите, я продолжу.

Еще в самом начале нужно было определиться с терминами, ну да ладно. Лучше поздно, чем никогда.
В сети есть разные интерпретации параметра LagTime и в разных софтах (читать «системах управления двигателем») он так же отображается по разному. Где то как в привычных нам «Январях», где то как константа, где то иначе. Мы же будем воспринимать его дословно — как время задержки открытия форсунки. Не уверен, что стоит объяснять что это такое, потому как дочитавший до этого места либо специалист, либо вам просто скучно. Ни тем ни другим мои объяснения не нужны. И все же напомню, форсунка это механизм которому требуется время что бы открыться и закрыться. Его нужно учитывать. Вот эта задержка и есть наш LagTime. Который мы привязываем еще и к напряжению. Потому как чем оно (напряжение) ниже, тем скорость перемещения клапана меньше и наоборот, соответственно.
Что бы система верно рассчитала количество впрыскиваемого топлива она, как минимум, должна знать:
1 «Статику» форсунки ( с учетом ДДТ)
2 «Динанамику» или LagTime (с учетом напряжения) тут внимательно, в «линейной» зане работы форсунки. Просто запомните этот момент. Мы к нему еще вернемся. Возможно… Потом…
Рассмотри конкретную ситуацию. На ХХ с «динамическим» регулятором давления топлива и форсунками 16611-AA521.
Топлива, «около стоковому» мотору объемом 1,6 литра нужно примерно 0.011 см3/цикл.
Что, для наших форсунок, составит 1.3 мс. (примерно).
Что бы обеспечить стехиометрию на выходе. Но это «чистое время» открытия. Нам нужно будет добавить еще наш Lag Time (время на срабатывание). Мои эксперименты показали, что при 14 вольтах напряжения в бортовой сети — это еще 0.87 мс. Таким образом, итоговое время составит 2.17 мс. Вроде бы все просто. Эту цифру все примерно представляют. Но получить ее можно разными путями.
Вы спросите, » какая же разница?». Если в конечном итоге для обеспечения нормальной работы двигателя мы все равно откроем форсунку на 2.17 мс. (тем или иным способом). Но разница есть.
Ниже рассмотрим ситуация с неверным Lag и «подгоном» под ответ.

Есть разница?
Хотя стоит отметить, в «рабочих» напряжениях ошибка не такая и большая. Но что произойдет в момент запуска на «холодную»? Когда напряжение может «просесть» до 8 вольт?
Не стоит удивляться тому, что этот двигатель зальет при холодном пуске. И мы начнем «копать».
А что же происходит, как настроить этот самый «холодный пуск»?
Прибавьте различия в «статике» форсунок:
Приехало — 5,5 мг/мс.
Мои расчеты — 5,28 мг/мс.
Туда же прибавьте разницу в тарировке ДТВ. Видно на рисунке ниже.

В результате получим некоторое не соответствие задуманному. И пойдем ругать разработчиков софта.
Я не претендую на истину в последней инстанции. Данные которыми я пользуюсь получены не в лабораторных условиях. Но ниже видно, как на ниве с такими форсунками включается вентилятор.

Сидя в автомобиле вы только на слух понимаете включился «карлсон» или нет.
Для тех, кто осилил ниже данные по этим форсункам. Может кому то пригодятся.

Да, да. Они отличаются еще и на разном давлении.
Если проанализировать, видно, расчету эти параметры не поддаются. Их просто нужно иметь, а «софт» их должен уметь верно обрабатывать.
Вот и разобрались.
…не. Забыл. В начале статьи я просил запомнить вас упоминание о «линейном режиме работы форсунки».
Так вот. Все что было написано выше работает, но до определенного момента. До того самого момента, пока форсунка на малых временах открытия работает в этом самом линейном режиме. То-есть время ее открытия (Lag) меньше времени на которое форсунку нужно открыть в общем. Вернее даже раньше.
С этого момента все написанное выше не работает.
Но это совсем другая история.
Есть мысли, но не достаточно собственных статистических данных для нормального осмысления. Да и интереса у читателей подобные писульки не вызывают.
Так что пока продолжения не будет.
Хотя тема далеко не закрыта.

Источник

Получаем лаг форсунок из прошивки произвольного ЭБУ методом обратного инжиниринга.

2) Описание архитектуры процессорной системы в целом. По Intel MCS51 лежащему в основе нашего микроконтроллера в интернете огромная куча информации. Начать можно отсюда http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/doc/micros/mcs51/index.htm

Обычно в таких простых архитектурах систем управления, лаг форсунок (TVUB) добавляется к времени впрыска (ti) самым последним сложением, перед программированием регистров модуля сравнения, для открытия форсунок. Чтоб проверить эту гипотезу, стоит обратится к исторической письменности с форума nefmoto датированной 1995-м годом в которых описаны старинные алгоритмы блоков управления Бош Мотроник.

Та же ситуация с функцией %ESTI.

Первый же кусок удовлетворяющий условиям поиска выглядит так:

Что мы можем узнать из этого куска:

2) форсунки управляются модулем сравнения работающим от таймера T2.

3) Время впрыска для этой функции лежит в ОЗУ по адресам 5CH (TI_L) и 5BH (TI_H)

Как мы видим интересующая нас 3-я таблица (значение по адресу +3 = 06H) в обоих вариантах одинакова, разные только две последние таблицы. Из этих цифр и анализа функции 0400H можно понять следующее:

1) Искомая таблица имеет 2D формат (бит 0 у индекса = 0) как впрочем и ВСЕ таблицы этой конкретно функции!

2) Индекс искомой таблицы расположен по адресу 0DA5EH+(06H&0FEH)=0DA64H, идем туда.

Наша таблица находится по адресу TE1C8 и выглядит так:

X	59	30	29	21
Y	185	92	69	52

X(corr)	117	176	206	235
Y	185	92	69	52

Давайте теперь посмотрим, откуда берется значение в RAM_55, задающее наше положение по оси X. Ищем запись в RAM_55 в листинге.

X(corr)	117	176	206	235
UB(v)	7,93	11,94	13,97	15,94
Y	185	92	69	52

UB(v)	8	12	14	16
Y	185	92	69	52

Смотрим, что там в прошивке у нас кладется в регистры CTCON и T2CON при инициализации ЭБУ.

Прескалер T2 = 2. Таким образом тактовая частота таймера T2 = 16000000 / 12 / 2 = 666666,7 Hz и соответственно период тика T2 = 1 / 666666,7 = 1,5mks

UB(v)	8	12	14	16
TVUB(ms)	1,3875	0,69	0,5175	0,39

a0 = 5,71500000000002 +/- inf

a2 = 0,0532031250000005 +/- inf

Которая затем переносится в целевой ЭБУ и предстает перед нами уже в совсем привычном виде:

(c) Maxi(РПД) 2015 Копирование материалов ресурса без разрешения автора запрещено.

Источник

Subaru Tuning Guide (Часть 8. Время открытия и лаг форсунок. МАФ.)

Наскоряк немного продолжения, если что, исправляйте

INJECTOR FLOW SCALING:
Здесь мы сообщаем машине сколько кубических сантиметров (cc) топлива в минуту форсунки распылят при стандартном давлении и плотности топлива. Т.е. мы создаём величину потока в форсунках.

Есть два способа сделать это.
1.) Использовать приложение RomRaider Injector tool. Следуйте указаниям и оно скажет вам какое сейчас значение cc/min
2.) Сделать это вручную как описано ниже:

Установление значений вручную:
1) Найдите теоретические значения для ваших форсунок. Они могут быть найдены на форумах, у производителя, или из базы данных Cobb’а. База данных Cobb’а это хорошая отправная точка, но она описывает сырые значения cc/min в ECU, что отличается от того, что хочет RomRaider.
К счастью, вы можете использовать следующее для конвертации: 2707090 / Cobb Value = RomRaider Value.
2) Прогрейте автомобиль.
3) Как только сделаете это, обнулите ECU. Вы делаете это чтобы сбросить все обучаемые значения ECU.
4) Запустите автомобиль, и на холостом ходу наблюдайте за значениями AF immediate correction(мгновенная коррекция) и AF learned correction(обучаемая коррекция). Сумма должна быть 0.2
5.) Постройте график ваших корректировок vs вольтажа МАФа
6.) Корректировки должны стремиться к нулю в то время как вольтаж маф увеличиваться
7.) Исходя из этого, выясните, надо ли сделать изменения, и в каком направлении. Если ваши корректировки отрицательны, уменьшите время отклика. Если положительны, увеличте время отклика.
8.) Запишите новые значения в ECU
9.) Очистите и повторите пока ваши корректировки топлива не станут в пределах 5% от значений диапазона maf voltage.

Важно:
Как видите, вот почему нам нужны точные значения maf scaling перед тем как настраивать форсунки. Если у вас не точные показания maf, вы не сможете довести все топливные корректировки до 5% диапазона maf voltage из-за ошибок maf`а. В случае если вы абсолютно не можете настроить форсунки и MAF отдельно, и не хотите использовать теоретические значения времени отклика и открытия, берите как можно ближе к значению 0 корректировок таблицы напряжения на МАФе при настройке времени отклика и открытия. Затем когда вы поменяете МАФ, вы понизите оставшиеся корректировки чтобы оставить их в приемлемых значениях.

MAF SCALING
Здесь мы приводим в соответствие значения корректировок между напряжением MAF и массой воздуха, поступающей в двигатель. Сейчас, мы будем делать это только до 2.6 вольта (или в режиме closed loop fueling), и вернёмся к настройке после того, как настроим буст.

Есть три способа сделать это:
1.) Использовать приложение RomRaider MAF tool. Инструкции можно найти здесь HERE
2.) Делать вручную используя более точный способ, описанный HERE используя THIS
3.) Делать вручную, грубым путём, описанным ниже

Настройка MAF вручную:

Источник

rusefi.com

An attempt to build an Engine Control Unit based on stm32.

Лаг форсунок

Post by mivaol » Thu May 22, 2014 3:58 pm

Что будет подразумеваться под лагом.
Запаздывание на полное открытие?
Общее время запаздывания полного открытия плюс закрытие?
Либо время необходимое для прибавки ко времени впрыска для соответствия времени расчетного впрыска истинному?
Тогда что считать временем открытия?
1 В начале лаг открытия, потом время открытия, затем лаг закрытия.
2 Время открытия, затем лаг форсунки
3 лаг форсунки, время открытия.
4 Свое??

Что с нелинейной производительностью? Что с совокупностью с точностью до 5 мкс дает погрешность?

Re: Лаг форсунок

Post by AndreyB » Thu May 22, 2014 4:09 pm

прямо сейчас производительность форсунки вообще не учитывается, прямо сейчас формула:
время_впрыска_итоговое = время_открытия_из_таблицы(обороты, нагрузка) + поправка_напряжения_сети(напряжение_сети) + лаг_форсунки

когда мы перейдём к рассчёту количества топлива каким-либо образом, то будет
время_впрыска_итоговое = требуемое_количество_топлива * производительность_форсунки + поправка_напряжения_сети(напряжение_сети) + лаг_форсунки

Т.е. модель форсунки у нас такая: сначала форсунка какое-то время ничего не делает (время зависит от напряжения в сети), потом мгновенно начинает работать, потом мгновенно закрывается. В жизни всё немного по-другому, но для начала надеюсь модель относительно реалистичная.

Re: Лаг форсунок

Post by mivaol » Thu May 22, 2014 4:24 pm

Re: Лаг форсунок

Post by AndreyB » Thu May 22, 2014 4:29 pm

Я не понял разницы между #1 и #4, #1 == #4 == (#2 + #3)

Да, лаг форсунки == время, которое нужно приплюсовать к теоретическому времени открытия (по линейной формуле время = кол_во / производительность) для получения ожидаемого количества топлива.

Re: Лаг форсунок

Post by mivaol » Thu May 22, 2014 4:32 pm

Я играясь с форсунками столкнулся с тем что форсунки играются со мной..

Форсунки начинают открываться мгновенно! При то что источать начинают с первых долей секунд.
А закрываются не сразу.

В игре всегда есть время игры точнее его расплата расход.

Я простой пацан помогите..

Re: Лаг форсунок

Post by mivaol » Thu May 22, 2014 4:34 pm

russian wrote: Я не понял разницы между #1 и #4, #1 == #4 == (#2 + #3)

Re: Лаг форсунок

Post by mivaol » Thu May 22, 2014 4:45 pm

Грань в том что просто добавить время к времени впрыска получаем..
7.31мсек при 6.83(3) мг/мсек =49.951мг но!! есть ЛАГ но сколько для этих форсунок при 12.8 вольта 0.61 мсек!!

В реальных условиях сколько дадут форсунки лага? 0.92мсек?

У меня нет вазовских в руках чтобы такое сказать.

Re: Лаг форсунок

Post by Sergey89 » Thu May 22, 2014 4:50 pm

Не могу уловить мысль. В чём именно видишь проблему?

Время впрыска должно быть больше времени впрыска в нелинейном режиме, тогда проблем не будет.

Re: Лаг форсунок

Post by rus084 » Thu May 22, 2014 6:28 pm

Re: Лаг форсунок

Post by Maxi » Thu May 22, 2014 11:23 pm

Re: Лаг форсунок

Post by mivaol » Fri May 23, 2014 2:21 am

185сс
3 добавил 1.1мс то есть 3000 импульсов по 11.1мс вышло примерно 210
4 дал 6000 импульсов по 6.1 вышло намного больше (пошел перелив мерной емкости)
5 дал 5880 импульсов по 3.4 вышло чуть меньше 100сс как и расчитывал
при напряжении 12.4 выходит лаг 0.9мс примерно

Теперь, для точности, надо воспользоваться кухонными весами и проливать больше объем(вес) при малых временах открытия. Сделать так много замеров чтобы аккумулятор разрядился до рабочих 7 вольт.
Наверно так?

Re: Лаг форсунок

Post by AndreyB » Fri May 23, 2014 2:24 am

Цепь управления форсункой должна быть 100% та же, что будет потом реально ездить, я так понимаю.

Re: Лаг форсунок

Post by rus084 » Fri May 23, 2014 3:55 am

Re: Лаг форсунок

Post by Sergey89 » Fri May 23, 2014 5:25 am

если есть возможность, то запитай форсунки от регулируемого БП. я купил для точных замеров ювелирные весы. там можно небольшие объёмы довольно точно измерять.

и чтобы найти лаг при заданном напряжении достаточно двух проливок. первая это статическая производительность и вторая это динамическая и потом посчитать по формуле добавочное время впрыска.

Re: Лаг форсунок

Post by Sergey89 » Fri May 23, 2014 5:26 am

Re: Лаг форсунок

Post by rus084 » Fri May 23, 2014 6:28 am

Re: Лаг форсунок

Post by Sergey89 » Fri May 23, 2014 6:36 am

Re: Лаг форсунок

Post by mivaol » Fri May 23, 2014 11:34 am

Re: Лаг форсунок

Post by Sergey89 » Fri May 23, 2014 11:59 am

Re: Лаг форсунок

Post by mivaol » Fri May 23, 2014 2:56 pm

Re: Лаг форсунок

Post by meXanicus » Fri May 23, 2014 3:10 pm

Re: Лаг форсунок

Post by rus084 » Fri May 23, 2014 3:49 pm

Re: Лаг форсунок

Post by mivaol » Fri May 23, 2014 4:55 pm

Так немного проникся.
Вывод: лаг форсунок нужно точно знать до 10 микросекунд минимум, в идеале ещё точнее.
Напряжение должно также очень точно определяться скорее всего нужно фильтровать данные. ацп дискрета 0.02441..вольта на 10бит.
Сигнал на форсунки с дискретой 4 микросекунд.

Re: Лаг форсунок

Post by mivaol » Sat May 24, 2014 5:36 pm

Re: Лаг форсунок

Post by puff » Sat May 24, 2014 6:10 pm

%-)))
позабавили рассуждения
а что такое дискрета в твоем понимании? и откуда такой вывод про то, с какой точностью нужно знать лаг форсунок?

Вывод: лаг форсунок нужно точно знать до 10 микросекунд минимум, в идеале ещё точнее.
Напряжение должно также очень точно определяться скорее всего нужно фильтровать данные. ацп дискрета 0.02441..вольта на 10бит.
Сигнал на форсунки с дискретой 4 микросекунд.

Re: Лаг форсунок

Post by rus084 » Sat May 24, 2014 6:35 pm

Re: Лаг форсунок

Post by mivaol » Sun May 25, 2014 4:02 am

puff wrote: %-)))
позабавили рассуждения
а что такое дискрета в твоем понимании? и откуда такой вывод про то, с какой точностью нужно знать лаг форсунок?

В моем понимании дискрета это минимальная ступенька изменения, которое мы можем сгенерировать либо измерить.

Лаг должен быть вычислен в том же порядке что и длительность впрыска иначе длительность окончательного сигнала на форсунки будет давать чудовищную погрешность, при колебании напряжения в сети.

Измерять точнее дискреты можно, а вот генерировать. ну не знаю скорее всего нет.

Про 4 микросекунд поясню, в моем микроконтроллере это тик таймера при частоте тиков 250 кГц
Про 10 микросекунд точнее не измерить лаг скорее всего не зря такую дискретность выбрали производители Января

Re: Лаг форсунок

Post by AndreyB » Sun May 25, 2014 4:22 am

Источник