Pin
14.05.2010, 22:58
Вместо предисловия
Итак, в темах уже появились вопросы про датчик температуры воздуха встроенный в VAF лопаты и т.п.
В этой теме я предлагаю собрать основные вопросы и ответы касающиеся "лопаты".
Ниже, в данном сообщении, я изложу накопленный опыт и знания,
касающиеся VAF расходомера и основ впрыска топлива.
Большая часть нижеописанных строк будет основана на данных из официальной документации
производителей, сервисных программах alldata, autodata, и т.п.
В некоторых местах я буду опираться на соответствующую документацию производителей.
Если Вы считаете, что в каких-то моментах я ошибаюсь, то приветствуется обоснованная критика.
Но в этом случае Ваш критичный ответ должен иметь жесткие аргументы
в виде ссылок на официальную документацию производителей,
сервисные бюллютени , либо литературу. Все необоснованные и не подкрепленные
какими-либо фактами ответы типа " ты дурак , это на самом деле не так работает "
будут пресекаться , дабы не флудить почем зря.
Вопросы приветствуются и типичные вопросы с ответами будут добавлться в это сообщение.
Возможно на ваш вопрос уже есть ответ и стоит внимательнее ознакомиться с данным сообщением.
Поехали ....
Прежде чем перейти непосредственно к самим расходомерам,
и чтобы у вас не возникало вопросов по элементарным вещам,
Вы должны четко уяснить две базовых основы,
от которых отталкивается любая система впрыска топлива:
Оптимальное соотношение МАССЫ воздуха и массы топлива
Методы измерения массы воздуха поступающего
в дивгатель в различных системах впрыска
Онова впрыска- оптимальное соотношение воздух-топливо
Информация по материалам Bosch service traning 358
Температура и давление воздуха
Услышав слово „воздух“, многие сразу думают о той
среде, которая нас окружает. То есть о воздухе
с нормальным атмосферным давлением
и благоприятной температурой.
Но, как известно, температура и давление воздуха
постоянно изменяются.
В разных местах температура и давление воздуха
могут иметь сильно различающиеся значения.
(С увеличением высоты температура и давление
воздуха постоянно снижаются).
Влияние температуры и давления воздуха на массу
воздуха
Вспоминаем школьную формулу PV=NRT
P-давление газа
V- Объем газа
T-абсолютная температура газа град. Кельвина
R-постоянная Авогадро
N - количество молекул газа ( если умножить на массу одной молекулы,
получим общую массу газа , заключенную в данном объеме при
заданных температуре и давлении)
Если принять объем V постоянным V=const, то не трудно заметить,
что масса воздуха заключенная в V=const прямопропорциональна
давлению и обратнопропорциональна температуре.
В постоянном объёме с изменением температуры и давления масса
воздуха изменяется. (PV=NRT)
Пример 1
28
Низкое давление воздуха, высокая температура
В цилиндрическом сосуде площадью 1м2 и высотой 1*м находится 1м3 воздуха.
Давление воздуха низкое, температура воздуха высокая.
За счёт низкого давления и высокой температуры плотность воздуха небольшая.
(В сосуде находится незначительная масса воздуха).
Масса воздуха в сосуде небольшая.
Пример 2
29
Высокое давление воздуха, низкая температура
В сосуде аналогичных размеров находится воздух под высоким давлением и с низкой температурой.
За счёт высокого давления и низкой температуры плотность воздуха значительно выше.
Масса воздуха в сосуде существенно больше, чем в первом примере.
Оптимальное соотношение воздух-топливо
Для оптимального сгорания 1 кг топлива в двигателе
внутреннего сгорания требуется 14,7 кг воздуха. Это
соотношение топлива и воздуха в технике именуется
стехиометрическим соотношением.
Для того чтобы блок управления двигателя в любом
режиме мог установить правильное соотношение
топлива и воздуха, ему необходима точная
информация о массе всасываемого воздуха.
В стехиометрическом режиме соотношение воздух/
топливо имеет значение лямбда, равное 1.
Только в стехиометрическом режиме можно почти
полностью удалить вредные вещества из
отработанных газов при помощи катализатора.
Итак, на данный момент, мы вспомили школьную формулу PV=NRT,
через которую можно рассчитать массу воздуха находящуюся в заданном
объеме, при определенных температуре и давлении, а также узнали что такое
стехиометрическое соотношение воздух/топливо.
Пора изучить методы, с помощью которых можно измерить массу воздуха,
потребляемого двигателем. Ведь именно на основе этой информации ЭБУ двигателя
определяет, какую массу топлива необходимо впрыснуть в цилиндры
( разумеется исходя из стехеометрического соотношения).
Кроме того , мне хотелось бы отметить тот факт , что стехеометрическое соотношение
поддерживается ЭБУ только в установившемся режиме, а в момент открытия дросселя
смесь становится значительно богаче, чтобы избежать провалы. При резком закрытии
дросселя смесь значительно обедняется. Именно по этой причине, в описании
настройки коневртера, значения показаний лямбда зонда
приводятся для установившегося режима.
Методы измерения массы воздуха потребляемого двигателем
Вот теперь самое время разобраться как же система впрыска может измерять
МАССУ поступившего воздуха.
Меоды измерения массы воздуха потребляемой двигателем
можно разделить на две категории:
Прямое измерение массы воздуха
Косвенное определение массы воздуха через объем
поступающего воздуха или через давление в цилиндре двигателя
Прямое измерение массы воздуха
Осуществляется с помощью расходомеров
массового расхода воздуха MAF (Mass Airflow Meter) -
нитевых или пленочных типа Bosch HFM2, HFM5.
При этом, в виду конструктивных особенностей,
расходомеры MAF сразу же учитывают и температуру
и плотность воздуха( зависящую также от давления воздуха)
При таком методе измерения, все что требуется от ЭБУ -
просто сопоставить сигналу расходомера, требуемое время впрыска.
Дабы не быть голословным и развеять все ваши сомнения,
привожу скриншот из официального бошевского каталога
30
Это как раз те самые расходомеры, которые вы хотите установить вместо вашей древней лопаты VAF.
Косвенное измерение массы воздуха
Для косвенного измерения расхода воздуха в системах впрыска
применяется три основных метода/алгоритма:
Алгоритм Alhpa-N. В этом алгоритме ЭБУ рассчитывает количество
поступающего воздуха , основываясь на показания датчика положения
дроссельной заслонки. Типичными предастваителями таких систем являются
фольксаудевские Mono Motronic и Mono Jetronik.
Расходомер как таковой отстуствует.
По датчику абсолютного давления во впускном коллекторе.
В этом алгоритме ЭБУ рассчитвает массу воздуха,
основываясь на давлении во впускном коллекторе,
температуре поступающего воздуха,
коэффициенте объемного наполенния цилиндра при данных оборотах двигателя.
Типичный представитель такой системы - система впрыска Honda PGM-FI
на движках F22B Honda Odyssey.
Расходомер также отсутствует.
По объемному расходу воздуха, измеряемому с помощью VAF расходомера(VAF).
Это как раз ваши системы :) - ранние L-jetronic и Motronic на БМВ, Опелях и иже с ними,
MADA MFI-i на Маздах. В общем, все те системы, которые используют "лопату "
Непосредственно о лопате VAF, встроенном в нее датчике температуры и датчике атмосферного давления
В первую очередь вы должны четко уяснить,
что лопата VAF измеряет объем потребляемого воздуха
в м3/час, литрах/мин, см3/сек - да хоть какой масштаб примите,
но это будет объемный расход воздуха!!!
А для рассчета времени впрыска нужно знать
истинную массу поступившего объема воздуха!
Итак, абсолютно все системы впрыска использующие
расходомер-лопату VAF, при рассчете массы поступающего
воздуха, руководствуются формулой PV=NRT. При этом
ЭБУ должен рассчитать массу поступающего воздуха
m= mмолекулы воздуха*(N=PV/RT).
Теперь становится понятно, для чего в таких
системах впрыска нужен датчик температуры
поступающего воздуха и датчик атмосферного давления.
Поэтому, если мы заменим лопату VAF на
современный расходомер MAF типа BOSCH hfm2 или hfm5
и при этом оставим подключенными стандартные датчики
атмосферного давления и температуры входящего воздуха,
мы получим серьезную ошибку в рассчете смеси!
Судите сами - современный расходомер произвел рассчет
массы воздуха уже с учетом температуры и давления,
и вы подаете сигнал массы воздуха на вход объема ЭБУ!!!
ЭБУ же не знает , что ему дают сигнал массы воздуха
и продолжает его считать объемом , и опять же в рассчет
берется сигнал датчика температуры и давления.
Что же получается ? -двойная коррекция!!!
Которая, при повышенном давлении и низкой температуре
воздуха, вылезет переобогащенной смесью , а при
пониженном давлении и высокой температуре воздуха-
обедненной смесью.
Именно поэтому вы должны ПРАВИЛЬНО отключить
штатные датчики температуры входящего воздуха
и атмосферного давления.
А как тогда правильно "отключить" датчики температуры входящего воздуха и давления и "надурить" ЭБУ, чтобы он не вносил коррекции?
Все очень просто - нужно заставить ЭБУ думать
что объем поступающего воздуха измеряется при нормальных
условиях, т.е. 20 градусах Цельсия и Давлении 100кПа.
Не важно лето у нас +60 или зима -40, ЭБУ всегда должен думать,
что объем воздуха измеряется при нормальных условиях.
Датчик температуры двигателя мы не трогаем,
поэтому за зимний прогрев и обогащение смеси
в холодное время года не беспокойтесь.
Всю остальную работу делает современный расходомер MAF!
Итак, датчик температуры входящего воздуха,
должен быть заменен на постоянный резистор
сопротивлением 2.2-2.5 КОм!
Почему именно такое значение ?-
потому, что я перерыл оллдату и автодату и выяснил,
что характеристики термисторов у разных
производителей, действительно, отличаются.
Но! при 20 градусах Цельсия у всех
дается спецификация " сопротивление датчика
температуры входящего воздуха от 2,2 до 2,6КОм"
Датчик атмосферного давления на мотрониках
и прочих либо отключается вообще,
либо вместо него устанавливается подстроечный резистор
( двумя контактами на массу и питание датчика давления,
контактом ползунка на сигнальный провод датчика давления)
и с помощью него на сигнальном проводе всытавляется
такое же напряжение как при атмосферном давлении 100КПа.
Значение напряжения можно узнать из спецификаций производителя.
Почему же тогда в современных расходомерах MAF тоже присутствует датчик температуры входящего воздуха ?
Присутствует , но не во всех! Если вы обратитесь к бошевским каталогам , то увидите , что в HFM2 таких датчиков нет, в HFM5 в каких-то есть , в каких-то нет. А датчик этот в новых расходомерах на новых машинах используется, в большинстве случаев, только в аварийном режиме при работе по Alpha-n, когда намертво дохнет расходомер, а машина должна доехать до сервиса , не нарушая при этом экологических норм
Итак, в темах уже появились вопросы про датчик температуры воздуха встроенный в VAF лопаты и т.п.
В этой теме я предлагаю собрать основные вопросы и ответы касающиеся "лопаты".
Ниже, в данном сообщении, я изложу накопленный опыт и знания,
касающиеся VAF расходомера и основ впрыска топлива.
Большая часть нижеописанных строк будет основана на данных из официальной документации
производителей, сервисных программах alldata, autodata, и т.п.
В некоторых местах я буду опираться на соответствующую документацию производителей.
Если Вы считаете, что в каких-то моментах я ошибаюсь, то приветствуется обоснованная критика.
Но в этом случае Ваш критичный ответ должен иметь жесткие аргументы
в виде ссылок на официальную документацию производителей,
сервисные бюллютени , либо литературу. Все необоснованные и не подкрепленные
какими-либо фактами ответы типа " ты дурак , это на самом деле не так работает "
будут пресекаться , дабы не флудить почем зря.
Вопросы приветствуются и типичные вопросы с ответами будут добавлться в это сообщение.
Возможно на ваш вопрос уже есть ответ и стоит внимательнее ознакомиться с данным сообщением.
Поехали ....
Прежде чем перейти непосредственно к самим расходомерам,
и чтобы у вас не возникало вопросов по элементарным вещам,
Вы должны четко уяснить две базовых основы,
от которых отталкивается любая система впрыска топлива:
Оптимальное соотношение МАССЫ воздуха и массы топлива
Методы измерения массы воздуха поступающего
в дивгатель в различных системах впрыска
Онова впрыска- оптимальное соотношение воздух-топливо
Информация по материалам Bosch service traning 358
Температура и давление воздуха
Услышав слово „воздух“, многие сразу думают о той
среде, которая нас окружает. То есть о воздухе
с нормальным атмосферным давлением
и благоприятной температурой.
Но, как известно, температура и давление воздуха
постоянно изменяются.
В разных местах температура и давление воздуха
могут иметь сильно различающиеся значения.
(С увеличением высоты температура и давление
воздуха постоянно снижаются).
Влияние температуры и давления воздуха на массу
воздуха
Вспоминаем школьную формулу PV=NRT
P-давление газа
V- Объем газа
T-абсолютная температура газа град. Кельвина
R-постоянная Авогадро
N - количество молекул газа ( если умножить на массу одной молекулы,
получим общую массу газа , заключенную в данном объеме при
заданных температуре и давлении)
Если принять объем V постоянным V=const, то не трудно заметить,
что масса воздуха заключенная в V=const прямопропорциональна
давлению и обратнопропорциональна температуре.
В постоянном объёме с изменением температуры и давления масса
воздуха изменяется. (PV=NRT)
Пример 1
28
Низкое давление воздуха, высокая температура
В цилиндрическом сосуде площадью 1м2 и высотой 1*м находится 1м3 воздуха.
Давление воздуха низкое, температура воздуха высокая.
За счёт низкого давления и высокой температуры плотность воздуха небольшая.
(В сосуде находится незначительная масса воздуха).
Масса воздуха в сосуде небольшая.
Пример 2
29
Высокое давление воздуха, низкая температура
В сосуде аналогичных размеров находится воздух под высоким давлением и с низкой температурой.
За счёт высокого давления и низкой температуры плотность воздуха значительно выше.
Масса воздуха в сосуде существенно больше, чем в первом примере.
Оптимальное соотношение воздух-топливо
Для оптимального сгорания 1 кг топлива в двигателе
внутреннего сгорания требуется 14,7 кг воздуха. Это
соотношение топлива и воздуха в технике именуется
стехиометрическим соотношением.
Для того чтобы блок управления двигателя в любом
режиме мог установить правильное соотношение
топлива и воздуха, ему необходима точная
информация о массе всасываемого воздуха.
В стехиометрическом режиме соотношение воздух/
топливо имеет значение лямбда, равное 1.
Только в стехиометрическом режиме можно почти
полностью удалить вредные вещества из
отработанных газов при помощи катализатора.
Итак, на данный момент, мы вспомили школьную формулу PV=NRT,
через которую можно рассчитать массу воздуха находящуюся в заданном
объеме, при определенных температуре и давлении, а также узнали что такое
стехиометрическое соотношение воздух/топливо.
Пора изучить методы, с помощью которых можно измерить массу воздуха,
потребляемого двигателем. Ведь именно на основе этой информации ЭБУ двигателя
определяет, какую массу топлива необходимо впрыснуть в цилиндры
( разумеется исходя из стехеометрического соотношения).
Кроме того , мне хотелось бы отметить тот факт , что стехеометрическое соотношение
поддерживается ЭБУ только в установившемся режиме, а в момент открытия дросселя
смесь становится значительно богаче, чтобы избежать провалы. При резком закрытии
дросселя смесь значительно обедняется. Именно по этой причине, в описании
настройки коневртера, значения показаний лямбда зонда
приводятся для установившегося режима.
Методы измерения массы воздуха потребляемого двигателем
Вот теперь самое время разобраться как же система впрыска может измерять
МАССУ поступившего воздуха.
Меоды измерения массы воздуха потребляемой двигателем
можно разделить на две категории:
Прямое измерение массы воздуха
Косвенное определение массы воздуха через объем
поступающего воздуха или через давление в цилиндре двигателя
Прямое измерение массы воздуха
Осуществляется с помощью расходомеров
массового расхода воздуха MAF (Mass Airflow Meter) -
нитевых или пленочных типа Bosch HFM2, HFM5.
При этом, в виду конструктивных особенностей,
расходомеры MAF сразу же учитывают и температуру
и плотность воздуха( зависящую также от давления воздуха)
При таком методе измерения, все что требуется от ЭБУ -
просто сопоставить сигналу расходомера, требуемое время впрыска.
Дабы не быть голословным и развеять все ваши сомнения,
привожу скриншот из официального бошевского каталога
30
Это как раз те самые расходомеры, которые вы хотите установить вместо вашей древней лопаты VAF.
Косвенное измерение массы воздуха
Для косвенного измерения расхода воздуха в системах впрыска
применяется три основных метода/алгоритма:
Алгоритм Alhpa-N. В этом алгоритме ЭБУ рассчитывает количество
поступающего воздуха , основываясь на показания датчика положения
дроссельной заслонки. Типичными предастваителями таких систем являются
фольксаудевские Mono Motronic и Mono Jetronik.
Расходомер как таковой отстуствует.
По датчику абсолютного давления во впускном коллекторе.
В этом алгоритме ЭБУ рассчитвает массу воздуха,
основываясь на давлении во впускном коллекторе,
температуре поступающего воздуха,
коэффициенте объемного наполенния цилиндра при данных оборотах двигателя.
Типичный представитель такой системы - система впрыска Honda PGM-FI
на движках F22B Honda Odyssey.
Расходомер также отсутствует.
По объемному расходу воздуха, измеряемому с помощью VAF расходомера(VAF).
Это как раз ваши системы :) - ранние L-jetronic и Motronic на БМВ, Опелях и иже с ними,
MADA MFI-i на Маздах. В общем, все те системы, которые используют "лопату "
Непосредственно о лопате VAF, встроенном в нее датчике температуры и датчике атмосферного давления
В первую очередь вы должны четко уяснить,
что лопата VAF измеряет объем потребляемого воздуха
в м3/час, литрах/мин, см3/сек - да хоть какой масштаб примите,
но это будет объемный расход воздуха!!!
А для рассчета времени впрыска нужно знать
истинную массу поступившего объема воздуха!
Итак, абсолютно все системы впрыска использующие
расходомер-лопату VAF, при рассчете массы поступающего
воздуха, руководствуются формулой PV=NRT. При этом
ЭБУ должен рассчитать массу поступающего воздуха
m= mмолекулы воздуха*(N=PV/RT).
Теперь становится понятно, для чего в таких
системах впрыска нужен датчик температуры
поступающего воздуха и датчик атмосферного давления.
Поэтому, если мы заменим лопату VAF на
современный расходомер MAF типа BOSCH hfm2 или hfm5
и при этом оставим подключенными стандартные датчики
атмосферного давления и температуры входящего воздуха,
мы получим серьезную ошибку в рассчете смеси!
Судите сами - современный расходомер произвел рассчет
массы воздуха уже с учетом температуры и давления,
и вы подаете сигнал массы воздуха на вход объема ЭБУ!!!
ЭБУ же не знает , что ему дают сигнал массы воздуха
и продолжает его считать объемом , и опять же в рассчет
берется сигнал датчика температуры и давления.
Что же получается ? -двойная коррекция!!!
Которая, при повышенном давлении и низкой температуре
воздуха, вылезет переобогащенной смесью , а при
пониженном давлении и высокой температуре воздуха-
обедненной смесью.
Именно поэтому вы должны ПРАВИЛЬНО отключить
штатные датчики температуры входящего воздуха
и атмосферного давления.
А как тогда правильно "отключить" датчики температуры входящего воздуха и давления и "надурить" ЭБУ, чтобы он не вносил коррекции?
Все очень просто - нужно заставить ЭБУ думать
что объем поступающего воздуха измеряется при нормальных
условиях, т.е. 20 градусах Цельсия и Давлении 100кПа.
Не важно лето у нас +60 или зима -40, ЭБУ всегда должен думать,
что объем воздуха измеряется при нормальных условиях.
Датчик температуры двигателя мы не трогаем,
поэтому за зимний прогрев и обогащение смеси
в холодное время года не беспокойтесь.
Всю остальную работу делает современный расходомер MAF!
Итак, датчик температуры входящего воздуха,
должен быть заменен на постоянный резистор
сопротивлением 2.2-2.5 КОм!
Почему именно такое значение ?-
потому, что я перерыл оллдату и автодату и выяснил,
что характеристики термисторов у разных
производителей, действительно, отличаются.
Но! при 20 градусах Цельсия у всех
дается спецификация " сопротивление датчика
температуры входящего воздуха от 2,2 до 2,6КОм"
Датчик атмосферного давления на мотрониках
и прочих либо отключается вообще,
либо вместо него устанавливается подстроечный резистор
( двумя контактами на массу и питание датчика давления,
контактом ползунка на сигнальный провод датчика давления)
и с помощью него на сигнальном проводе всытавляется
такое же напряжение как при атмосферном давлении 100КПа.
Значение напряжения можно узнать из спецификаций производителя.
Почему же тогда в современных расходомерах MAF тоже присутствует датчик температуры входящего воздуха ?
Присутствует , но не во всех! Если вы обратитесь к бошевским каталогам , то увидите , что в HFM2 таких датчиков нет, в HFM5 в каких-то есть , в каких-то нет. А датчик этот в новых расходомерах на новых машинах используется, в большинстве случаев, только в аварийном режиме при работе по Alpha-n, когда намертво дохнет расходомер, а машина должна доехать до сервиса , не нарушая при этом экологических норм