Можно ли достичь 100% расчетной нагрузки в нейтральном положении?

При поиске информации о том, как рассчитывается нагрузка двигателя, я наткнулся на этот вопрос , который содержит уравнение для расчета нагрузки ЭБУ.

Насколько я понимаю, при фиксированных атмосферных условиях нагрузка на двигатель зависит только от текущего расхода воздуха и оборотов (которые определяют пиковый расход воздуха при полностью открытой дроссельной заслонке), так как другие члены уравнения можно считать постоянными.

Однако я не очень понимаю, как можно измерить разные значения нагрузки на безнаддувном двигателе при быстром полном открытии дроссельной заслонки на нейтрали и подъеме в гору на WOT на высшей передаче. Насколько я знаю, 100%-ное значение нагрузки не может быть достигнуто на нейтрали, почему? Полностью открытая дроссельная заслонка должна обеспечить максимальный поток воздуха для оборотов в минуту на нейтрали и при подъеме в гору.

РЕДАКТИРОВАТЬ: После тестирования на моей собственной машине 100% нагрузка действительно МОЖЕТ быть достигнута, но только на очень короткий момент, она падает до достижения максимальных оборотов. Не совсем уверен, что вызывает такое поведение.

Ответы (4)

Поток воздуха зависит исключительно от положения дроссельной заслонки и оборотов двигателя на двигателе без наддува, добавление зарядного устройства (турбо и т. д.) добавляет сложности. При полностью открытой дроссельной заслонке при каждом такте впуска в цилиндр поступает максимальное количество воздуха (и, следовательно, топлива). Затем этот воздухозаборник можно умножить на обороты двигателя. Если дроссельная заслонка открыта не полностью, то совершенно очевидно, что вы ограничиваете поток воздуха в двигатель, поэтому каждый такт впуска не будет осуществляться на полную мощность по воздуху/топливу.

Вы правы в том, что если вы поставите ногу на пол в нейтральном положении, вы позволите максимальному воздуху войти, и обороты быстро возрастут до ограничителя оборотов. Вся мощность, вырабатываемая двигателем, будет уходить на ускорение двигателя, маховика и т. д. с максимальной скоростью. Ускорение массы двигателя является нагрузкой на двигатель.

Таким образом, в основном установка на нейтрали вызовет 100% нагрузку на двигатели Северной Америки? А что тогда с двигателями с турбонаддувом? Насколько я знаю, давление наддува зависит от нагрузки двигателя и оборотов. Но двигатели с турбонаддувом никогда не допускают высокого давления наддува на нейтрали, почему так, если можно достичь максимальной нагрузки?
Когда вы говорите «нагрузка», вы, по-видимому, имеете в виду, что двигатель выдает максимальную мощность, возможную при текущих оборотах двигателя, вы это имеете в виду? Я думаю, что здесь есть небольшая путаница с терминами, я полагаю, что вы хотите определить нагрузку на двигатель по текущей выходной мощности двигателя. Если турбонаддув добавляет больше воздуха и, следовательно, добавляет больше топлива, то двигатель может производить больше мощности и, следовательно, управлять большей нагрузкой.
Термин «нагрузка» часто используется в технике для обозначения силы, действующей на поверхность или тело. Сила есть произведение массы на ускорение. Таким образом, чтобы увеличить скорость ускорения транспортного средства, ваш двигатель должен производить большую силу. См. - diffen.com/difference/Force_vs_Power
Нет, вернемся. Я говорю о нагрузке, как определено SAE J1979 / ISO 15031-5 в вопросе, который я цитировал, и доступен через OBD, существуют ли разные «нагрузки»? Согласно уравнению нагрузка зависит от расхода воздуха и оборотов. Разве это не та же самая нагрузка, которая учитывается при расчете ЭБУ максимально допустимого давления наддува?
Последний вопрос, который вы задали, не имел смысла - "почему это, если можно достичь максимальной нагрузки?" Если бы турбонаддув мог раскручиваться достаточно быстро и позволял производить большой наддув на нейтрали, обороты двигателя могли бы раскручиваться так быстро, что он мог бы выйти из-под контроля.
Посмотрите, какие еще ответы вы получите, может тогда будет понятнее.
Я это понимаю, поэтому я в замешательстве. Если нагрузка на двигатель может достигать высоких значений на холостом ходу и (насколько я читал) турбодавление рассчитывается по оборотам с нагрузкой на двигатель, тогда турбодавление будет резко расти на холостом ходу, чего, я уверен, не происходит. Таким образом, либо нагрузка двигателя не может достигать высоких значений на холостом ходу, либо пороговое давление рассчитывается из большего количества переменных.

Разве он не всасывает столько, сколько позволяют обороты двигателя и положение дроссельной заслонки?

Нет, положение дроссельной заслонки и нагрузка на двигатель определяют количество потребляемого воздуха.

Сначала может быть довольно сложно понять, как безнаддувный двигатель может потреблять разное количество воздуха при одних и тех же оборотах.

Вот что говорится по этому поводу в главе « Основы управления двигателем» книги Bosch «Fuel Injection & Engine Management »:

Требования к подаче топлива больше всего зависят от того, какой объем работы вы требуете от двигателя или от того, какую «нагрузку» вы на него возлагаете. Чтобы ускориться, вы сильнее нажимаете на педаль газа. Это открывает дроссельную заслонку, увеличивая давление в коллекторе. Большая разница давлений между коллектором и цилиндрами увеличивает поток всасываемого воздуха и, следовательно, расход топлива, что увеличивает мощность и ускоряет автомобиль.

Двигаясь по ровной дороге, вы можете комфортно двигаться и поддерживать желаемую скорость при относительно небольшом открытии дроссельной заслонки. Когда вы подъезжаете к холму, необходимо сильнее давить на педаль акселератора, чтобы поддерживать ту же скорость, даже если обороты двигателя не изменились. Холм потребовал от двигателя больше работы — создал более высокую нагрузку — и двигателю потребовалось больше воздуха и топлива, чтобы соответствовать этой нагрузке.

Независимо от частоты вращения двигателя потребности двигателя в воздушном потоке и подаче топлива зависят от нагрузки, воздействующей на него. Эта нагрузка и возникающее в результате открытие дроссельной заслонки напрямую влияют на давление во впускном коллекторе. Давление в коллекторе, в свою очередь, влияет на расход воздуха и, следовательно, на потребность в топливе.

Вышеприведенного должно быть достаточно, чтобы ответить на ваш вопрос, но вот мои оригинальные размышления на эту тему:

  • Двигатель внутреннего сгорания представляет собой объемное устройство

    Другими словами, он работает, всасывая определенный объем топливно-воздушной смеси во время такта впуска. Это важно помнить, потому что...

  • Объемный КПД влияет на то, сколько воздуха и топлива фактически всасывается.

    Таким образом, 2,0-литровый 4-тактный двигатель может работать при 2000 об/мин, и можно было бы ожидать, что двигатель должен потреблять 2,0 * 2000 / 2 = 2000 л воздушно-топливной смеси в минуту, тогда как в действительности он потребляет что-то близкое к 1700 л. Причиной этого является объемная эффективность, которая представляет собой отношение фактически потребляемого топлива к теоретическому потреблению, основанному только на объеме двигателя и частоте вращения.

  • Объемный КПД зависит от нагрузки

    Давайте продолжим на примере автомобиля в нейтральном положении и в гору, добавив третий сценарий, в котором автомобиль движется по ровной поверхности. Крутящий момент, необходимый двигателю для поддержания определенной скорости, будет варьироваться в зависимости от внешних нагрузок на автомобиль в соответствии с диаграммой ASCII:

    LOW                                                    HIGH
--------------------------  TORQUE ------------------------>

Neutral                     Level Ground         Uphill
[2000 RPM]                  [2000 RPM]           [2000 RPM]

Auxiliaries                 Auxiliaries          Auxiliaries
                          + Aero Drag          + Aero Drag
                          + Drivetrain         + Drivetrain
                                               + Car Weight

    Различные требования к крутящему моменту («нагрузке») приведут к тому, что двигатель изменит объемный КПД, чтобы соответствующим образом отрегулировать воздушно-топливную смесь.

    Таким образом, нагрузка на двигатель определяет объем всасываемого воздуха/топлива. По этой же причине можно определить абсолютную нагрузку на двигатель, если известны объемный расход воздуха и частота вращения двигателя.

Я бы изменил ваше первое замечание о положении дроссельной заслонки для ясности: положение дроссельной заслонки больше указывает на ваше желание изменить скорость двигателя. Закрыто == возврат к холостому ходу. В текущей точке равновесия никаких изменений не требуется. WOT = максимально возможное ускорение. Это может помочь с вашим более поздним объяснением того, почему двигатель может глотать разное количество воздуха для заданных оборотов. Это действительно первое производное управление, а не прямое.
Вы потеряли меня в этой части: «Разные требования к крутящему моменту приведут к тому, что двигатель изменит объемный КПД, чтобы соответствующим образом отрегулировать воздушно-топливную смесь». Как именно двигатель изменяет объемный КПД? Если обороты постоянны, то единственный способ наполнить цилиндры больше — открыть дроссельную заслонку (атмосферный двигатель). Но это можно сделать как на подъеме, так и на нейтрали.
@IhavenoideawhatI'mdoing: Да, вам нужно добавить больше газа, чтобы поддерживать те же обороты. Обратите внимание, что положение дроссельной заслонки, необходимое для поддержания определенных оборотов, будет зависеть от нагрузки.
Так как же это объясняет, можно ли достичь максимальной нагрузки на нейтрали или нет? Я понимаю, что поддержание определенных оборотов на нейтрали и в гору требует разных положений дроссельной заслонки и приводит к разным потокам воздуха и нагрузке. Однако, если вы откроете дроссельную заслонку в нейтральном положении, то к тому времени, когда вы нажмете на ограничитель оборотов, у вас будет максимальный поток воздуха к двигателю, самый высокий объемный КПД и, следовательно, - 100% нагрузка?
@IhavenoideawhatI'mdoing: нагрузка на двигатель при максимальных оборотах с нейтральной передачей не будет 100%. Тот факт, что он попадает в ограничитель оборотов, связан либо с тем, что дроссельная заслонка больше не находится в положении WOT, либо с тем, что что-то еще, например, фаза газораспределения, изменилась, чтобы изменить количество воздуха и топлива, требуемых двигателем. Я предполагаю, что вы рассуждаете так, что поток воздуха зависит от положения дроссельной заслонки и частоты вращения двигателя, когда он больше зависит от положения дроссельной заслонки и нагрузки на двигатель. Я обновлю свой ответ, чтобы процитировать более авторитетный ресурс, чем ваш покорный слуга :)
Вы говорите о максимальных оборотах на нейтрали, я говорю о интервале между минимальными и максимальными оборотами. Когда вы открываете дроссельную заслонку, будет задержка в секунду или две, пока не сработает ограничитель оборотов. На нейтрали, между моментом открытия дроссельной заслонки и срабатыванием ограничителя оборотов, будет ли нагрузка составлять 100%?
@IhavenoideawhatI'mdoing: Надеюсь, мое редактирование прояснит ситуацию. Ответ на ваш вопрос - нет, потому что нагрузка на двигатель минимальна, когда трансмиссия не задействована.
В таком случае меня снова смущает определение «нагрузка». Как я писал в вопросе, в соответствии с этим стандартом процент нагрузки рассчитывается на основе расхода воздуха и оборотов в минуту (и постоянных атмосферных условий). Никакое внешнее воздействие не учитывается. Это не одинаковая нагрузка?

Нагрузка на двигатель определяется соотношением между текущим расходом воздуха и максимальным расходом воздуха при тех же оборотах.

Компьютер двигателя имеет справочную таблицу максимального расхода воздуха в зависимости от числа оборотов в минуту для значений WOT. Эта таблица создается производителем с использованием динамометрического стенда двигателя. Для создания таблицы обороты двигателя поддерживаются постоянными (с помощью динамометра), а дроссельная заслонка широко открыта, чтобы получить значение. Это повторяется для всех значений RPM при стандартном давлении и температуре.

Уравнение, которое вы цитируете, дает вам долю максимальной нагрузки путем деления текущего расхода воздуха на максимальный расход воздуха (как указано в справочной таблице) и компенсируется текущим атмосферным давлением и текущей температурой. Это очень важно для безнаддувных двигателей, потому что при любых оборотах существует только одно максимальное значение расхода воздуха.

Когда вы говорите о двигателях с наддувом или турбонаддувом, единственная разница заключается в том, что у них другая справочная таблица максимального расхода воздуха при WOT. Эта справочная таблица такая же, как и для безнаддувных двигателей. Таблица также создается аналогичным образом, когда обороты двигателя поддерживаются постоянными в состоянии WOP, но затем наддув изменяется от без наддува до максимального наддува. Это создает многомерную справочную таблицу, в которой каждый RPM имеет несколько максимальных расходов воздуха в зависимости от наддува.

Отсюда управление наддувом зависит от конкретного производителя. Некоторые могут ограничивать наддув в нейтральном положении, некоторые нет. Но расчет зависит от текущего расхода воздуха и значения из справочной таблицы, которое находится с использованием текущих оборотов в минуту и ​​текущего наддува.

Итак, опять же, 100% нагрузка может быть достигнута в нейтральном положении. В таком случае, как вы думаете, что ограничивает давление наддува на нейтрали, если это явно не (только) обороты и нагрузка? Датчик скорости колеса? Какой-то датчик переключения передач?
@IhavenoideawhatI'mdoing То, о чем вы спрашиваете, выходит за рамки теории и требует применения. Каждая марка, модель и год выпуска будут управлять усилением по-разному в зависимости от конструкции. Если вы не хотите сообщить нам марку, модель и год выпуска интересующего вас автомобиля, мы можем только догадываться о том, что вы хотите. Здесь нет универсальной модели.
@IhavenoideawhatI'mdoing Я не согласен с утверждением, что 100% нагрузка может быть достигнута в нейтральном положении. Если у вас есть сканер, который измеряет расход воздуха, вы должны увидеть, что значение при максимальных оборотах в минуту на нейтрали и максимальных оборотах в минуту при работающем автомобиле сильно различаются.
@Zaid Что вы ожидаете увидеть на полном газу на нейтрали, когда обороты приближаются к максимальным оборотам? Я не говорю, что вы неправы, просто хочу понять это.

100% нагрузка двигателя — это ситуация, когда заслонки дроссельной заслонки широко открыты, топливная система обеспечивает максимально возможное количество топлива, а двигатель работает на максимальном крутящем моменте, но обороты не растут. Такой сценарий можно увидеть в реальном мире, когда транспортное средство с прикрепленным тяжелым прицепом поднимается по крутому склону на пониженной передаче, поставив ногу на пол, и не набирает скорость.

Этот сценарий можно смоделировать на катящейся дороге. Этого нельзя добиться на нейтральной передаче, потому что противодействующей силы на маховике недостаточно, чтобы противодействовать ускорению двигателя. Что произойдет, так это то, что обороты в минуту перестанут расти, когда сработает ограничитель оборотов или грузики на распределителе не смогут дальше продвигать зажигание. Это не то же самое, что противодействующие силы, замедляющие скорость роста числа оборотов до нуля.

Меня заинтриговала часть "но обороты не растут". Как учитывается ускорение двигателя? Это уравнение, на которое я указал, похоже, заботится только о воздушном потоке, но после попытки проверить расчетную нагрузку ЭБУ с помощью сканера OBD это имеет смысл - после достижения нейтральной нагрузки он достигает 100% и мгновенно падает, когда обороты начинают расти.
Катящаяся дорога работает так, что она оказывает сопротивление двигателю, и мера этого сопротивления позволяет вам рассчитать, какая сила исходит от двигателя и какое сопротивление может преодолеть эту силу. Как только вы узнаете, каково это сопротивление, у вас будет показатель предельной нагрузки, которая может быть приложена к двигателю. Я подозреваю, что ваш OBD-сканер дает вам ложную цифру. Имейте в виду, что это только оценка нагрузки на основе расхода воздуха и потребности в топливе. Если бы это применялось и обороты двигателя не увеличивались, у вас было бы приблизительное значение текущей нагрузки.
Я так понимаю, что такое нагрузка, этот вопрос чисто о цифре, которую вычисляет ЭБУ. Это не дает мне ложную цифру, это дает мне цифру, которую ECU получает и на которую полагается (которая обычно не соответствует фактической внешней нагрузке).
Оценка - это то, что касается меня - как? Вопрос, который я процитировал, кажется, отвечает на это - он в основном зависит исключительно от воздушного потока, но он не объясняет поведение, которое я вижу, поскольку полный газ всегда дает мне 100% -ную нагрузку, даже в нейтральном положении. Но происходит то, что он подскакивает до 100% на очень короткий момент и уменьшается, как будто это зависит от ускорения двигателя, как вы сказали.
Можно ли достичь 100% расчетной нагрузки в нейтральном положении?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 3v