Úloha na měření motorů s programovatelnou řídicí - Kit Car

 Modul č.2 – Měření parametrů spalovacích motorů, úpravy a ladění motorů, jízdní zkoušky vozidel Úloha na měření motorů s programovatelnou řídicí jednotkou na motorové brzdě. VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077
Obsah Popis měřicí soustavy ................................................................................................................. 2 Výukové úlohy jsou rozděleny do následujících částí ................................................................ 3 Parametrizace motoru ....................................................................................................... 3 Úprava palivové mapy a mapy předstihu ........................................................................... 3 Měření dosažených výkonových parametrů ...................................................................... 3 Kalibrace vybraných snímačů motoru .................................................................................... 4 Snímač absolutního tlaku v sacím potrubí ......................................................................... 5 Snímač teploty chladicí kapaliny ...................................................................................... 11 Parametrizace motoru ......................................................................................................... 16 Úprava palivové mapy a mapy předstihu ............................................................................. 20 Měření dosažených výkonových parametrů ........................................................................ 29 VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 1 Cíle výukových úloh Podstatou těchto výukových úloh je obeznámit se s procesem úpravy výkonových vlastností spalovacího motoru za pomoci programovatelné řídicí jednotky. Před samotnou realizací úloh je důležité přiblížit posluchačům základní technické informace z oblasti funkce a měření spalovacích motorů. Proto před každou kapitolou Vás krátce seznámíme se základními informacemi, které jsou potřebné k úspěšnému provedení popsaných úloh. Popis měřicí soustavy Měřicí soustava viz Obr. 1, na které budou prováděny veškeré úlohy, se skládá z hydrodynamické motorové brzdy, spalovacího motoru Škoda 1.4, řídící jednotky a počítače. Ty jsou dále doplněny o ovládací a měřicí prvky. Motorová brzda je ovládána pomocí ovládacího panelu (X‐Console). Motorová brzda a spalovací motor jsou hřídelemi spojeny a vzájemně na sebe momentově působí. Chod spalovacího motoru ovládá programovatelná řídicí jednotka, která pomocí snímačů zjišťuje aktuální veličiny a akčními členy řídí spalovací proces motoru. Změna konfigurace a vizualizace všech parametrů řídicí jednotky je prováděna na připojeném počítači s vhodným softwarem (ECU Michl Motorsport). Obr. 1 Blokové schéma měřicí soustavy VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 2 Výukové úlohy jsou rozděleny do následujících částí Kalibrace vybraných snímačů motoru str. 4‐14 Parametrizace motoru str. 15‐19 Úprava palivové mapy a mapy předstihu str. 20‐27 Měření dosažených výkonových parametrů str. 28‐30 VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 3 Kalibrace vybraných snímačů motoru
Z kraje této kapitoly se budeme věnovat krátkému seznámení s vybranými snímači. Snímače jsou pomyslné smyslové orgány pro řídicí jednotky. Snímají veličiny jako je úhel natočení, otáčky, rychlost, zrychlení, vibrace, tlak, průtok, koncentraci plynů atd. Jejich signály jsou nezbytné pro řízení motoru. Snímače převádí neelektrické vstupní veličiny na elektrické signály, které jsou dále upraveny přizpůsobovacím obvodem. Tyto signály potom zpracovává řídicí jednotka. K řídicí jednotce jsou dále připojeny akční členy, které zajišťují regulaci dané veličiny. Jedná se tedy o uzavřený okruh řízení se zpětnou vazbou viz Obr. 2 Obr. 2 Zjednodušené blokové schéma řízení spalovacího motoru Snímače můžeme rozdělit na snímače teploty, tlaku, polohy, množství, síly atd. Pro názornost zde uvádíme některé z nich, které je zapotřebí v měřicí soustavě kalibrovat. Kalibrovat budeme snímače teploty chladicí kapaliny a snímač absolutního tlaku v sání. Námi použité snímače nejsou kompatibilní s programovatelnou řídicí jednotkou, aby měřené hodnoty byly relevantní, je potřeba v softwaru řídicí jednotky pro každou hodnotu snímače přiřadit tomu odpovídající hodnotu napětí na snímači. VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 4 Snímač absolutního tlaku v sacím potrubí
Snímač absolutního tlaku v sacím potrubí (Obr. 3) měří absolutní tlak v sacím potrubí za škrticí klapkou. Spolu se signály snímače otáček a teploty nasávaného vzduchu je možno vypočítat hmotnost nasávaného vzduchu. Absolutní tlak slouží jako podklad při přípravě směsi a k řízení zapalování. Obr. 3 Snímač tlaku v sacím potrubí Úloha č. 1 ‐ Kalibrace snímače absolutního tlaku v sání Kalibrace tohoto čidla je důležitá, protože při nesprávné funkci snímače řídicí jednotka nezjistí skutečný provozní stav motoru. To má za následek ztrátu výkonu, vynechávání chodu během akcelerace a kolísání volnoběhu. Při akceleraci je škrticí klapka plně otevřena a tlak v sání se blíží atmosférickému. Ve fázi decelerace je škrticí klapka zcela uzavřena a v sání se tvoří podtlak. Díky tomuto měření dostává řídicí jednotka informaci o stavu motoru a na základě tohoto ovlivňuje zapalování a vstřikování. V programu ECU Michl Motorsport zvolte kolonku Stav/Snímače. Na Obr. 5 je červenou barvou zvýrazněno pole, které zobrazuje aktuální kalibrovaný tlak v kPa a také bitovou hodnotu vstupu ze snímače do řídící jednotky. My se nejprve zaměříme na pole s bitovou hodnotou. Tato hodnota je v podstatě napětí převedené řídicí jednotkou na toto bitové číslo. 0V odpovídá 0d, naopak maximální hodnota 5V odpovídá 8191d. Postup kalibrace je tedy následný: Pomocí klíče TORX 5 vyšroubujte tlakový snímač ze sacího potrubí (viz Obr. 4). Neodpojujte konektor pouze vysuňte čidlo z tělesa sacího potrubí. Protože se v našem případě jedná o přeplňovaný motor, bude v sání vznikat podtlak (při deceleraci motoru) i přetlak (při VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 5 akceleraci). Proto bude mít kalibrace dvě pomůcky. První bude podtlaková pumpička s manometrem pro simulaci podtlaku na snímači a druhá bude tlaková pumpička s manometrem pro simulaci přetlaku. Obr. 4 Umístění tlakového čidla na motoru Do přiložené Tab. 1 postupně vepište odečtenou bitovou hodnotu z informačního okna odpovídající tlaku na manometru pumpiček. Nejprve začneme zaznamenáním okolního barometrického tlaku. Hodnotu okolního tlaku odečteme v kolonce s názvem „barometrický tlak“ na Obr. 5, pole označené zelenou barvou. Hodnotu v kPa opíšeme do Tab. 1. Dále opíšeme adekvátní bitovou hodnotu v červeně označeném poli tlaku vzduchu do kolonky bitové hodnoty barometrického tlaku v Tab. 1. Tímto jsme si zaznamenali, jaká bitová hodnota na snímači tlaku v sání odpovídá okolnímu barometrickému tlaku. VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 6 Obr. 5 Informačního okna aktuálního stavu snímačů Připojte podtlakovou pumpičku ke snímači viz Obr. 6. Sledujte manometr a pumpičkou na snímači vytvořte tlak odpovídající 20 kPa, pak odečtěte bitovou hodnotu z informačního okna a zapište ji do Tab. 1. Stejným způsobem opište bitové hodnoty pro 40, 60, 80 kPa. Tím budou zapsány hodnoty pro podtlak. Odpojte podtlakovou pumpičku. VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 7 Obr. 6 Připojení kalibrační podtlakové pumpičky Připojte přetlakovou pumpičku s manometrem na snímač. Pumpováním vytvořte na snímači tlak (viz Obr. 7) odpovídající 140 kPa a opět opište do tabulky bitovou hodnotu z informačního okna snímačů. Postup opakujte pro 180, 220 a 260 kPa. VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 8 Obr. 7 Připojení kalibrační pumpičky s manometrem Tab. 1 je tímto vyplněna a můžeme tyto údaje zapsat do interpolační kalibrační tabulky. Tu v programu otevřeme pro‐klikem cesty Nastavení/Snímače/Vzduch/Tlak vzduchu. Hodnoty z Tab. 1 přepíšeme do interpolační kalibrační tabulky (Obr. 8). Stisknutím klávesy F4 se provedený zápis přenese do paměti řídicí jednotky. Tím je kalibrace čidla absolutního tlaku v sání dokončena. Pro kontrolu spusťte informační okno snímačů a připojte podtlakovou pumpičku, hodnoty na barometru pumičky by měly odpovídat hodnotám kPa tlaku vzduchu v informačním okně. Drobné odchylky nejsou pro řízení motoru zásadní, proto odchylka do 5% je považována za přípustnou. Tab. 1 Pomocná tabulka pro kalibraci čidla tlaku v sání 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Stav Podtlak Barometrický tlak Přetlak D 0 8191 kPa 0 20 40 60 80 140 180 220 260 300 VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 9 Obr. 8 Interpolační kalibrační tabulka tlaku vzduchu VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 10 Snímač teploty chladicí kapaliny
Snímač teploty chladicí kapaliny (Obr. 9) funguje na principu odporu, který je závislý na teplotě. Při vyšších teplotách je elektrický odpor nižší, naopak při nižších teplotách je elektrický odpor vyšší. Na základě napětí na výstupu ze snímače určuje řídicí jednotka teplotu. Obr. 9 Snímač teploty chladicí kapaliny Tyto senzory se nazývají termistory, jejich odpor klesá nelineárně s teplotou. VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 11 Úloha č. 2 ‐ Kalibrace snímače teploty chladicí kapaliny Kalibrace tohoto čidla je důležitá, protože při nesprávné funkci řídicí jednotka nezjistí skutečný teplotní stav motoru. To má za následek špatné korekce vstřikovací doby, tedy množství paliva. Správná korekce vstřikovací doby je obzvlášť důležitá ve fázi zahřívání a při přehřátí motoru. Při startování motoru řídicí jednotka na základě teploty motoru vstřikuje až 30x více paliva než v zahřátém stavu. Ve fázi zahřívání motoru na provozní teplotu řídicí jednotka vstřikuje až 3x více paliva než v zahřátém stavu. Ve fázi přehřátí motoru řídicí jednotka omezuje přísun paliva v jednotkách procent, aby snížila výrobu odpadního tepla. V programu ECU Michl Motorsport zvolte kolonku Stav/Snímače. Na Obr. 10 je modrou barvou zvýrazněno pole snímače teploty vody. Stejně jako v předešlé úloze zde budeme odečítat bitovou hodnotu pro jednotlivé teplotní stupně vyvozené na snímači. Obr. 10 Spuštění kalibračního okna teplotního snímače VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 12 Tab. 2 Pomocná tabulka pro kalibraci čidla teploty vody D °C 1 0 200 2 180 100 Přednastavené hodnoty 3 320 80 4 70 5 60 6 50 Hodnoty pro kalibraci 7 40 8 30 9 20 10 5880 0 Přednastavené hodnoty 11 8191 ‐100 V Tab. 2 jsou nevyplněná pole v rozsahu od 20 do 70°C, které je třeba naměřit a zaznamenat. VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 13 Pro měření teploty využijeme teplotní snímač z motorové brzdy. V programu SuperFlow WinDyn na druhém monitoru sledujte aktuální teplotu označenou Cool In, která odpovídá aktuální teplotě chladicí kapaliny. Tato teplota je měřena ve stejném místě, jako je umístěn snímač teploty chladicí kapaliny (Obr. 11). Termočlánek, který ji měří, je kalibrován výrobcem, a proto se budeme řídit touto teplotou i pro kalibraci snímače chladicí kapaliny. Obr. 11 Umístění termočlánku i snímače v těle termostatu. 1. Nastartujte studený motor, a nechte jej zahřívat ve volnoběžných otáčkách. 2. Do Tab. 2 postupně zapisujte aktuální bitovou hodnotu napětí na snímači vždy při dosažení teploty 20°, 30°, 40°, 50°, 60° a 70°C. 3. Po dokončení pomocné tabulky (Tab. 2) přepíšeme hodnoty do interpolační kalibrační tabulky (Obr. 12). Tu zobrazíme pro klikem cesty Nastavení/Snímače/Olej a voda. Stisknutím klávesy F4 se provedený zápis přenese do paměti řídicí jednotky. Tím je kalibrace čidla teploty vody dokončena. 4. Pro kontrolu spusťte informační okno snímačů a zkontrolujte, zda aktuální hodnoty teploty vody odpovídá hodnotě CoolIn na druhém monitoru v programu WinDyn. Drobné odchylky nejsou pro řízení motoru zásadní, proto odchylka do 5% je považována za přípustnou. VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 14 Obr. 12 Interpolační kalibrační tabulka teploty vody VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 15 Parametrizace motoru
Pod pojmem parametrizace motoru si můžeme představit soubor odměřených či vypočítaných parametrů motoru, které jsou potřeba vložit do paměti řídicí jednotky, aby mohla objektivně zpracovávat data a na jejich základě řídit chod motoru. V našem případě se jedná o soubor následujících parametrů. Limity otáček motoru nastavte s ohledem na jeho konstrukci, otáčky zvolte s přihlédnutím na hodnoty původního sériového motoru, případně na doporučené hodnoty adekvátní k provedeným úpravám motoru. Cestu k nastavení limitu otáček naleznete pro klikem cesty Nastavení/Omezení/Otáčky/ Omezovač. V tomto okně přepište červeně označené hodnoty v Obr. 13 na požadovanou hodnotu (v tomto případě 6000 ot/min). Pro dokončení stiskněte klávesu F4. Obr. 13 Okno pro nastavení omezovače otáček motoru VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 16 Nastavením defaultních hodnot nastavíme hodnoty, které bude řídicí jednotka považovat za aktuální v případě selhání snímače. Nastavujeme všeobecně předpokládané okolní podmínky. To jsou hodnoty, které při běhu motoru nahradí signál ze snímačů, pokud dojde k odpojení snímačů nebo jejích selhání. Konkrétně nastavíme hodnoty dlouhodobě očekávané, tzn. teplota vzduchu 20°C, teplota chladicí kapaliny 80°C, tlak v sání 100kpa atd. Pro klikem cesty Nastavení/Snímače/Vzduch se dostaneme do prvé záložky, kde nastavíme náhradní hodnoty senzorů měřících vzduch. Konkrétně nás zajímá červeně značená hodnota, viz Obr. 14 kde nastavíme náhradní hodnotu tlaku. Zadání dokončíme stlačením klávesy F4. Stejným způsobem nastavíme náhradní teplotu pro kalibrovaný snímač teploty vody v záložce Nastavení/Snímače/Olej a voda. Obr. 14 Záložka interpolačnich tabulek vzduchových seznzorů VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 17 Časový úsek inicializace zapalovací cívky. Je to doba průchodu proudu zapalovací cívkou. Doporučená hodnota je při použití svíčky s jednou elektrodou 2ms. Při použití víceelektrodových zapalovacích svíček nastavujeme hodnotu vyšší. Zápis požadované doby inicializace cívky se provádí v tabulce, kterou najdete proklikem cesty Nastavení/Zapalování/Délka nabíjení (viz Obr. 15). V celém rozsahu otáček je nutno zapsat požadovanou hodnotu. Obr. 15 Okno pro nastavení délky nabíjení zapalovacích cívek Nastavení úhlu konce vstřiku, je to úhel při kterém ukončí vstřikovač dodávku paliva do válce. V programu ECU Michl Motorsport lze úhel ukončení vstřiku měnit v závislosti na otáčkách a tlaku v sání motoru. Pro zjednodušení zapíšeme do řídicí jednotky jednotný úhel pro celý rozsah motoru. Celý proces vstřiku probíhá u motorů s nepřímým vstřikováním před sacím taktem motoru, protože je palivo vstřikováno do sacího potrubí a spolu se vzduchem je nasáto do válce motoru. U přímovstřikového motoru je vstřikováno palivo do válce až po sacím taktu na začátku taktu komprese válce. Všechny čtyři takty motoru probíhají během otočení klikové hřídele o 720°. Za nulový bod motoru se považuje 0° klikové hřídele, kdy je píst prvního válce motoru v horní úvrati a začíná fáze expanze. Určete úhel konce vstřiku za předpokladu, že expanze začíná v 0° a úhel konce vstřiku by měl odpovídat polovině kompresního taktu. Proklikem cesty Nastavení/Palivo/Úhel vstřiku/Palivová rampa 1 se VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 18 dostanete k mapě úhlu konce vstřiku. Zde vyplňte jednotně kolonky na hodnotu, kterou jste si určili. Stiskem klávesy F4 uložte nastavení do řídicí jednotky. Nakonec uložíme toto nastavení do počítače pod názvem „Základní“. Uložení provedeme proklikem cesty Soubor/Ulož jako. VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 19 Úprava palivové mapy a mapy předstihu
V řídicí jednotce motoru jsou připraveny a nainstalovány základní mapy, které jsou navrženy podle předpokladů a známých parametrů motoru. Abychom dosáhli optimalizovaného průběhu výkonu a krouticího momentu je potřeba upravit mapy paliva a předstihu tak, aby odpovídaly maximálnímu možnému zatížení motoru. Protože řídicí jednotka obsahuje regulaci podle lambda sondy, není třeba bohatost směsi upravovat manuálně pro každé zatížení a otáčky motoru. Stačí tuto regulaci zapnout zaškrtnutím v dialogovém oknu Nastavení/Obecné (viz Obr. 16). Obr. 16 Okno obecného nastavení s možností aktivace lambda regulace Palivová mapa: Tato mapa dává řídicí jednotce informaci, jak dlouho má být vstřikovač paliva otevřen a jaké množství paliva bude vstříknuto na jeden pracovní cyklus v mikrolitrech (µl). V mapě je zaznamenáno požadované množství paliva pro veškeré závislosti otáček (RPM) a otevření sací klapky. Parametr otevření sací klapky je reprezentován tlakem (kPa) nasávaného vzduchu v sání motoru. VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 20 Na Obr. 17 číslice v poli s bílým pozadím reprezentují délku vstřiku, X‐ová osa, zvýrazněná modrou barvou, znázorňuje tlak v sání a Y‐ová osa, zvýrazněná červenou barvou, odpovídá rozsahu otáček motoru. Díky zapnuté regulaci lambda, řídicí jednotka aktuálně v čase upravuje hodnoty v mapě tak, aby se poměr paliva a vzduchu blížil stechiometrickému poměru, tedy lambda 1. Obr. 17 Mapa paliva s grafem VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 21 Mapa předstihu: Tato mapa má stejné funkční proměnné hodnoty, tedy osu X a Y, jako v případě palivové mapy, ale místo hodnot množství paliva je zde úhel zážehu ve stupních (viz Obr. 18). Tento úhel reprezentuje okamžik před nebo za horní úvratí pístu, kdy řídící jednotka inicializuje zápal stlačené směsi ve válci. Kladná hodnota reprezentuje úhel za horní úvratí a záporná před horní úvratí. Obr. 18 Mapa předstihu zážehu s grafem Na Obr. 19 je žlutou barvou vyobrazeno pásmo pro zapálení směsi ve válci. Tento úhel zapálení směsi je závislý na několika provozních stavech. Obecně lze říci, že ve volnoběžných otáčkách, tedy ve stavu bez zatížení, je tento úhel zápalu malý, blížící se 0°. Se zvyšujícími se otáčkami by se měl úměrně zvyšovat i předstih. VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 22 To je proto, že se zvyšováním otáček motoru se zkracuje doba celého procesu spalování, ale čas potřebný k zapálení směsi zapalovací svíčkou je konstantní a proto musíme inicializovat jiskru dříve před horní úvratí, aby bylo dosaženo zvýšení tlaku výbuchem směsi v okamžiku, kdy je píst těsně za horní úvratí. Tím je dosaženo největšího možného krouticího momentu. Obr. 19 Schéma úhlu inicializace zapalovací cívky V případě když zvýšíme zatížení motoru, tedy tlak působící proti pohybu pístu a tedy proti tlaku zapálené směsi, může začít docházet k tzv. detonačnímu spalování. Na Obr. 19 je zelenou barvou vyobrazeno rozmezí kde může docházet k detonačnímu spalování. Je to proces, kdy nedojde k plynulému rozvinutí čela plamene ve směsi od svíčky, ale v objemu směsi vznikají další ohniska hoření samozápalem. To znamená, že nedochází k plynulému nárůstu tlaků, ale k rychlému skokovému navýšení tlaku, vznikajícího v důsledku srážek tlakových vln šířících se z různých ohnisek hoření. Detonační spalování se projevuje tzv. VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 23 klepáním motoru. Při dlouhodobě trvajícím detonačním spalováním dochází k degradaci částí motoru. Úloha č. 5 ‐ Úprava mapy předstihu 1. Spustíme a necháme zahřát motor na provozní teplotu. 2. Na XConsoli nastavíme brzdné otáčky a pedálem plynu tlak v sání, každá skupina si nastaví jednu hodnotu otáček a pro tyto otáčky postupně hodnoty tlaků v sání viz. Obr. 20 a Tab. 3. Obr. 20 Nastavení brzdných otáček na XConsoli Tab. 3 Tabulka nastavení optimalizovaných oken předstihu Skupina Č.1 Č.2 Č.3 Č.4 Č.5 1500 ot/min 2000 ot/min 2500 ot/min 3000 ot/min 3500 ot/min Tlak vzduchu 40‐100 kPa 100‐160 kPa
160‐220 kPa 220‐280 kPa
VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 24 Tímto nastavíme jednotlivé pracovní body (pracovní bod je definován jednou hodnotou otáček a tlaku vzduchu). Brzda SuperFlow automaticky udržuje nastavené brzdné otáčky a pomocí pedálu plynu udržujeme tlak vzduchu na požadované hodnotě. Aktuální hodnotu tlaku a otáček můžeme sledovat proklikem cesty Stav/Záznam (viz Obr. 21) Obr. 21 Okno pro kontrolu pracovního bodu 3. Na základě otáček a tlaku v sání dle Tab. 3 označíme v mapě předstihu požadovaný rozsah polí viz Obr. 22. VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 25 Obr. 22 Příklad označení pracovního okna v mapě předstihu 4. Tlačítkem F2 snižujeme aktuální hodnotu předstihu a tlačítkem F3 zvyšujeme hodnotu předstihu. Hodnotu vždy měňte po 5°. Po provedené změně stiskem F4 zapište nové hodnoty do paměti řídicí jednotky. Nastavujte předstih zážehu tak, abyste dosáhli nejvyššího krouticího momentu, proto vždy po provedení změny zkontrolujte, zda krouticí moment roste nebo klesá. Hodnotu krouticího momentu je možné sledovat v programu WinDyn (viz. Obr. 23). VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 26 Obr. 23 Vizualizační okno WinDyn s ukazatelem krouticího momentu Při tomto nastavení dávejte pozor na výskyt detonačního spalování tzv. „Klepání motoru“ a v tom případě snižte předstih tak, aby k tomuto nedocházelo. Pro snadnou detekci klepání motoru využijte sluchátek napojených na snímač viz Obr. 24. Obr. 24 Sluchátka s detonačním senzorem. VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 27 5. Po naměření optimální hodnoty předstihu zapište hodnotu do Tab. 4. 6. Na základě dat z Tab. 4 s pomocí lektora vložte a interpolujte hodnoty pro celý rozsah mapy předstihu tak, aby byla mapa kompletní. 7. Uložte nastavení do počítače pod názvem „Upravena“, proklikem cesty Soubor/Ulož jako. VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 28 Měření dosažených výkonových parametrů
Po vámi provedených změnách v mapách řídící jednotky je důležité si ověřit správnost dosažených výsledků. To provedeme v následující úloze, jejíž podstatou je změřit výkonovou a momentovou charakteristiku motoru s využitím původní mapy bez úprav předstihu a mapy upravené v předcházející úloze. Jednotlivé nastavení řídící jednotky lze totiž ukládat do paměti počítače a dle potřeby je lze znovu vyvolat a nahrát zpět do řídící jednotky. Proto nejprve odměříme charakteristiky pro mapu s názvem „Zakladni“ a pak úlohu replikujeme s mapou „Upravena“. Pro toto měření využijeme automatického přírůstkového testu. Přírůstkový test je postupný test definovaný počátečními otáčkami, koncovými otáčkami, postupovými otáčkami a časem stabilizace kroku viz. Obr. 25. Test je spuštěn v nastavených startovních otáčkách a postupným zvyšováním otáček po krocích pokračuje k otáčkám koncovým. V každém kroku brzda stabilizuje přednastavený čas otáčky a provede 10x měření. Z těchto hodnot se do počítače ukládá průměrná hodnota. Tím se zvyšuje přesnost měření. Obr. 25 Teoretický graf akceleračního testu Lektor nahraje do řídící jednotky (soubor „Zakladni“) nastavení bez úprav map předstihu a paliva. Postupně proveďte přírůstkové měření motoru pro polohu škrticí klapky (throttle position) dle následující Tab. 4. Tab. 4 Tabulka nastavení parametrů pro test Skupina Č.1 Č.2 Č.3 Č.4 Č.5 Poloha škrt. Klap. % 100 80 60 40 20 Startovní otáčky RPM Koncové otáčky RPM 1500 3500 VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 29 Úloha č. 6 ‐ Měření dosažených výkonových parametrů 1. Nastartujte motor a nechte zahřát na provozní teplotu 80°C 2. Pomocí otočných knoflíků (Obr. 26) nastavíme měřený rozsah otáček testu. Knoflík 2 ‐ Lower reprezentuje startovní nejnižší otáčky, 1 ‐ Upper reprezentuje konečné nejvyšší otáčky a knoflík 3 ‐ Return určuje otáčky motoru po ukončení testu. (Postupové otáčky a čas stabilizace je přednastavena obsluhou brzdy) Obr. 26 Popis ovládání testu na X‐Consoli. 3. Po zadání parametrů, spusťte test pomocí tlačítka A – Start Test. 4. Pomalu přidávejte plyn až do nastavení zatížení na požadovanou hodnotu polohu škrticí klapky dle Tab. 3. Absorbér je zatížen a drží motor ve stanovených otáčkách. Stiskněte tlačítko D ‐ Accel pod pravým displejem aby aktivoval test. 5. Motor zrychluje na postupové otáčky, stabilizuje a měří, zrychluje k dalším postupovým otáčkám. Proces se opakuje až po dosažení koncových otáček. Na konci testu absorbér zbrzdí motor k návratovým otáčkám. 6. Pro dokončení testu stiskněte tlačítko E ‐ Stop. 7. Lektor nahraje do řídící jednotky (soubor „Upravena“) nastavení s provedenými úpravami map předstihu. 8. Postupně opakujte postup 1‐6. 9. V programu WinDyn lektor vygeneruje porovnávací grafy. Na základě naměřených dat zhodnoťte rozdíly průběhů „Upravena” a „Zakladni“. Odečtěte nárůst krouticího momentu po úpravě map předstihu. VŠB‐TU Ostrava, FMMI, Katedra materiálů a technologií pro automobily CZ.1.07/3.2.07/02.0077 30