Как определяется нагрузка на двигатель?

Я изо всех сил пытаюсь найти информацию о том, как определяется нагрузка двигателя. Это действительно модное слово для требования крутящего момента?

Этот вопрос состоит из трех частей:

1. Существует ли теоретическое уравнение, которое используется для определения нагрузки двигателя? Если так, то, что это? Я не смог найти ничего определенного в Руководстве по автомобильной технике Bosch .

2. На какие параметры ЭБУ обращает внимание и определяет нагрузку на двигатель? Я не думаю, что есть единственный датчик, который показывает нагрузку на двигатель; вероятно, здесь объединены несколько сигналов.

3. Некоторые ECU, кажется, делают различие между относительной и абсолютной нагрузкой двигателя. Какая разница между двумя?

Существует ли теоретическое уравнение, которое используется для определения нагрузки двигателя?

Это не теоретически, а реально. Согласно SAE International SAE J1979 / ISO 15031-5 (от: 2014-08-11), рассчитанная нагрузка двигателя рассчитывается по следующему уравнению :

LOAD_PCT = [current airflow] / [(peak airflow at WOT@STP as a function of rpm) * 
     (BARO/29.92) * SQRT(298/(AAT+273))]
Where:

- STP = Standard Temperature and Pressure = 25 °C, 29.92 in Hg BARO, 
- SQRT = square root
- WOT = wide open throttle 
- AAT = Ambient Air Temperature (in °C)

Characteristics of LOAD_PCT are:

- Reaches 1.0 at WOT at any altitude, temperature or rpm for both naturally
  aspirated and boosted engines.
- Indicates percent of peak available torque.
- Linearly correlated with engine vacuum
- Often used to schedule power enrichment.
- Compression ignition engines (diesels) shall support this PID using fuel
  flow in place of airflow for the above calculations. 

Вторая часть этой части (Характеристики) дает вам много информации, которую вы ищете. Процент, заданный уравнением, указывает процент пикового доступного крутящего момента.

На какие параметры ЭБУ обращает внимание и определяет нагрузку на двигатель? Я не думаю, что есть единственный датчик, который показывает нагрузку на двигатель; вероятно, здесь объединены несколько сигналов.

Там нет ни одного датчика, который он использует, чтобы понять это. Для бензинового (или с искровым зажиганием) двигателя он использует датчик воздухозаборника (IAT), датчик абсолютного давления в коллекторе (MAP), датчик положения дроссельной заслонки (TPS) и датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя (ECT) для выполнения расчетов и выявления двигатель готов к выполнению расчетов. Процентную переменную можно прочитать из ECU, используя PID $ 04. Согласно стандарту, для поддержания этого требуются системы с воспламенением от сжатия (дизель) и с искровым зажиганием (бензин).

Некоторые ECU, кажется, делают различие между относительной и абсолютной нагрузкой двигателя. Какая разница между двумя?

Вы видели приведенное выше уравнение для расчета нагрузки двигателя. Ниже приведен расчет абсолютной нагрузки на двигатель :

LOAD_ABS = [air mass (g / intake stroke)] / [1.184 (g / intake stroke) *
     cylinder displacement in liters]

Derivation:

- air mass (g / intake stroke) = [total engine air mass (g/sec)] / 
    [rpm (revs/min)* (1 min / 60 sec) * (1/2 # of cylinders (strokes / rev)]

- LOAD_ABS = [air mass (g)/intake stroke] / [maximum air mass (g)/intake 
    stroke at WOT@STP at 100% volumetric efficiency] * 100%. 

Where:

- STP = Standard Temperature and Pressure = 25 °C, 29.92 in Hg (101.3 kPa)
  BARO
- WOT = wide open throttle

The quantity (maximum air mass (g)/intake stroke at WOT@STP at 100% 
volumetric efficiency) is a constant for a given cylinder swept volume. 
The constant is 1.184 (g/liter 3) * cylinder displacement (liter 3/intake
stroke) based on air density at STP.

Characteristics of LOAD_ABS are:

- Ranges from 0 to approximately 0.95 for naturally aspirated engines,
  0 – 4 for boosted engines
- Linearly correlated with engine indicated and brake torque,
- Often used to schedule spark and EGR rates,
- Peak value of LOAD_ABS correlates with volumetric efficiency at WOT.
- Indicates the pumping efficiency of the engine for diagnostic purposes.

Как вы, вероятно, можете видеть, это уравнение зависит от потока воздуха и в основном от объема двигателя. Как говорится в теле, это соотносится с объемной эффективностью (насколько полностью цилиндр наполняется воздухом на такте впуска) в WOT. Эту переменную можно прочитать из ECU по PID $ 43. Это требуется только стандартом для систем с искровым зажиганием.

Нагрузка двигателя измеряется датчиком MAF. Другими словами, он измеряет, сколько воздуха (и топлива) вы всасываете в двигатель, а затем сравнивает это значение с теоретическим максимумом. Когда я изменил карты заправки, наддува и зажигания моего Subaru, во всех таблицах, показывающих нагрузку двигателя на обороты, указана нагрузка двигателя в CFM (кубических футов в минуту). По сути, это означает, что, поскольку мой турбо-поток, например, 350 куб.футов / макс, чем ближе к нему фактический поток воздуха, тем выше процент загрузки.