Может ли компьютер с дизельным двигателем обнаружить (и предотвратить) состояние разгона?

Хотя побег дизеля не так распространен ...

... последствия потрясающе катастрофические .

На старомодных двигателях я могу понять, что вы ничего не можете с этим поделать, кроме как попытаться отключить подачу воздуха.

Но как насчет современных двигателей?

Поскольку современные двигатели, как правило, имеют компьютер, управляющий между различными датчиками и исполнительными механизмами, звучит вполне правдоподобно, чтобы компьютер обнаружил наличие состояния разгона и выключил топливные форсунки и (надеюсь) предотвратить аварию.

Конечно, прекращение подачи топлива не гарантирует, что разгон не произойдет (если двигатель работает на масляных парах), но он справляется с возможным режимом отказа.

Вопросов

• Можно ли определить логическое условие, основанное на определенных характеристиках работы двигателя (например, температура охлаждающей жидкости, скорость, дроссель), которые будут служить для представления двигателя в режиме разгона?

  Одним из важных факторов, который следует учитывать, является то, что используемое логическое условие не должно давать ложноположительного результата (например, оно прекращает подачу топлива, поскольку двигатель находится под большой нагрузкой, когда полностью загруженное транспортное средство движется в гору)

• Как производители автомобилей делают это сегодня, если вообще?

• Предполагая, что прогон может быть надежно обнаружен компьютером двигателя, какие исполнительные механизмы он может задействовать, чтобы приложить все усилия, чтобы остановить прогон?

  Я думаю о том, как отключить подачу воздуха, топлива, масла и предотвратить возгорание двигателя.

Обычный способ обеспечения эффективной защиты от превышения скорости на дизелях в нефтегазовой промышленности гораздо проще, чем использование электроники для отключения.

Единственный эффективный и надежный метод выключения дизеля, работающего на высоких оборотах, - это блокирование всасываемого воздуха. На впускном воздушном канале установлен простой клапан, который закрывается, когда поток воздуха через клапан превышает то, что было бы нормальным для нормальной рабочей скорости двигателя. Он приводится в действие самим воздушным потоком, ему не нужны сенсорные входы или внешнее питание. Он может быть настроен на отключение при потере давления масла в качестве дополнительной функции (как правило, не связано с превышением скорости) и на отключение вручную кабелем с панели управления.

Эти устройства работают на регулируемом натяжении пружины:

усилие закрытия клапана обеспечивается проходящим через него потоком всасываемого воздуха. Когда поток воздуха увеличивается, усилие закрытия увеличивается. этому противостоят пружины клапана, предварительная нагрузка на которые регулируется так, что при заданном потоке воздуха результирующая сила преодолевает сопротивление пружины и вызывает закрытие клапана. после закрытия клапан не вернется в открытое состояние, пока двигатель не остановится.

API или NFPA (не помню, какой именно) требует, чтобы мобильные дизели аварийного реагирования, используемые в нефтегазовой промышленности (нефтеперерабатывающие заводы), такие как пожарные машины на нефтеперерабатывающих заводах, были оснащены системой обнаружения паров углеводородов, которая запускает тот же клапан, упомянутый выше. Я считаю, что основная причина не в том, чтобы предотвратить побег (даже если бы это было так), а в том, чтобы отключить активный источник воспламенения в облаке пара, что может быть более катастрофическим, чем у безудержного дизеля.

Предположительно было бы очень легко обнаружить состояние разгона на основе положения дроссельной заслонки, частоты вращения двигателя и, возможно, скорости ускорения или превышения скорости вращения. Выключение топлива не поможет, потому что, когда возникает такое состояние, двигатель работает на своем собственном масле или из атмосферного газа.

Существует устройство, называемое запорным клапаном, которое устанавливается на определенные двигатели, но я не думаю, что они существуют в дорожных автомобилях как таковых.

Разбег происходит, когда двигатель начинает получать топливо от источника, отличного от инжекторов - утечки турбонаддува, масла, накопленного в промежуточном охладителе, масла, вытягиваемого из картера. Единственный способ остановить это - отключить подачу воздуха в двигатель.

Побеги, о которых я видел / слышал, происходят быстро - очень быстро - увеличение скорости не похоже на то, что могло бы / могло произойти при нормальной работе (ну, может быть, похоже на свободное вращение двигателя. Так что, похоже, ECU может обнаружить это довольно легко. Помимо оборотов и положения дроссельной заслонки, ECU, вероятно, имеет доступ к скорости движения и передаче, в которой находится коробка передач.

Остановить его можно, приведя в действие противоскользящий клапан или что-то в этом роде, например, специальную запорную заслонку / клапан на впуске.

Тем не менее, меня удивляет, что это не похоже на функцию ECU ни на одном из дизелей VW, с которыми я знаком - даже при том, что у них, кажется, есть необходимые датчики и противоударный клапан, который способен выключения двигателя (по крайней мере, на холостом ходу, я никогда не пытался выключить двигатель при полностью открытой дроссельной заслонке). Поскольку кажется, что это можно было бы сделать полностью в микропрограмме ECU, я бы подумал, что это было бы сделано - стоимость разработки, по-видимому, была бы относительно низкой и единовременной (помимо настройки некоторых параметров, если дизайн был самонастраивающегося), я не вижу затрат на единицу продукции.

Так что это заставляет меня задуматься, есть ли какая-то другая причина не реализовывать эту функцию. Если бы существовали дополнительные материальные затраты, я мог бы сравнить производственные затраты с вероятностью побега, но, поскольку стоимость каждого транспортного средства была бы равна нулю (или очень близка к нулю), это не похоже на обоснование отказа от этого. это было бы экономично.

Все двигатели будут уменьшать впрыск топлива, когда красная линия будет преодолена. Вот для чего нужны ограничители оборотов, и они были с нами на протяжении многих десятилетий.

Некоторые двигатели (самые современные?) Имеют дроссельную заслонку, хотя это не является строго необходимым для основной работы. Этот клапан должен начинать закрываться, когда двигатель нуждается, ну, в общем, в дросселировании, как в случае, когда вы отпускаете акселератор или при чрезмерном обороте.

Кстати, я когда-то не мог выключить свой бензиновый двигатель, потому что он работал на самовоспламеняющемся масле, всасывавшемся через отверстие, пробитое в поршне сломанной свечой зажигания. Он не переборщил, но не остановился ни на минуту или около того после того, как я остановился и выключил зажигание. Так что проблема может даже случиться с не дизелями.

Вы можете определить убегающий двигатель, основываясь на том, находится ли он слишком далеко над красной линией, используя кулачковые или коленчатые датчики.

Чтобы остановить это, вы должны сделать одно из двух или оба. подача топлива будет прервана, или впускной дроссельный клапан закроется. Вы также можете использовать тормоз и сцепление или транс-тормоз и гидротрансформатор с высоким сопротивлением.

Вы можете толкать кулачки в сторону, удерживая двигатель закрытым.

Вы можете сделать что-то похожее на Джейк тормоз и открыть выхлопные отверстия на такте.

Вы могли бы заблокировать выхлопную трубу.

Вы можете иметь бак инертного газа, который выпускает

Дизельные двигатели используют остановку двигателя, но это не просто отключение воздуха и топлива для двигателя. Двигатель должен вдыхать воздух, сжимать его, а затем выпускать в конце такта сжатия. Если воздух активно не вдыхается и выдыхается, то двигатель будет восстанавливать энергию, которую он расходует на такте сжатия на такте расширения. Двигатель, который не предназначен для торможения, не может действовать как тормоз. Остановка топлива и воздуха не остановит сбег на уклоне.

Можно обнаружить работу транспортного средства вне режима безопасности, но действия автоматической системы могут оказаться опасными. Например, агрессивное торможение транспортного средства на скользкой поверхности может привести к полной потере контроля.

Компьютеры, вероятно, лучше снижают вероятность сбега, чем тормозят. Они могут контролировать критические температуры, давления и уровни и подавать сигнал тревоги до того, как тормоза выйдут из строя.

Мое понимание дизельного разгона состояло в том, что это вызвано исключительно смазочным маслом, попадающим в воздушный заряд камеры сгорания, обычно, но не всегда, через поврежденный сальник в турбонагнетателе.

Большинство современных двигателей (под которыми я имею в виду 1990-е годы), особенно с впрыскиваемым топливом, используют режим «отсечки», чтобы сэкономить топливо и повысить торможение двигателем, когда вы не работаете на газе, а обороты двигателя выше определенного уровня. ( как правило , в середине-1000s), они не делают намеренно инъекционные любого топлива в цилиндр или воздушного заряда, только возобновление инъекции (или смесеобразования) , когда скорость падает ниже этого порога, чтобы предотвратить срыв ( в частности , некоторые Твичи модели, такие как маломощные дизели с жесткой форсировкой фактически настроены на то, чтобы начать немного впрыскивать, при чуть более высоких оборотах, если скорость двигателя быстро падает, в качестве тактики противодействия срыву, но для этого все же требуются обороты в 2000 или более - дальность действия, а для них надо падать, а не подниматься).

Поэтому не нужно вносить никаких изменений в их работу, чтобы реализовать вашу идею; все хорошо, это то, что они уже делают по умолчанию, Если вы не дотрагиваетесь до дросселя, и обороты начинают расти, система сначала постепенно уменьшает впрыскиваемое топливо, чтобы попытаться отрегулировать холостой ход до нормальной скорости, и, в противном случае, полностью его отключит это выше порога выбега для осуществления торможения двигателем. Если этого недостаточно, потому что горючее топливо добавляется из другого источника, хорошо ... если только в двигателе не установлена ​​какая-либо другая специальная система защиты от разгона (например, электромагнитная заслонка, которая катастрофически задушит подачу воздуха), или водитель способный предпринять достаточно быстрые и жестокие действия, чтобы принудительно остановить его, в то время как аномальный поток топлива все еще довольно мал (как я когда-то должен был сделать) ... вы забиты. ECU ничего не может сделать.

Вдобавок ко всему, поскольку компьютеры с двигателями, как правило, не делают много для интеграции информации от датчиков колес ABS и / или коробки передач (и, в частности, не от сцепления), за пределы уровня управления иглой спидометра и активации ABS / ESP, где необходимо, или включение фонаря заднего хода, или отключение мощности дроссельной заслонки при обнаружении вращения колеса, ECU практически не может определить, вызвано ли непредусмотренное повышение частоты вращения двигателя аномальным разгоном, хотя и немного много затяжного спрея с легким запуском, вводимого в морозное утро, или из-за крутого понижения или использования понижающего переключения двигателя для механического торможения двигателя в качестве торможения двигателем. Конечно, было бы трудно понять, что

((между прочим, возможно, с тех пор это стало обычным явлением в повседневных дизельных двигателях легковых автомобилей, но наличие какого-либо закрылка, дроссельной заслонки или ограничения на впуске было совершенно определенно НЕ в случае с тем, что у меня было; часть эффективности системы в вашем типичном малом TDi основаны на отсутствии таких вещей, при этом мощность и скорость двигателя полностью зависят от количества топлива, впрыскиваемого непосредственно перед ВМТ на такте сжатия. Если есть заслонка аварийного отключения, то она должна быть надежно уложенным за пределы обычного воздушного потока до тех пор, пока он действительно не понадобится, только после этого захлопнуть в закрытом положении. Я полагаю, это было бы наиболее полезным, надежным и простым в реализации, если бы оно просто открывалось при включении зажигания и закрывалось при повороте это от...?))