Variklio detonacijos valdymas – kaip ECU aptinka ir valdo detonaciją
Dalintis:
Detonacija naikina stūmoklius, žiedų prizmes ir guolių korpusus. ECU detonacijos valdymo sistema tai aptinka realiuoju laiku ir išima uždegimo laiką prieš atsirandant konstrukcijos pažeidimui. Štai kaip sistema veikia ir kaip ją teisingai sukalibruoti.
Bottom Line
- Variklio detonacija yra savaiminis galinių dujų užsidegimas – tai atskiras įvykis nuo išankstinio uždegimo, kuriam reikia kitokio sprendimo.
- Detonacijos jutikliai yra pjezoelektriniai akselerometrai, suderinti su kiaurymės rezonansu, paprastai 6–15 kHz, ir turi būti montuojami ant pliko metalo, kad signalas būtų tinkamai sujungtas.
- Kiekvieno cilindro ECU detonacijos valdymas taiko 1–3° uždegimo uždelsimą kiekvienam įvykiui, neatjungdamas laiko iš nepažeistų cilindrų
- Slenksčio kalibravimas pradedamas nuo švarios pilnos apkrovos bazinės linijos; kiekvienam aps./min./apkrovos elementui nustatykite 20–30 % didesnes nei didžiausios triukšmo lygio vertės.
- Reguliarus detonacijos sulėtėjimas esant plačiai atidarytai droselio sklendei yra gedimo signalas – raskite ir pašalinkite pagrindinę priežastį.
Kas yra variklio detonacija?
Detonacija, dar vadinama detonacija, yra savaiminis galinių dujų užsidegimas: nesudegusio oro ir degalų mišinio prieš sklindančią liepsnos frontą. Benzino galinės dujos savaime užsidega 250–280 °C temperatūroje; didelio suspaudimo arba padidinto slėgio cilindre įkrovimo temperatūros ir slėgio derinys pasiekia šią ribą dar prieš pasiekiant liepsnos frontą. Galinės dujos užsidega savaime, sukeldamos slėgio šuolį, kuris susiduria su įprastu degimo procesu. Įprasto degimo metu slėgio didėjimo greitis yra mažesnis nei 100 bar/ms; detonacijos metu slėgis gali viršyti 200 bar/ms. Dėl susidariusių slėgio svyravimų stūmokliai, žiedų paviršiai ir švaistiklio galas patiria smūginę apkrovą. Ilgalaikis detonavimas esant didelei apkrovai sugadins variklį.
Išankstinis uždegimas yra kita problema, ir šis skirtumas yra svarbus diagnozei nustatyti. Įprastas degimas prasideda nuo uždegimo žvakės; liepsnos frontas sklinda per įkrovą. Detonacija įvyksta po kibirkšties, galinėje dujų zonoje. Išankstinis uždegimas prasideda prieš kibirkštį, jį sukelia karšta vieta degimo kameroje, įkaitusios nuosėdos arba perkaitęs vožtuvo lizdas. Išankstinis uždegimas veikia trumpesniu laiku ir paprastai yra labiau destruktyvus nei detonacija. Detonacijos valdymo sistemos sprendžia detonacijos ir detonacijos problemas. Jei yra išankstinis uždegimas, suraskite ir pašalinkite karštą vietą.
Pagrindinės trankymo priežastys yra nuspėjamos:
- Uždegimo laikas per pažengęs, atsižvelgiant į degalų oktaninį skaičių esant dabartiniam cilindro slėgiui
- Kuro oktaninis skaičius nepakankamas jūsų suspaudimo laipsniui arba slėgio slėgiui
- Liesas oro ir degalų santykis esant didelei apkrovai
- Aukšta įsiurbiamo oro temperatūra – variklyje su turbokompresoriumi IAT temperatūra, kuri po tarpinio aušintuvo yra 50–60 °C aukštesnė už aplinkos temperatūrą, išmatuojamai padidina detonacijos tikimybę.
- Degimo kameros nuosėdos arba perkaitusios vožtuvų sėdynės
Kaip veikia detonacijos jutikliai?
Detonacijos jutikliai yra pjezoelektriniai akselerometrai, pritvirtinti prie variklio bloko. Kiekvienas jų stebi dažnių juostą, atitinkančią cilindro kiaurymės mechaninį rezonansą detonacijos metu. Šis rezonansinis dažnis paprastai yra 6–15 kHz ir priklauso nuo kiaurymės skersmens: didesnės kiaurymės rezonuoja žemesniu dažniu, mažesnės – aukštesniu (pagal pagrindinę akustinę teoriją, F = 0.9 × c/B, kur c yra garso greitis užtaise, o B – kiaurymės skersmuo metrais). Jūsų variklio valdymo bloko detonacijos dažnio nustatymas turi atitikti jūsų variklio kiaurymės skersmenį.
ECU taiko juostinį filtrą neapdorotam jutiklio signalui, izoliuodamas detonacijos dažnių juostą nuo įprasto mechaninio variklio triukšmo. Tada ECU integruoja filtruotą signalą per nustatytą alkūninio veleno kampo langą kiekvienam cilindrui, paprastai 0–40° po viršutinio mirties taško (ATDC), kai galinės dujos yra maksimaliai slėgiu ir yra labiausiai linkusios savaiminiam užsidegimui. ECU palygina integruotą vertę su kalibruota slenkstine verte. Vertė, viršijanti slenkstinę vertę, suaktyvina detonacijos įvykio deklaraciją.
Jutiklio vieta
Išdėstymas lemia signalo kokybę. Keturių cilindrų varikliuose, išdėstytuose tarp 2 ir 3 cilindrų, vienas jutiklis paprastai apima visus keturis cilindrų skersmenis. V ir plačių skersmenų varikliuose reikia atskirų jutiklių kiekvienai cilindrų grupei. Jutiklis turi būti įsuktas tiesiai į bloką ant pliko metalo: be dažų, be sriegių sandariklio, be tarpinės. Bet kokia medžiaga tarp jutiklio ir bloko blogina konstrukcinį sujungimą ir silpnina signalą.
Laikykitės savo ECU gamintojo nurodyto sukimo momento nurodymo. Abu. Emtron „Link“ dokumentacijoje nurodomas jutiklio sukimo momentas; per didelis arba per mažas priveržimas pakeičia jutiklio vidinį išankstinį įtempimą ir jo dažnio atsaką.
Kaip ECU valdo detonaciją?
Kai ECU aptinka detonacijos įvykį, viršijantį ribą, jis pritaiko uždegimo uždelsimą paveiktam cilindrui, paprastai 1–3° kiekvienam įvykiui. ECU toliau stebi tą cilindrą. Nesant tolesnio detonacijos, uždegimo laikas palaipsniui atsistato konfigūruojamu atkūrimo greičiu. Nuolatinis detonacija vėlina uždegimo laiką, kol įvykis išnyksta.
Pagrindiniai parametrai, kuriuos reikia konfigūruoti ECU:
| Parametras | Ką tai kontroliuoja |
|---|---|
| Smūgio slenksčio lentelė | Integravimo lygis, virš kurio ECU deklaruoja detonaciją (aps./min. × apkrova) |
| Smūgio dažnis | Juostinio filtro centrinis dažnis (Hz) |
| Aptikimo langas | Alkūninio veleno kampo diapazonas, kuriame ECU ima jutiklio signalą (° ATDC) |
| Sulėtinti kiekvieną įvykį | Uždegimo laiko pakėlimo laipsniai per vieną detonacijos įvykį |
| Maksimalus sulėtinimas | Bus taikomos visos uždegimo vėlinimo ECU lubos |
| Atkūrimo rodiklis | Laipsniai, grąžinti per variklio ciklą po detonacijos pašalinimo |
Kiekvieno cilindro valdymas
Kiekvieno cilindro detonacijos valdymas yra tinkama architektūra didelio našumo varikliams. Visuotinis lėtinimas atima laikmatį iš visų cilindrų, kai detonuoja tik vienas, eikvodamas galią be jokios apsaugos naudos. Kiekvieno cilindro detonacijos valdymas izoliuoja paveiktą skersmenį, taiko minimalią reikiamą korekciją ir atkuria laikmatį atskirai kiekviename cilindre. Emtron Ir „Link“ atskiruose ECU įrenginiuose standartinėje komplektacijoje įdiegtas cilindrų detonacijos valdymas.
Kaip kalibruoti detonacijos valdymą dinamometre?
Kalibravimui variklis turi būti prijungtas prie apkrauto dinamometro ir viso proceso metu registruojamas duomenų kiekis. Atlikite šiuos veiksmus iš eilės.
1. Nustatykite detonacijos dažnį. Pritaikykite ECU juostinį filtrą prie variklio cilindro skersmens rezonanso. Ši vertė priklauso nuo variklio. Emtron priima dažnių lentelę pagal aps./min.; susieję G4X ir G5, nustatykite dažnį pagal jutiklio įvestį. Jei jūsų ECU palaiko dažnio priskyrimą kiekvienam cilindrui, naudokite jį.
2. Nustatykite triukšmo lygį. Leiskite varikliui veikti visu pajėgumu naudojant didelio oktaninio skaičiaus degalus be detonacijos. Užregistruokite didžiausias integruoto jutiklio vertes per visą apsukų ir apkrovos diapazoną. Ši bazinė vertė yra jūsų slenksčio kalibravimo pagrindas.
3. Sudarykite slenksčių lentelę. Nustatykite slenkstį 20–30 % aukščiau švarios bazinės vertės kiekvienam aps./min./apkrovos elementui. Per žema slenkstis sukelia klaidingą aktyvavimą ir nereikalingą laiko praradimą. Per aukšta slenkstis leidžia nepastebėti tikrų detonacijos įvykių – ECU nieko neregistruoja, kol variklis pažeidžiamas. Tai nėra teorinė rizika: pernelyg konservatyviai nustatyta slenkstis kalibravimo metu atfiltruos realius įvykius, ypač esant vidurinėms droselio sklendės padėtysms ir aukštai įsiurbiamo oro temperatūrai, kai triukšmo lygis skiriasi nuo pilnos apkrovos sąlygų. Išorinis detonacijos monitorius, naudojamas kartu su ECU kalibravimo metu, pateikia nepriklausomą signalą, patvirtinantį, kad ECU slenkstis užfiksuoja tai, ką turėtų.
4. Patvirtinkite aptikimą. Sąmoningai sukelkite lengvą detonaciją, šiek tiek paspartindami sinchronizavimą už MBT esant pastoviam tempimui. Patikrinkite, ar ECU registruoja įvykius ir atsukinėja sinchronizavimą. Jei sistema nereaguoja, slenkstis yra per aukštas arba jutiklio sujungimas prastas. Prieš reguliuodami slenkstį, patikrinkite tvirtinimą.
5. Nustatykite atkūrimo greitį. Agresyvus atkūrimo greitis greitai atkuria laiką ir išsaugo galią, tačiau reikia įsitikinti, kad detonacijos priežastis pašalinta. Pradinio kalibravimo metu naudokite konservatyvų atkūrimo greitį. Priveržkite, kai nustatymas stabilus ir suprantate, kada ir kodėl jūsų konkrečiame variklyje atsiranda detonacija.
Detonacijos valdymas įjungtas Emtron ECU
Emtron įgyvendina detonacijos valdymą kaip dviejų pakopų lėtinimo sistemą: trumpalaikis lėtinimas reaguoja į aktyvius detonacijos įvykius ciklas po ciklo; ilgalaikis lėtinimas kaupia nuolatinį poslinkį, pagrįstą pasikartojančia trumpalaike veikla. SL4 palaiko vieną detonacijos įvestį (tik globalus režimas); SL8, KV8, KV12 ir KV16 palaiko dvigubas įvestis ir individualų kiekvieno cilindro režimą.
Prieiga: Konfigūracija → Funkcijos → Funkcijos išvesties sąranka → Variklio funkcijos → Detonacijos valdymas arba Įrankiai → „Knock Studio“ → Detonacijos valdymas.
Aparatinė įranga: kurie modeliai palaiko cilindrinį režimą
| Modelis | Knock įėjimai | Galimas režimas |
|---|---|---|
| SL4 | 1 | Tik visame pasaulyje |
| SL8 / KV8 / KV12 / KV16 | 2 | Individualus (kiekvienam cilindrui) |
Visuose našaus veikimo modeliuose, kuriuose sumontuota SL8 arba KV įranga, naudokite individualų režimą. Globalus režimas ima sinchronizacijos laiką iš visų cilindrų, kai detonuoja tik vienas – priimtina SL4 modeliuose, bet tai kompromisas.
Filtras: centrinis dažnis ir lango tipas
Filtras nustato, kurį dažnį analizuoja ECU. Centrinis dažnis turi atitikti jūsų cilindro skersmens rezonansinį dažnį. Apskaičiuokite jį tiesiogiai:
F (Hz) = 1 800 000 / (3.14 × kiauryminis skersmuo, mm)
| Anga (mm) | Centrinis dažnis (Hz) |
|---|---|
| 80 | 7,166 |
| 85 | 6,745 |
| 90 | 6,372 |
| 95 | 6,033 |
| 100 | 5,732 |
Dažnių juostos plotis nustato dažnių juostos plotį. Pradėkite nuo 300 Hz ir, patvirtinę teisingą centrinį dažnį pagal jutiklių žurnalus, ją siaurinkite.
Yra trys filtro langų tipai:
| Lango tipas | Srautas | Kada naudoti |
|---|---|---|
| Nėra | Neapdorotas skaitmeninis vaizdas, be langų | Stiprus, švarus detonacijos signalas; minimalus triukšmo lygis |
| Hammingas | Tvirtas – reikalingas tikslus centrinis dažnis | Patvirtinus centrinį dažnį pagal žurnalus |
| blackman | Atsipalaidavęs – centrinis dažnis mažiau svarbus | Pradinis kalibravimas nepažįstamame variklyje |
Kalibravimo metu pradėkite nuo Blackmano. Kai patvirtinsite teisingą centrinį dažnį, pereikite prie Hamingo.
Jei variklyje naudojamas suderintas rezonansinis jutiklis (rezonuojantis tam tikru dažniu, o ne plačiajuosčiu), įjunkite antrosios harmonikos veikimą – ECU padvigubina analizės dažnį, kad pagerintų signalo ir triukšmo santykį virš bazinio dažnio triukšmo ribos.
Knock režimas: globalus ir individualus
Nustatoma per „Knock Mode“ parametrą: 0 = visuotinis, 1 = individualus.
Individualus režimas kiekvienam cilindrui suteikia atskirą lėtinimo akumuliatorių. Detonacijos įvykis 3 cilindre neištraukia laiko iš 1 cilindro. Varikliuose, kurių srautas į įsiurbimo angą, degalų tiekimas arba įsiurbimo temperatūra tarp cilindrų skiriasi, šis skirtumas yra labai svarbus galiai ir diagnostikai.
Trumpalaikis ir ilgalaikis atsilikimas
Emtron naudoja du lėtinimo sluoksnius, o ne vieną žingsnį kiekvienam įvykiui.
| Parametras | Ką tai kontroliuoja |
|---|---|
| Trumpalaikis atsilikimo padidėjimas | Sulėtėjimo laipsniai, viršijantys slenkstį procentais, per aptikimo ciklą |
| Trumpalaikė išankstinio mokėjimo palūkanų norma | Greitis, kuriuo trumpalaikis retardavimas grįžta į nulį (°/ciklas) |
| Trumpalaikio sulėtinimo riba | Maksimalus trumpalaikis sulėtėjimas |
| Ilgalaikis atsilikimo padidėjimas | Ilgalaikis atidėjimas taikomas remiantis trumpalaikiu kaupimu |
| Ilgalaikė išankstinio palūkanų norma | Ilgalaikio atsilikimo atsigavimo greitis |
| Ilgalaikė lėtėjimo riba | Maksimalus ilgalaikis sulėtėjimas |
Trumpalaikis lėtėjimas susidoroja su trumpalaikiais detonacijos įvykiais ir greitai atsistato. Ilgalaikis lėtėjimas kaupiasi, kai detonacijos įvykiai kartojasi per kelis ciklus – jis veikia kaip nuolatinis poslinkis, kuris lėtai atsistato. Jei ilgalaikis lėtėjimas kaupiasi kiekvieno važiavimo metu ir negrįžta į nulį tarp traukimų, bazinis uždegimo žemėlapis nuolat viršija detonacijos slenkstį. Tai yra derinimo, o ne kalibravimo problema.
„Block Window“
| Parametras | Ką tai kontroliuoja |
|---|---|
| Knock lango pradžios kampas | Alkūninio veleno kampas, kuriuo ECU pradeda imti jutiklio signalą |
| Smūgio lango kampas | Mėginių ėmimo lango trukmė laipsniais |
Langas turi būti trumpesnis nei jūsų variklio konfigūracijos uždegimo intervalas: mažesnis nei 90°, jei naudojamas V8 variklis, mažesnis nei 60°, jei naudojamas V12 variklis. Pradėkite nuo 10° ATDC su 30° langu ir reguliuokite pagal jutiklio žurnalo duomenis.
Slenksčio lentelės
Trys stalai veikia kartu:
- Smūgio slenksčio lentelė — bazinė riba virš aps./min. × apkrova. ECU deklaruoja detonaciją, kai filtruotas signalas viršija šią vertę.
- Smūgio slenksčio cilindro stiprinimo lentelė — cilindrų daugiklis, nustatytas ties bazine riba (X ašis nustatyta pagal cilindrų skaičių). Naudokite jį, norėdami padidinti cilindrų, kurių mechaninio triukšmo riba yra didesnė – paprastai cilindrų, esančių toliausiai nuo jutiklio, ribą.
- Detonacijos lygio cilindro stiprinimo lentelė — įeinančio jutiklio signalo stiprinimas kiekvienam cilindrui (X ašis nustatyta pagal cilindrų numerius). Kompensuoja cilindrus, kurių signalas silpnesnis dėl atstumo nuo jutiklio tvirtinimo taško.
Blokavimai
Detonacijos valdymas išjungia lėtėjimą šiomis sąlygomis – kiekvieną iš jų sukonfigūruokite sąmoningai:
| Lokautas | Tikslas |
|---|---|
| RPM Lo blokavimas | Apsaugo nuo lėtėjimo tuščiosios eigos metu ir esant mažiems apsisukimams, kai triukšmo lygis yra padidėjęs |
| Didelio RPM blokavimas | Jei taikoma, neleidžia sulėtinti variklio apsukų virš normos |
| Vėlavimas po pradžios | Išjungia detonacijos valdymą nustatytam laikui po variklio užvedimo (šalto triukšmo lygis) |
| TP / dTP blokavimas | Apsaugo nuo lėtėjimo staigių droselio perėjimų metu |
| dMAP blokavimas | Apsaugo nuo sulėtėjimo staigių MAP pokyčių metu |
Prisijungti prie stebėjimo kanalų
Kiekvieno dinamometro bandymo metu: kiekvieno cilindro dekonacijų lygis, kiekvieno cilindro trumpalaikis sulėtinimas, kiekvieno cilindro ilgalaikis sulėtinimas, kiekvieno cilindro dekonacijų skaičius. Cilindras, kurio ilgalaikis sulėtinimas nuolat yra didesnis nei kitų, rodo cilindrui būdingą problemą – degalų tiekimo disbalansą, degalų srauto kitimą įvade arba vietinį karštąjį tašką.
XTRA Motorsport atsargos Emtron KV8, SL4, SL8 ir Shadow valdymo blokai, sandėlyje Lietuvoje, pristatymas į ES.
Detonacijos valdymas „Link G4X“ ir „G5“ modeliuose
„Link“ įgyvendina detonacijos valdymą naudodama vieno lygio žingsnių modelį: ECU taiko konfigūruojamą lėtinimo žingsnį kiekvienam detonacijos įvykiui ir atsigauna nustatytu greičiu. G4X ir G5 palaiko vieną arba du jutiklių įėjimus, o dažnio langavimą galima konfigūruoti kiekvienam cilindrui arba blokui. Prieiga: ECU valdikliai → Detonacijos valdymas.
Filtras ir dažnis
Naudokite tą pačią kiauryminio rezonanso formulę kaip ir Emtron: 1 800 000 / (3.14 × cilindro skersmuo mm). Dažnis priskirkite kiekvienam cilindrui arba blokui. Visiems standartinio linijinio variklio cilindrams naudojama ta pati vertė. Nuoroda tiesiogiai neatskleidžia filtro langų tipų – filtras nustatomas tik pagal centrinio dažnio ir pralaidumo įvestis.
Retard: žingsnis po įvykio modelis
| Parametras | Ką tai kontroliuoja |
|---|---|
| Knock Retard lentelė | Laipsnių sulėtėjimas po detonacijos, konfigūruojamas pagal aps./min. |
| Maksimalus sulėtinimas | Viso uždegimo vėlinimo lubos visuose renginiuose |
| Atsigavimo koeficientas | Laipsniai per variklio ciklą, grąžinami, kai neaptinkamas detonavimas |
„Detonacijos sulėtinimo“ lentelė leidžia naudoti skirtingus žingsnių dydžius visame apsukų diapazone. Esant dideliems apsukų skaičiams, nustatykite mažesnius žingsnius – 3° trauka esant 7,000 aps./min. reikalauja didesnio sukimo momento nei esant 3,000 aps./min. Pradinio kalibravimo metu naudokite konservatyvius žingsnius (1°) ir didinkite juos, kai suprasite variklio detonacijos elgseną.
Slenkstis ir langas
Slenksčių lentelė: aps./min. × apkrovos ašys. Nustatykite 20–30 % aukščiau švarios triukšmo ribos, nustatytos važiuojant pilna apkrova ir naudojant didelio oktaninio skaičiaus degalus, kaip ir bet kurioje platformoje.
Aptikimo langas: konfigūruojamas ATDC laipsniais. Pradžios taškas: 10° pradžia, 30° trukmė. „PCLink“ registruoja neapdorotą detonacijos jutiklio signalą – naudokite jį patvirtinimui, kad langas fiksuoja detonacijos įvykį, o ne mechaninį triukšmą.
Prisijungti prie stebėjimo kanalų
Kiekvieno cilindro detonacijos lygis, kiekvieno cilindro detonacijos sulėtinimas, kiekvieno cilindro detonacijos skaičius kiekvieno važiavimo metu. „PCLink“ detonacijos trukmės vertės dinamometro seanso metu realiuoju laiku rodo dabartinį ir didžiausią kiekvieno cilindro sulėtinimą.
XTRA Motorsport „Link G4X“ ir „G5“ valdymo blokai, sandėlyje Lietuvoje, pristatymas į ES.
Ko „Knock Control“ negali išspręsti
Detonacijos kontrolė yra saugos tinklas, o ne tiuningo strategija.
Tinkamai sureguliuotas variklis su tinkamais degalais reguliariai neįjungia detonacijos valdymo esant pilnai atidarytam droselio sklendei. Jei jūsų ECU kiekvieno staigaus važiavimo metu paveikia kelis laipsnius detonacijos laiko, bazinis nustatymas viršija ribą: uždegimo žemėlapis yra per agresyvus, degalų oktaninis skaičius nepakankamas jūsų cilindro slėgiui arba yra mechaninis gedimas – liesas purkštukas, per didelė įsiurbiamo oro temperatūra arba nuosėdos degimo kameroje.
Nuolatinis detonacijos sulėtėjimas sumažina galią, pakelia išmetamųjų dujų temperatūrą ir paslepia pagrindinę priežastį, užuot ją pašalinęs. Per ilgai nereguliuodami detonacijos valdymo, sugadinsite variklį. Ištirkite ir pašalinkite priežastį.
Diagnostinis kelias yra tiesioginis:
- Kiekvieno važiavimo metu registruokite kiekvieno cilindro detonacijų skaičių ir srovės lėtėjimą
- Nustatykite, kuris cilindras dejuoja ir ties kokiais konkrečiais apsisukimais bei apkrova
- Patikrinkite cilindro degalų tiekimą, purkštuko srautą ir įsiurbiamo oro temperatūrą
- Uždegiminio uždegimo laiko sulėtinimas paveiktoje zonoje, kol detonacija išnyks, tada nustatykite, kodėl pradinis laikas viršijo to cilindro ir apkrovos sąlygos ribą.
Ar lenktyninį variklį su detonacijos kontrole vis dar gali sugadinti detonacija?
Taip – ir dažniausia priežastis yra degalų kokybės pokyčiai.
Detonacijos valdymas turi maksimalią lėtėjimo ribą. EmtronTrumpalaikės ir ilgalaikės lėtėjimo ribos derinys apibrėžia bendrą laiką, kurį ECU gali ištraukti. Įprastas kalibravimas nustato bendrą 4–8° reikšmę. Jei variklis dejuoja stipriau, nei leidžia ši riba, ECU pasiekia savo lubas ir negali toliau apsaugoti. Dejavimas tęsiasi. Atsiranda žala.
Tai retai nutinka su kuru, kuriuo variklis buvo sureguliuotas. Tai nutinka, kai pasikeičia kuras.
Lenktyninis variklis, suderintas su 98 RON dyzelinu arba konkretaus prekės ženklo aukščiausios kokybės benzinu – „Shell V-Power“, „Q8 Formula“, „Progresso 100“ – yra kalibruojamas tiksliai pagal to benzino oktaninio skaičiaus ribą. Kalibratorius nustato maksimalų uždegimo avansą esant kiekvieniems aps./min. ir apkrovos elementui. Nėra jokio konstrukcinio saugos buferio. Tikslas – maksimali galia, o ne patikimumo riba.
Į tą patį variklį įpilkite 95 RON arba 91 RON benzino iš kaimo degalinės arba tiekėjo partijos, kurios oktaninis skaičius neatitinka etiketėje nurodyto. Detonacijos riba nukrenta. ECU sumažina laiką iki maksimalios ribos. Jei skirtumas tarp toleruojamo degalų kiekio ir uždegimo žemėlapio reikalavimų yra didesnis nei uždelsimo riba, ECU nebeturi pakankamai erdvės. Variklis dejuoja esant apkrovai be jokios papildomos apsaugos.
Originalios įrangos gamintojų varikliai neturi tokios didelės problemos. Gamintojai kalibruoja su specialiais buferiais – 3–5° laiko skirtumu, atitolintu nuo MBT – specialiai tam, kad atlaikytų degalų kokybės svyravimus, aukščio pokyčius ir ekstremalias temperatūras per visą serijinės transporto priemonės gyvavimo ciklą. Lenktyniniame variklyje tokių buferių nėra. Kalibratorius juos visus panaudojo.
Praktinė taisyklė: Naudokite degalus, su kuriais variklis buvo kalibruotas. Jei žinote, kad pilate mažesnio oktaninio skaičiaus degalus – lenktynėse, kur nėra jūsų įprastos markės degalų, arba šalyje, kurioje degalų kokybė skiriasi – prieš užvesdami variklį pilnu pajėgumu sumažinkite uždegimo laiką visame žemėlapyje. Nepasikliaukite detonacijos valdymu, kad užpildytumėte tarpą.
Didelis apsisukimų skaičius, didelė apkrova ir stūmoklio vainiko gedimas
Labiausiai žalingas detonacijos scenarijus nėra trumpalaikis trumpalaikis įvykis esant vidutiniams sūkiams. Tai ilgalaikis detonavimas esant maksimaliems sūkiams ir nuolatinei didelei apkrovai – išlaikant 6-ą pavarą ties 8,700 aps./min., plačiai atidarytu droseliu ilgoje tiesiojoje arba riedančioje dinamometro atkarpoje.
Priežastis – dažnis. Esant 8 700 aps./min., keturių cilindrų variklyje kiekvieno cilindro degimo įvykis įvyksta kas 13.8 ms. Esant tokiai sąlygai, detonacijos įvykiai nepasireiškia po vieną su atsigavimo intervalais tarp jų – jie įvyksta tuo pačiu ritmu kaip ir pats degimas. Stūmoklio vainikas neturi laiko išskirti šilumos tarp įvykių. Kiekvienas paskesnis detonacijos įvykis sukuria papildomą terminę ir mechaninę apkrovą vainikui, kuris jau yra pasiekęs maksimalią temperatūrą.
Pirmiausia nukenčia stūmoklio vainikas. Įprasto degimo metu ant vainiko paviršiaus yra plonas sluoksniuotas dujų sluoksnis, kuris veikia kaip šilumos izoliatorius, neleidžiantis tiesioginei degimo šilumai pasiekti aliuminio. Degimo turbulencija nuplėšia šį sluoksnį. Degimo dujos tiesiogiai liečiasi su pliku vainiko paviršiumi, ir lokalizuota erozija prasideda žiedinėje srityje – srityje, kurioje patiriamas didžiausias mechaninis ir terminis įtempis. Nuolatinis detonavimas esant dideliems apsisukimams ir apkrovai tai pagreitina: kiekvienas įvykis ardo medžiagą, padidina vietinę vainiko temperatūrą ir sumažina šilumos izoliacijos pajėgumą kitam ciklui. Pažeidimai didėja. Sunkiais atvejais vainikas praduria – joje atsiranda išsilydžiusi arba išdegusi skylė. Kitas gedimo kelias yra žiedinės srities lūžis dėl pakartotinio mechaninio smūgio apkrovimo. Bet kuris iš šių gedimų išleidžia fragmentus į degimo kamerą. Po to seka švaistiklis ir cilindro kiaurymė.
Detonacija taip pat turi savaime sustiprėjantį mechanizmą, dėl kurio ilgalaikiai įvykiai yra blogesni nei trumpalaikiai. Kiekvienas detonacijos įvykis padidina vietinę cilindrų temperatūrą, o tai sumažina savaiminio užsidegimo slenkstį kitam degimo ciklui. Žemesnė riba reiškia, kad detonacija kitame cikle įvyksta lengviau, o tai dar labiau padidina temperatūrą. Jei esant nuolatinei apkrovai šis eskalavimas nekontroliuojamas, jis greitai padidėja – lengvas detonacija ilgos tiesiosios pradžioje gali tapti stipria jos pabaigoje, net ir nekeičiant droselio sklendės padėties ar apsukų.
Problemą dar labiau paaštrina detonacijos valdymo sistemos lėtėjimo riba. Turėdama 4–8° lėtėjimo ir sukalibruotąjį lėtėjimo stiprinimą trumpalaikiams įvykiams, sistema gali valdyti trumpus detonacijos nuokrypius. Ji negali valdyti ilgalaikio detonacijos esant variklio terminėms ir mechaninėms viršutinėms riboms. Lėtinimo erdvė baigiasi. Jei degalų kokybė netinkama arba reguliavimas per agresyvus tokioms sąlygoms, variklio valdymo blokas negali pakankamai suderinti variklio, kad slėgis cilindre sumažėtų žemiau detonacijos ribos. Sistema pasiekia savo ribą, ir variklis pasiima skirtumą.
Venkite tokio scenarijaus: ilgalaikio variklio darbo esant maksimaliai droselio sklendei ties ribinėmis apsukomis arba šalia jų, kai degalų kokybė neaiški. Apsukų ribotuvas nuo to neapsaugo – jis tik riboja apsukas. Išlaikyti 8 700 aps./min. esant apkrovai detonacijos fizikos požiūriu yra tas pats, kas trumpam pasiekti 8 700 aps./min., išskyrus tai, kad šis laikotarpis yra daug ilgesnis. Jei vyksta detonacija, kiekviena papildoma sekundė esant tokiai būsenai didina bendrą žalą.
