Что такое схема управления двигателем Speed Density?
Система управления двигателем Speed Density рассчитывает количество воздуха, поступающего в двигатель, с помощью датчиков, которые отслеживают рабочие параметры двигателя. Основой для этого типа управления является закон идеального газа (PV = nRT).
Вместо прямого измерения количества воздуха (переменная n в уравнении) Speed Density оценивает его через формулу:
n = (P * V) / (R * T)
n — Количество молей воздуха, поступающего в двигатель. Это величина, которая характеризует массу воздуха в терминах молекулярного состава.
P — Абсолютное давление воздуха во впускном коллекторе, измеряемое MAP-сенсором. Измеряется в Паскалях (Па) или килопаскалях (кПа).
V — Объем воздуха, поступающего в двигатель. Рассчитывается на основе объема цилиндров (рабочего объема двигателя) и числа оборотов. Измеряется в кубических метрах (м³) или литрах (л).
R — Газовая постоянная. Это фиксированное значение, равное 8.314 Дж/(моль·К) в системе СИ.
T — Температура воздуха на впуске, измеряемая датчиком температуры воздуха (IAT). Измеряется в Кельвинах (K).
и применяет дополнительные коррекции. Таблицы топлива в ЭБУ Honda (в теоретическом плане) являются таблицами объемного КПД (Volumetric Efficiency, VE).
Основной принцип работы системы
- MAP-сенсор
- Измеряет давление воздуха во впускном коллекторе (параметр DENSITY в Speed Density).
- Обеспечивает значение P в расчете по закону идеального газа.
- Обороты двигателя
- Параметр SPEED в Speed Density.
- Объем воздуха, поступающего в двигатель, рассчитывается умножением объема воздуха, засасываемого за один такт (обычно рабочий объем двигателя, деленный на два), на число оборотов двигателя.
- Обеспечивает значение V в расчете по закону идеального газа.
- Датчик температуры воздуха на впуске (IAT)
- Измеряет температуру воздуха, поступающего в двигатель.
- Обеспечивает значение T в расчете по закону идеального газа.
- R
- Это постоянная величина, специфичная для используемой единицы измерения.
Зная P, V, R и T, ЭБУ рассчитывает количество молей воздуха (n) с помощью формулы:n=PVRTn = \frac{PV}{RT}n=RTPV
Дополнительные факторы для улучшения расчета
Так как система Speed Density оценивает поток воздуха, а не измеряет его напрямую, используются дополнительные корректирующие факторы:
- TPS-сенсор (датчик положения дроссельной заслонки)
- При резком открытии дросселя (TPS Tip-in Enrichment) система подает больше топлива, чем предполагает расчет по закону идеального газа. Это компенсирует внезапный приток воздуха до стабилизации показаний MAP-сенсора.
- При резком закрытии дросселя (Off-throttle Leaning) система уменьшает подачу топлива, чтобы предотвратить чрезмерное обогащение смеси.
Ресурсы для изучения системы Speed Density
- ASA Shop: Tech to Tech (январь 1997)
- Простой и доступный материал без излишней технической сложности.
- Wincom: EFI Explained
- Довольно технический, но практически ориентированный материал.
- SAE Paper 940759
- Очень техническая статья об использовании Speed Density для управления смесью. Содержит отличные иллюстрации, показывающие роль дополнительных факторов, таких как ускорение и замедление TPS.
- PowerPoint-презентации
Система Speed Density оптимальна для ситуаций, где использование MAF-сенсора затруднительно или нецелесообразно. Она широко используется в системах управления двигателем Honda PGM-FI благодаря своей простоте и эффективности.
