È possibile per un computer con motore diesel rilevare (e prevenire) una condizione di fuga?

Anche se il fuggiasco diesel non è così comune ...

... le conseguenze sono straordinariamente catastrofiche .

Sui motori della vecchia scuola, posso capire che non c'è molto che puoi fare al riguardo se non provare a interrompere la fornitura d'aria.

E i motori moderni?

Poiché i motori moderni di solito hanno un computer che orchestra tra vari sensori e attuatori, sembra abbastanza plausibile che il computer rilevi la presenza di una condizione di fuga e spenga gli iniettori di carburante e (si spera) eviti il ​​disastro.

Naturalmente, interrompere l'alimentazione del carburante non garantisce che non si verifichi una fuga (se il motore funziona a vapore d'olio) ma gestisce una possibile modalità di guasto.

Domande

• È possibile definire una condizione logica basata su determinate caratteristiche di funzionamento del motore (ad es. Temperatura del liquido di raffreddamento, velocità, acceleratore) che servirebbero a rappresentare un motore in modalità di fuga?

  Un fattore importante da considerare è che la condizione logica utilizzata non dovrebbe dare un falso positivo (ad esempio, interrompe l'alimentazione del carburante perché il motore è sotto carico grave mentre un veicolo a pieno carico sta andando in salita)

• Come lo fanno oggi i costruttori di veicoli, se non del tutto?

• Supponendo che una fuga possa essere rilevata in modo affidabile da un computer motore, quali meccanismi di attuazione potrebbe implementare per fare del suo meglio per fermare la fuga?

  Sto pensando di interrompere la fornitura di aria, carburante, olio e impedire al motore di bruciare.

Il modo comune in cui viene fornita un'efficace protezione dalla velocità eccessiva sui diesel nell'industria petrolifera e del gas è molto più semplice rispetto all'utilizzo dell'elettronica per effettuare un arresto.

L'unico metodo efficace e affidabile per arrestare un diesel a velocità eccessiva è bloccare l'aria di aspirazione. Una semplice valvola è installata sul passaggio dell'aria di aspirazione che si chiude quando il flusso d'aria attraverso la valvola supera quello che sarebbe normale per le normali velocità di funzionamento del motore. È azionato dal flusso d'aria stesso, non necessita di input sensoriali o di potenza esterna. Può essere configurato per chiudere in caso di perdita di pressione dell'olio come funzione aggiuntiva (generalmente non correlata alla velocità eccessiva) e per essere chiuso manualmente tramite cavo dal pannello operativo.

Questi dispositivi funzionano con tensione della molla regolabile:

la forza di chiusura sulla valvola è fornita dal passaggio dell'aria di aspirazione. All'aumentare del flusso d'aria, la forza di chiusura si accumula. questo è resistito dalle molle delle valvole, il precarico su cui è regolabile in modo tale che ad un determinato flusso d'aria la forza risultante superi la resistenza della molla e fa chiudere la valvola. una volta chiusa la valvola non si ripristina allo stato aperto fino a quando il motore non si arresta.

L'API o NFPA (non ricordo quale) richiede che i diesel mobili di risposta alle emergenze utilizzati nell'industria petrolifera e del gas (raffinerie), come le autopompe antincendio, siano dotati di rilevamento del vapore di idrocarburi che attiva la stessa valvola sopra menzionata. Credo che il motivo principale non sia quello di prevenire la fuga (anche se lo farebbe), ma di spegnere una fonte di accensione attiva in una nuvola di vapore, che potrebbe essere più catastrofica di un diesel in fuga.

Presumibilmente sarebbe molto facile rilevare una condizione di fuga in base alla posizione dell'acceleratore, alla velocità del motore e, eventualmente, alla velocità di accelerazione o alla velocità eccessiva del regime. Spegnere il carburante non aiuta perché quando si verifica questa condizione, il motore sta funzionando con il proprio olio o con gas ambiente nell'atmosfera.

Esiste un dispositivo noto come valvola di intercettazione che è montato su determinati motori ma non credo che questi esistano nelle auto stradali in quanto tali.

Si verifica una fuoriuscita quando il motore inizia a ricevere carburante da una fonte diversa dagli iniettori: perdite di olio turbo, olio accumulato nell'intercooler, olio estratto dal basamento. L'unico modo per fermarlo è interrompere l'alimentazione dell'aria del motore.

Le fuoriuscite che ho visto / sentito accadere velocemente - molto velocemente - l'aumento della velocità è diverso da qualsiasi cosa che potrebbe / potrebbe accadere durante il normale funzionamento (beh forse simile alla libera rotazione del motore. Quindi, sembra che l'ECU possa rilevarlo abbastanza facilmente Oltre all'RPM e alla posizione dell'acceleratore, la centralina probabilmente ha accesso alla velocità della strada e alla marcia in cui si trova la trasmissione.

L'arresto potrebbe essere fatto azionando una valvola anti-shudder o qualcosa del genere, come una valvola / valvola di arresto dedicata nell'aspirazione.

Detto questo, mi confonde che questa non sembra essere una caratteristica della ECU su nessuno dei diesel VW che conosco - anche se sembrano avere i sensori necessari e una valvola anti-shudder che è in grado di spegnere il motore (almeno dal minimo, non ho mai provato a farlo spegnere un motore a tutto gas). Dal momento che sembra che potrebbe essere fatto completamente nel firmware della ECU, penso che sarebbe stato fatto - il costo di sviluppo sembra che sarebbe relativamente basso e una tantum (al di là forse del tuning di alcuni parametri se il design non fosse auto-tuning), non ci sono costi per unità che posso vedere.

Quindi questo mi lascia chiedermi se ci sono altri motivi per non implementare la funzione. Se ci fossero costi materiali aggiuntivi, potrei vedere scambiare il costo di produzione con la probabilità di una fuga, ma poiché il costo per veicolo sarebbe zero (o molto vicino a zero), non sembra la logica per non farlo sarebbe economico.

Tutti i motori ridurranno l'iniezione di carburante quando viene superata la linea rossa. Ecco a cosa servono i limitatori di giri, e sono stati con noi per molti decenni.

Alcuni motori (i più moderni?) Hanno una valvola a farfalla, sebbene non strettamente necessaria per il funzionamento di base. Quella valvola dovrebbe iniziare a chiudersi quando il motore ha bisogno, beh, di throttling, come nel caso in cui si rilascia l'acceleratore o in caso di eccesso di giri.

A proposito, una volta non sono riuscito a spegnere il mio motore a benzina perché funzionava con olio autoinfiammabile aspirato da un foro bruciato nel pistone da una candela rotta. Non ha fatto registrare giri eccessivi, ma non si è fermato per circa un minuto dopo che mi sono fermato e ho spento l'accensione. Quindi il problema potrebbe persino verificarsi con i non diesel.

è possibile definire un motore in fuga in base al fatto che sia troppo lontano sulla linea rossa usando i sensori a camma o manovella.

Per fermarlo, faresti una delle due cose o entrambe. l'alimentazione del carburante verrebbe interrotta e la valvola a farfalla di aspirazione si chiuderebbe. È inoltre possibile utilizzare un freno e una frizione o un freno di trasferimento e un convertitore di coppia ad alta resistenza.

È possibile spingere lateralmente le camme mantenendo chiuso il motore.

puoi fare qualcosa di simile a un freno di arresto e aprire le porte di scarico sulla corsa di potenza.

potresti bloccare il tubo di scarico.

puoi avere un serbatoio di gas inerte che rilascia

I motori diesel usano l'arresto del motore per arrestarsi, ma non si tratta semplicemente di arrestare l'aria e il carburante al motore. Il motore deve inalare l'aria, comprimerla, quindi rilasciarla al termine della corsa di compressione. Se l'aria non viene attivamente inspirata ed espirata, il motore recupererà l'energia che spende sulla corsa di compressione sulla corsa di espansione. Un motore che non è stato progettato per frenare non può fungere da freno. L'arresto del carburante e dell'aria non fermerà una fuga in pendenza.

È possibile rilevare il funzionamento del veicolo al di fuori di un regime di sicurezza, ma le azioni di un sistema automatico potrebbero rivelarsi pericolose. Ad esempio, frenare in modo aggressivo un veicolo su una superficie scivolosa può comportare una perdita totale di controllo.

I computer sono probabilmente più bravi a ridurre la probabilità di una fuga che a frenare. Possono monitorare temperature, pressioni e livelli critici e generare un allarme prima che i freni si guastino.

La mia comprensione della fuga di gasolio è stata che è interamente causata dall'olio lubrificante che si fa strada nella carica d'aria della camera di combustione, di solito ma non sempre attraverso un paraolio guasto in un turbocompressore.

La maggior parte dei motori moderni (con cui intendo gli anni '90 in poi), in particolare quelli a iniezione di carburante, utilizzano una modalità di "interruzione del sovraccarico" per risparmiare carburante e migliorare la frenata del motore, dove se si è fuori dall'acceleratore e il regime è superiore a un certo livello (tipicamente a metà del 1000), non iniettano deliberatamente alcun carburante nel cilindro o nella carica dell'aria, riprendendo solo l'iniezione (o carburazione) quando la velocità scende al di sotto di tale soglia per evitare uno stallo (alcuni modelli particolarmente nervosi, come piccoli motori diesel potenziati, sono effettivamente predisposti per iniziare a iniettare un po ', a regimi leggermente più alti, se il regime del motore sta diminuendo rapidamente, come una tattica "anti-stallo", ma che richiede ancora rpms in generale 2000 o senza raggio d'azione, e affinché cadano, non si alzano).

Pertanto non è necessario apportare modifiche al modo in cui funzionano al fine di attuare la tua idea; tutto bene, è quello che fanno già di default. Se non si tocca l'acceleratore e i regimi iniziano a salire, il sistema ridurrà progressivamente il carburante iniettato per cercare di regolare il minimo alla velocità normale e, in mancanza, lo interromperà completamente una volta è al di sopra della soglia di superamento per implementare la frenata del motore. Se ciò non bastasse, perché il carburante combustibile viene aggiunto da un'altra fonte, beh ... a meno che il motore non abbia qualche altro sistema anti-fuga specifico installato (ad esempio un flap attivato a solenoide che strangolerà catastroficamente la fornitura di aria), o il conducente è capace di agire in modo sufficientemente rapido e brutale per bloccarlo forzatamente mentre il flusso anomalo di carburante è ancora piuttosto piccolo (come dovevo fare una volta) ... sei pieno. L'ECU non può fare nulla.

Inoltre, poiché i computer del motore in genere non fanno molto per integrare le informazioni provenienti dai sensori delle ruote dell'ABS e / o dal cambio (e in particolare non dalla frizione), oltre il livello di controllo dell'ago dello speedo e attivazione dell'ABS / ESP dove necessario o accendere la luce di retromarcia o tagliare la potenza dell'acceleratore fly-by-wire se viene rilevata la ruota, l'ECU non ha praticamente modo di determinare se un aumento non comandato della velocità del motore è dovuto a una fuga anomala, un po 'troppo spruzzi molto persistenti e facili da avviare introdotti in una gelida mattinata, oppure il motore viene guidato meccanicamente dalle ruote a causa di un forte declassamento o dell'uso del cambio di marcia per agire come freno del motore. Avrebbe sicuramente difficoltà a sapere cosa '

((per inciso, forse è da allora diventato una cosa nei motori diesel per auto passeggeri di tutti i giorni, ma avere qualsiasi tipo di flap, valvola a farfalla o limitazione nell'aspirazione non era assolutamente il caso di nessuno di quelli che ho posseduto; parte dell'efficienza del sistema nel tuo tipico piccolo TDi si basa sull'assenza di tali cose, con la potenza e la velocità del motore che dipendono interamente dalla quantità di carburante iniettata appena prima del PMS sulla corsa di compressione. Se c'è un lembo di arresto di sicurezza, allora dovrebbe essere riposto in modo sicuro al di fuori del normale flusso d'aria fino a quando non è effettivamente necessario, solo dopo averlo sbattuto chiuso. Immagino che sarebbe probabilmente più utile, affidabile e semplice da implementare se si aprisse solo quando si accende l'accensione e si chiude quando si gira spento ...?))