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La charge calculée à 100 % peut-elle être atteinte au neutre ?
Question
En cherchant des informations sur la façon dont la charge du moteur est calculée, je suis tombé sur cette question qui contient une équation pour les calculs de charge ECU.
Si je comprends bien, dans des conditions atmosphériques fixes, la charge du moteur ne dépend que du débit d'air actuel et du régime (qui détermine le débit d'air maximal à plein régime), car les autres membres de l'équation peuvent être considérés comme constants.
Cependant, je ne comprends pas vraiment comment mesurer différentes valeurs de charge sur un moteur à aspiration naturelle lorsque l'on ouvre rapidement complètement les gaz au point mort et que l'on gravit une colline à WOT en vitesse supérieure. Pour autant que je sache, la valeur de charge de 100 % ne peut pas être atteinte au neutre, pourquoi ? L'accélérateur complètement ouvert devrait permettre un débit d'air maximal pour le régime au point mort et en montée.
EDIT : après avoir testé sur ma propre voiture, 100 % de charge PEUT en effet être atteint, mais seulement pendant un très bref instant, il tombe avant les tours max sont atteints. Pas tout à fait sûr de ce qui cause ce comportement.
Réponse acceptée
Le débit d'air est purement basé sur la position du papillon et le régime du moteur sur un moteur à aspiration normale, l'ajout d'un chargeur (turbo, etc.) ajoute de la complication. Avec l'accélérateur complètement ouvert, chaque course d'admission va prendre la quantité maximale d'air (et donc de carburant) dans le cylindre. Cette entrée d'air peut alors être multipliée par le régime moteur. Si l'accélérateur n'est pas complètement ouvert, il est clair que vous restreignez le débit d'air dans le moteur et que chaque course d'admission ne sera donc pas à pleine capacité air/carburant.
Vous avez raison si vous mettez votre pied à plat sur le sol au point mort, vous laisserez entrer un maximum d'air et les régimes monteront rapidement jusqu'au limiteur de régime. Toute la puissance produite par le moteur ira à l'accélération du moteur et du volant d'inertie, etc. à son taux maximum. L'accélération de la masse du moteur est en effet la charge sur le moteur.
Réponse populaire
N'aspire-t-il pas seulement autant que le régime moteur et la position du papillon le permettent ?
Non, position du papillon et < strong>la charge du moteur détermine la quantité d'air consommée.
Il peut être assez difficile de comprendre au début comment un moteur à aspiration naturelle peut ingérer différentes quantités d'air au même RPM.
Voici ce que le chapitre Engine Management Fundamentals du Bosch Injection de carburant et amp; Le livre sur la gestion du moteur a à dire sur le sujet :
Les exigences de livraison de carburant dépendent plus que toute autre chose de la quantité de travail que vous demandez au moteur de faire - ou de la quantité de " load" que vous placez dessus. Pour accélérer, vous appuyez plus fort sur l'accélérateur. Cela ouvre le papillon des gaz, augmentant la pression du collecteur. La plus grande différence de pression entre le collecteur et les cylindres augmente le débit d'air d'admission, et donc le débit de carburant, pour augmenter la puissance et accélérer la voiture.
En conduisant sur une route plane, vous pouvez rouler confortablement et maintenir une vitesse avec une ouverture de papillon relativement petite. Lorsque vous arrivez en côte, il est nécessaire d'appuyer davantage sur l'accélérateur pour maintenir la même vitesse, même si le régime moteur est inchangé. La colline a demandé plus de travail au moteur - créé une charge plus élevée - et le moteur a demandé plus d'air et de carburant pour correspondre à cette charge.
Quel que soit le régime du moteur, le débit d'air et les exigences d'alimentation en carburant du moteur dépendent de la charge qui lui est imposée. Cette charge, et l'ouverture du papillon qui en résulte, affectent directement la pression d'admission. La pression du collecteur affecte à son tour le débit d'air et donc les besoins en carburant.
Ce qui précède devrait suffire à répondre à votre question, mais voici mes réflexions originales sur le sujet :
Le moteur à combustion interne est un appareil volumétrique
En d'autres termes, il fonctionne en prélevant une certain volume de mélange air-carburant pendant la course d'admission. Ceci est important à garder à l'esprit car...
L'efficacité volumétrique a un impact sur la quantité d'air et de carburant réellement absorbée
Donc, un moteur 4 temps de 2,0 L pourrait tourner à 2000 tr/min, et on pourrait s'attendre à ce que le moteur consomme 2,0 * 2000 / 2 = 2000 L de mélange air-carburant par minute, lorsqu'il est en en réalité, il consomme quelque chose de plus proche de 1700 L. La raison en est l'efficacité volumétrique, qui est le rapport entre ce qui est réellement consommé et la consommation théorique basée uniquement sur la taille et la vitesse du moteur.
- < p>L'efficacité volumétrique est affectée par la charge
Construisons sur l'exemple de la voiture au point mort vs en montée en ajoutant un troisième scénario où la voiture roule sur terrain plat. Le couple requis par le moteur pour maintenir une certaine vitesse variera en fonction des charges externes sur le véhicule selon le diagramme ASCII :
LOW HIGH -------------------------- TORQUE ------------------------> Neutral Level Ground Uphill [2000 RPM] [2000 RPM] [2000 RPM] Auxiliaries Auxiliaries Auxiliaries + Aero Drag + Aero Drag + Drivetrain + Drivetrain + Car WeightDifférent Les demandes de couple ("charge") entraîneront une modification de l'efficacité volumétrique du moteur pour ajuster le mélange air-carburant en conséquence.
La charge sur le moteur régit donc le volume d'air/carburant ingéré. C'est aussi pourquoi il est possible de déterminer la charge absolue sur le moteur si l'on connaît le débit d'air volumétrique et le régime moteur.
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La charge du moteur est déterminée par un rapport entre le débit d'air actuel et le débit d'air maximal au même régime.
L'ordinateur du moteur dispose d'une table de consultation du débit d'air maximal en fonction du régime pour les valeurs WOT. Ce tableau est généré par le constructeur à l'aide d'un dynamomètre moteur. Pour générer le tableau, le régime moteur est maintenu constant (avec le dynamomètre) et la manette des gaz est maintenue grande ouverte pour obtenir la valeur. Ceci est répété pour toutes les valeurs de RPM à pression et température standard.
L'équation que vous citez vous donne une fraction de la charge maximale en divisant le débit d'air actuel par le débit d'air maximal (tel que sélectionné dans la table de consultation) et compensée par la pression barométrique actuelle et la température actuelle. Ceci est très fondamental pour les moteurs à aspiration naturelle car à n'importe quel régime, il n'y a qu'une seule valeur de débit d'air maximum.
Lorsque vous parlez de moteurs suralimentés ou turbocompressés, la seule différence est qu'il a une table de consultation différente du débit d'air maximal à WOT. Cette table de consultation est identique aux moteurs à aspiration naturelle. La table est également générée d'une manière similaire où le régime du moteur est maintenu constant dans une condition WOP, mais ensuite la poussée varie d'une aspiration naturelle à une poussée maximale. Cela génère une table de recherche multidimensionnelle où chaque RPM a plusieurs débits d'air maximum en fonction du boost.
A partir de là, la gestion du boost dépend du fabricant spécifique. Certains peuvent limiter le boost au neutre, d'autres non. Mais le calcul dépend du débit d'air actuel et de la valeur de la table de recherche trouvée en utilisant le régime actuel et l'augmentation de courant.
La charge du moteur à 100 % est la situation dans laquelle les volets des gaz sont grands ouverts et le système de carburant fournit autant de carburant que possible et le moteur est au couple maximal mais le régime n'augmente pas. Ce type de scénario peut être vu dans le monde réel lorsqu'un véhicule équipé d'une remorque surélevée monte une pente raide, à faible vitesse et avec le pied à plat sur le sol, ne va pas plus vite.
Ce scénario peut être simulé sur une route roulante. Il ne peut pas être atteint au point mort car il n'y a pas suffisamment de force opposée sur le volant pour contrer l'accélération du moteur. Ce qui se passera, c'est que RPM cessera de grimper lorsque le limiteur de régime s'enclenche ou que les poids de bob sur le distributeur ne peuvent plus faire avancer l'allumage. Ce n'est pas la même chose que des forces opposées ralentissant le taux de RPM jusqu'à zéro.