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Est-il possible pour un ordinateur de moteur diesel de détecter (et d'empêcher) une condition d'emballement ?
Question
Bien que l'l'emballement du diesel ne soit pas si courant...
... le les conséquences sont spectaculairement catastrophiques.
Sur les moteurs old school, je peux comprendre qu'il n'y a Vous ne pouvez pas faire grand-chose à part essayer de couper l'alimentation en air.
Mais qu'en est-il des moteurs modernes ?
Étant donné que les moteurs modernes ont généralement un ordinateur qui orchestre entre divers capteurs et actionneurs , il semble tout à fait plausible que l'ordinateur détecte la présence d'une condition d'emballement et ferme les injecteurs de carburant et (espérons-le) évite un désastre.
Bien sûr, couper l'alimentation en carburant ne garantit pas que l'emballement Cela ne se produit pas (si le moteur fonctionne à la vapeur d'huile) mais il gère un mode de défaillance possible.
Questions
Est-il possible de définir une condition logique basée sur certaines caractéristiques de fonctionnement du moteur (ex. température du liquide de refroidissement, vitesse, papillon) qui servirait à représenter un moteur en mode emballement ?
Un facteur important à considérer est que la condition logique utilisée ne doit pas donner un faux positif (par exemple, elle coupe le carburant alimentation car le moteur est soumis à une forte charge alors qu'un véhicule à pleine charge monte)
Comment les constructeurs automobiles procèdent-ils aujourd'hui, le cas échéant ?
En supposant que l'emballement puisse être détecté de manière fiable par un ordinateur de moteur, quels mécanismes d'actionnement pourrait-il déployer pour faire de son mieux pour arrêter l'emballement ?
Je pense à couper l'alimentation en air, en carburant, en huile et en empêchant le moteur de brûler.
Réponse acceptée
La manière courante dont une protection efficace contre la survitesse est fournie sur les moteurs diesel dans l'industrie pétrolière et gazière est bien plus simple que d'utiliser l'électronique pour effectuer un arrêt.
La seule méthode efficace et fiable pour arrêter un survitesse diesel est de bloquer l'air d'admission. Une simple soupape est installée sur le passage d'air d'admission qui se ferme lorsque le débit d'air à travers la soupape dépasse ce qui serait normal pour des vitesses de fonctionnement normales du moteur. Il est actionné par le flux d'air lui-même, il ne nécessite aucune entrée sensorielle ni alimentation externe. Il peut être configuré pour se fermer en cas de perte de pression d'huile en tant que caractéristique supplémentaire (généralement sans rapport avec la survitesse), et pour être fermé manuellement par câble à partir du panneau de commande.
Ces appareils fonctionnent avec une tension de ressort réglable :< /p>
la force de fermeture sur la vanne est fournie par le flux d'air d'admission qui la traverse. Au fur et à mesure que le débit d'air augmente, la force de fermeture augmente. cela est résisté par les ressorts de soupape, dont la précharge est réglable de telle sorte qu'à un débit d'air donné, la force résultante surmonte la résistance du ressort et provoque la fermeture de la soupape. une fois fermée, la vanne ne se remettra pas en position ouverte tant que le moteur ne s'arrêtera pas.
API ou NFPA (je ne me souviens plus lequel) exige que les moteurs diesel mobiles d'intervention d'urgence utilisés dans l'huile & l'industrie du gaz (raffineries), comme les camions de pompiers des raffineries, sont équipés d'un détecteur de vapeur d'hydrocarbures qui déclenche la même vanne mentionnée ci-dessus. Je crois que la raison principale n'est PAS d'empêcher l'emballement (même si c'est le cas), c'est d'arrêter une source d'inflammation active dans un nuage de vapeur, ce qui pourrait être plus catastrophique qu'un diesel en fuite.
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Il serait vraisemblablement très facile de détecter une condition d'emballement en fonction de la position du papillon, du régime moteur et éventuellement du taux d'accélération ou du régime de surrégime. Couper le carburant n'aidera pas car lorsque cette condition se produit, le moteur fonctionne soit avec sa propre huile, soit à partir de gaz ambiant dans l'atmosphère.
Il existe un dispositif appelé Shut Down Valve qui est monté sur certains moteurs mais je ne pense pas qu'ils existent dans les voitures de route en tant que telles.
Un emballement se produit lorsque le moteur commence à recevoir du carburant d'une source autre que les injecteurs : fuites d'huile du turbo, accumulation d'huile dans le refroidisseur intermédiaire, huile extraite du carter. La seule façon de l'arrêter est de couper l'alimentation en air du moteur.
Les emballements que j'ai vus/dont j'ai entendu parler se produisent rapidement - très rapidement - l'augmentation de la vitesse est différente de tout ce qui pourrait/pourrait arriver dans fonctionnement normal (enfin peut-être similaire à la montée en régime libre du moteur. Il semble donc que l'ECU puisse détecter cela assez facilement. Outre le régime et la position de l'accélérateur, l'ECU a probablement accès à la vitesse de la route et à la vitesse dans laquelle se trouve la transmission.< /p>
L'arrêter pourrait être fait en actionnant une valve anti-frisson ou quelque chose comme ça, comme un volet/valve d'arrêt dédié dans l'admission.
Cela dit, cela me laisse perplexe que cela ne semble pas être une caractéristique de l'ECU sur aucun des diesels VW que je connais - même s'ils semblent avoir les capteurs nécessaires et une soupape anti-frisson capable d'arrêter le moteur (au moins du ralenti, je n'ai jamais essayé de le faire arrêter un moteur à plein régime). Comme il semble que cela puisse être fait complètement dans le sapin de l'ECU mware, je pense que cela aurait été fait - le coût de développement semble être relativement faible et une chose unique (au-delà peut-être de régler certains paramètres si la conception n'était pas auto-réglable), il n'y aurait pas de par -coût unitaire que je peux voir.
Cela me laisse donc me demander s'il y a une autre raison pour ne pas implémenter la fonctionnalité. S'il y avait des coûts matériels supplémentaires, je pourrais envisager d'échanger le coût de production contre la probabilité d'un emballement, mais puisque le coût par véhicule serait nul (ou très proche de zéro), cela ne semble pas être la justification de ne pas faire ce serait économique.
vous pouvez définir un moteur qui s'emballe en vous basant sur le fait qu'il dépasse la ligne rouge à l'aide de capteurs de came ou de manivelle.
Pour l'arrêter, vous feriez l'une des deux choses ou les deux. l'alimentation en carburant serait coupée et ou la vanne papillon d'admission se fermerait. Vous pouvez également utiliser un frein et un embrayage ou un frein trans et un convertisseur de couple à haute résistance.
Vous pouvez pousser les cames latéralement en gardant le moteur fermé.
vous pouvez faire quelque chose de similaire à un frein jake et ouvrez les orifices d'échappement sur la course de puissance.
vous pourriez bloquer le tuyau d'échappement.
vous pouvez avoir un réservoir de gaz inerte qui libère
Tous les moteurs réduiront l'injection de carburant lorsque la ligne rouge est dépassée. C'est à cela que servent les limiteurs de régime, et ils sont avec nous depuis de nombreuses décennies.
Certains moteurs (les plus modernes ?) ont un papillon des gaz, bien qu'il ne soit pas strictement nécessaire pour le fonctionnement de base. Cette soupape devrait commencer à se fermer lorsque le moteur a besoin d'être étranglé, comme c'est le cas lorsque vous relâchez l'accélérateur ou en cas de surrégime.
Au fait, une fois, je n'ai pas pu éteindre mon moteur à essence car il fonctionnait à l'huile auto-inflammable aspirée par un trou creusé dans le piston par une bougie cassée. Il n'a pas dépassé le régime, mais il ne s'est pas arrêté pendant environ une minute après que je me sois arrêté et que le contact soit coupé. Le problème peut donc même se produire avec les non-diesels.
Les moteurs diesel utilisent le freinage du moteur pour s'arrêter, mais il ne s'agit pas simplement de couper l'air et le carburant du moteur. Le moteur doit inhaler de l'air, le comprimer, puis le relâcher à la fin de la course de compression. Si l'air n'est pas activement inhalé et expiré, le moteur récupère l'énergie qu'il dépense sur la course de compression sur la course de détente. Un moteur qui n'a pas été conçu pour freiner ne peut pas agir comme un frein. L'arrêt du carburant et de l'air n'arrêtera pas un emballement sur une pente.
Il est possible de détecter le fonctionnement du véhicule en dehors d'un régime de sécurité, mais les actions d'un système automatique peuvent s'avérer dangereuses. Par exemple, freiner agressivement un véhicule sur une surface glissante peut entraîner une perte totale de contrôle.
Les ordinateurs sont probablement meilleurs pour réduire la probabilité d'un emballement qu'ils ne le sont pour en freiner un. Ils peuvent surveiller les températures, les pressions et les niveaux critiques, et déclencher une alarme avant que les freins ne tombent en panne.