Налаштування теорія, загальні поняття для тюнінгу afr

Він сказав - Поїхали!

Припустимо ви все таки зважилися налаштувати паливні карти і карти запалювання самостійно. У вас повинно бути все необхідне обладнання, яке включає: справний Honda Civic, даталог, Мозок ECU OBD1, чіп або емулятор пам'яті типу Hondata. Звичайно ж повинен бути широкосмуговий лямбда зонд. В ідеальному випадку датчик детонації, датчик EGT і діностенд. Інакше доведеться налаштовувати на дорозі в дорозі, без зворотного зв'язку що є більш трудомістким і небезпечним видом настройки, якщо ви робите все один без помічника. Про датчики нижче.

мета настройки

Мета проста, налаштувати паливну суміш і карти запалювання, з усіма корекціями окремих датчиків під ваше залізо. В ідеальному результаті ви повинні отримати максимальну потужність і максимальний момент при різкому прискорення, з помірною витратою в міському режимі і на трасі. Причому так щоб ресурс двигуна не постраждав.

Honda Civic EK4 на діностенд при налаштуванні

Ситуація. У вас атмосферний двигун. Це означає що максимальний тиск дорівнюватиме приблизно 1 атмосфері, тобто рівне тому тиску що оточує нас. 1 Атмосфера - дорівнює 101 кПа, 1 Бар (1000 мбар) або 14.5 PSI. Одиниця виміру залежить від того з якою програмою настройки ви працюєте. Більш високий тиск надходить у двигун можна отримати завдяки нагнітанню повітря. Наприклад турбіна 0.5 Бара, означає що підсумкове тиск надходить в двигун буде дорівнювати 1.5 бару або 1.5 атмосфери.

Як ви знаєте на кожен режим роботи двигуна і при використання системи VTEC. є свої карти запалення і паливні карти, від 1 до 3-х. У даній статті в якості прикладу візьмемо типовий 16 клапанний двигун, в стоці, без VTEC системи або відключений VTEC. Адже поки не буде відбудована перша карта (Low Cam), переходити на більш високу (High Cam) безглуздо, нерозумно і не розумно.

Для роботи бензинового двигуна потрібно кілька умов. Повітря, паливо і своєчасне запалювання. Двигун це повітряний насос прокачує через себе повітря, через впуск, в циліндри і далі в випускний тракт. Якщо ж вводити паливо в обсяг циліндра - вийде паливна суміш, здатна горіти, а значить розширюватися і штовхати поршень. Для того що б підпалити паливну суміш використовують свічки запалювання - видає іскру. Ну а для більшого ефективності та прискорення згоряння використовують стиснення суміші в камері згоряння. Набрали повітря, впорснули паливо, стиснули і підпалили.

Двигун на пальцях

Шприц - самий нормальний побутовий приклад для розуміння процесу. Шприц це циліндр, усередині нього є якийсь обсяг і поршень. І так, у вас є шприц (як циліндр двигуна) в якому вгору і вниз ходить поршень. Робота ходу поршня з одного положення в інше - є такти роботи двигуна. Всього як пам'ятаєте 4:

• Опускання поршня, вниз - заповнення повітрям - сумішшю
• Підняття поршня, вгору - стиснення суміші - у верхній точці підпал від іскри (раніше чи пізніше ВМТ)
• Опускання поршня, вниз - розширення газів - штовхання поршня в низ
• Підняття поршня, вгору - видавлювання вихлопних газів з циліндра

Якщо ви робите 1 повний цикл в хвилину, тобто всього 2 повних обороту (4 такти). то швидкість обертання коленвала складе 2 обороту в хвилину або 2 RPM (Rotation Per Minute). Чим нижче швидкість обертання, чим повільніше будуть переміщення поршня, тим буде більш повне заповнення циліндра повітрям, адже клапана ГБЦ відкриваються на більший період часу.
Припустимо обсяг одного циліндра 1 літр. Ми можемо обертати 1 RPM і 10000 RPM відповідно клапана працюють в ідеальному випадку:

1 випадок. 1 оборот: 60/1 = 60 сек. 1 такт (з чотирьох) = 30сек. Впускні клапана відкриті 30 сек, при швидкості обертання 1RPM.
2 випадок. 1 оборот: 60/10000 = 0,006 сек (6 миль секунд). 1 такт = 3мсек, впускні клапани відкриті всього 3 мсек при 10000 RPM.

Вважається що швидкість витікання газів залежить від температури і тиску газу, середня квадратична швидкість молекул повітря (при нормальних умовах) приблизно 508мс. У підсумку, в обох циліндрах буде по 1 літра повітря, але тиск (кількість молекул) буде різний. В одному випадку більше в іншому менше. А повітря це основа для повітря, немає повітря, немає сенсу робити суміш. Немає суміші немає руху.

Напевно ви бачили графіки з діностенд. Наприклад пік потужності для D16Y9 це 5500 RPM, це означає що далі цих оборотів при максимальному навантаженні, повітря більше не надходить. Додамо VTEC. що дає двигуну відкривати клапана двигуна на більший час і D16Z6 видає вже 6600 RPM. Діапазон корисної роботи двигуна збільшився на 1000 RPM. а потужність міського автомобіля з 110 к.с. піднялася до 125 к.с.. Коли навантаження немає, наприклад нейтралка і коробка не підключена, обороти двигуна обмежуються штучно - відсіченням. При досягнення певних оборотів мозок відключає бензонасос або форсунки. І двигун на інерції маховика, просто ганяє повітря.

Багата суміш, бідна суміш

Залежно від типу палива (метанол, дизель, бензин) суміші для роботи двигуна будуть різні. Говоримо про бензин. Паливна суміш, це компонентне "речовина" має в своєму складі повітря і бензин. Реальний повітря в собі має не тільки кисень, але і купу домішок як і бензин.

Стехиометрический (ідеальний) склад горючої суміші - склад суміші, в якій окислювача рівно стільки, скільки необхідно для повного окислення палива. Для двигунів внутрішнього згоряння з іскровим запалюванням, стехиометрическим вважається співвідношення повітря і паливо, рівне 14,7: 1 по масі.
Простою мовою - для повного згоряння 1 кг бензину необхідно 14.7 кг повітря, AFR = 14.7. Інакше іноді вважають це суміш як ціна - якість, ціна - потужність.

Якщо додати більше палива - тобто кількість повітря стане менше, суміш буде багатою (багато бензину же). наприклад 13.0
Якщо буде менше палива - тобто кількість повітря стане більше, суміш називається бідною. наприклад 15.0. Така суміш схильна до детонації. на маленьких оборотах це не страшно. На повному навантаженні суміш 14 вже вважається небезпечною.
Робити всю систему на суміші 14.7 не розумно. На низьких оборотах цього буде не достатньо для розгону, а на верхніх ви просто знайдете детонацію.

Графік паливно повітряної суміші і положення стехиометрической точки

Якщо поки не розглядати запалювання, то може бути тільки 3 випадки підбору суміші. Перший ідеальний випадок. Суміш підібрана або розрахована на даний режим роботи двигуна для потужності або економії, двигун працює ефективно, в залежності від режиму.
Випадок другий. багато палива. Машина втрачає потужність через те, що "захлинається" бензином, виходить тільки велика витрата.
Випадок третій. мало палива. Машина втрачає потужність, з велику кількість повітря (бідна суміш) відбувається детонація. Детонація супроводжується зайвим нагріванням. На високих оборотах, з повним навантаженням, рівень детонації досягає катастрофічних наслідків. Прогорание або сплаву поршня, вигоряння клапанів або свічок запалювання.
Підвищення температури і втрата потужності це найпростіше що може трапиться з двигуном при детонації. Зазвичай це заклинив і перегрітий мотор. Тому повторю ще раз, настройка повинна здійснюється з першої карти і найнижчих оборотів в різних режимах, послідовно і вдумливо.

Один із наслідків неправильного налаштованого двигуна при бідній суміші

Режими роботи двигуна, навантаження

Які режими роботи двигуна бувають, які навантаження двигун "тягне". На шків коленвала завжди зачеплений генератор виробляє харчування для бортової мережі. ГУР і кондиціонер теж додають непогане навантаження. Не забудьте всю електроніку що у вас в машині. Якщо у вас музика на кілька кіловат, машина схожа на новорічну ялинку і ви любите сидіти при повному кондиціонері то ваш 75 сильний двигун перетвориться у щось схоже максимум на крісло каталку. Насправді, найбільше навантаження дає ваша КПП і вага автомобіля, адже Civic потрібно зрушити з місця. Деякі режими роботи:

• Режим холостого ходу і прогріву. Нейтралка, КПП не підключена.
• Режим холостого ходу з підключеною коробкою, стоячи на світлофорі
• Режим розгону плавного
• Режим повний відкритий дросель (WOT), розгін різкий
• Режим в гірку, максимальне навантаження
• Режим траса, лінійна швидкість
• Режим з гірки, полегшена навантаження

Це не CROME, це приблизна таблиця режимів роботи двигуна.

В принципі це все режими для середнього автомобіля для міста. Налаштування здійснювати потрібно поетапно. Налаштування ХХ, далі настройка розгонів. Найправильніший є режим в гірку. Якщо ви зможете максимально ефективно налаштувати двигун в цьому режимі, то вважайте що настройка вдалася. Ні в якому разі не налаштовуйте на нейтралі весь діапазон оборотів.

Наш шприц наповнений повітрям і бензином в потрібній пропорції. Стиснення вже відбувається. Суміш, в будь-якому випадку згорить якщо її підпалити, будь то рано чи пізно. За широкосмугового зонду ви побачите невелике розходження в суміші від сотих до десятих одиниць (13.3-13.5). Головна відмінність в тому що раніше запалювання по-перше буде перешкоджати підняттю поршня. тим самим енергія перейде в нагрів, по-друге залишки суміші згорять у вихлопній системі, тим самим розігріваючи випускний колектор до красна. Пізніше запалювання також віддасть мало енергії поршня і не буде перешкоджати руху, це менш небезпечно. Виглядає це як стусан для тікає швидко людини. Запалювання має бути під час. Згадайте гойдалки, коли ви розгойдується раніше або пізніше. Який результат не своєчасного поштовху?

Ілюстрація гойдалок, ну ви зрозуміли, чисто для прикладу.

устаткування

Діностенд - дасть вам більше свободи по контролю під час налаштування. Якщо автомобіль поставити просто на барабани то вважайте що у вас пряма дорога, але практично без навантаження. Якщо діностенд з вимірюванням потужності, то там є "генератор", який показує вам скільки КВТ (к.с.) ви зараз видаєте. Як динамо машина на велосипеді.
Широкосмуговий лямбда зонд. ставиться в випускний колектор, показує суміш від 7 до 22 (innovate на базі Bosch). Необхідний атрибут для настройки суміші в різних режимах. Оптимальна суміш, згорає максимально швидко і віддає потрібну кількість енергії без зайвого нагріву.
Датчик EGT - термопара або готовий датчик, розрахований на температуру до 1200 градусів. Для атмосферного двигуна приблизно 600 градусів. Ставиться в випускний колектор. Відмінний інструмент для налаштування запалювання. При ранньому запалюванні температура вихлопу різко підскочить.
Датчик детонації. по суті "мікрофон" з фільтром низьких частот, пропускаючи високі частоти - 5 - 6 кГц. Якщо є детонація, то збагачуємо суміш або зрушуємо запалювання в сторону запізнювання. Теж корисний інструмент для налаштування.
Емулятор пам'яті типу HonData S300, Moates Ostrich 2.0, Хондаверт, RTP Neptune - потрібен я настройки карт в реальному часі. Думаю ви вже Новомосковсклі про те як прошивати чіп 29C256 і розумієте на скільки це рутинний процес.
Даталог - якщо ви використовуєте чіп, то вам потрібен даталог що б стежити за роботою двигуна, які обороти зчитуються, яка температура ОЖ, який тиск впускного колектора, і тд.
Програма - Crome. SManager, ECtune, Freelog. Найчастіше для більшості завдань використовується CROME на базі P30. Для підключення даталога потрібна версія Dealer Crome.

Купа приладів, запорука успіху під час налаштування. У повсякденному житті не потрібні.

Методика настройки

Якщо ви бачили паливну карту то бачили, що таблиця має вісь обертання і вісь тиску у впускному колекторі. Перетином є час вприскування палива. В одній карті близько 200 осередків, але по суті використовуються тільки 40% (дивіться режими), інші осередки як би "на всякий" випадок при різних обставинах. Різниця тиску повітря при різній погоді, різне навантаження на двигун. Але налаштовувати інші осередки все одно потрібно. Отже процес налаштування знову таки загальними словами, максимально просто. Ваше завдання зводиться до простих дій, використовуючи різні інструменти для настройки зробити так що б в конкретної комірки було оптимальну кількість палива і що б вона горіла під час. Що б не отримати детонацію або надмірний перелив палива. Беремо осередок XY ллємо туди грубо 13: 1, запалювання ставимо на великий кут запізнення. Перевіряємо машину в цій осередку, підбираємо суміш. Іноді для досягнення результату потрібно суміш збіднити. Дивимося, слухаємо, як тільки відбувається натяк на детонацію, відключаємося і ллємо більше палива в цей осередок, далі потихеньку зменшуємо на 0.1 градус кут запалювання. І повторюємо до тих пір поки не доб'ємося потрібного результату. Ось і вся настройка, коротко.
Використовуйте на початку базову карту, з тим же об'ємом і приблизно тим же конфіг. Ваша машина повинна нормально їздити на цій базі. Далі просто міняйте значення дотримуючись інструкції вище і дивлячись на свідчення. На низьких оборотах типу ХХ ви можете збіднити суміш до 15-15.5. при такій малій кількості суміші, біди не буде. Чим далі колонка до 1 атмосфері, тим пікове значення має бути менше. Зазвичай найправіша колонка це 12-12.5-13-13.5. в середньому 13.
Ще момент, ви хочете потужну машину. В який момент хочете? Коли тиснете на педаль газу до відмови! Цьому режиму відповідає тільки остання колонка, коли в двигун потрапляє 1 атмосфера. Тому ви можете залишити всі інші колонки для всіх режимів такими як є, якщо вони нормально працюють. Не забудьте перед початком роботи механічний кут випередження запалювання виставити по стробоскопу.

Орієнтовна таблиця режимів і сумішей

Ще раз і коротко

Беремо готовий автомобіль з живим двигуном. Встановлюємо в нього широкосмуговий зонд - для визначення суміші. Датчик EGT для визначення температури вихлопу і своєчасності запалювання. Датчик детонації для виявлення детонації при бідній суміші. Підключаємо мотор до мозку типу P28-P08-P06 OBD1 з чіпом або емулятором пам'яті. Підключаємо до ноутбука даталог або емулятор пам'яті з цією функцією. Записуємо базову карту до 1 атмосфери, без VTEC. Виїжджаємо на трасу і записуємо в лог показники датчиків в різних режимах. При появі детонації припиняємо роботу. Балансуємо суміш. Повторюємо процедуру. Балансуємо кут запалювання від більшого до меншого. Повторюємо процедуру до потрібного ефекту. Налаштовуємо корекцію для ХХ, для ECT при різних температура середовища, переходимо на іншу карту.
В потрібної клітці заливаємо движок і відводимо запалювання в запізнювання, а при налаштуванні балансуємо в потрібну сторону. Чим вище обороти тим суміш повинна бути багатшими, і тим кут запалювання повинен бути раннім.
А тепер все за книжки, за термодинаміку і калькулятори!

Корисні поради: Затягуйте болти суворо за схемами, від середини в сторону і в кілька подходов.Полний список порад