Antilag system

редактировать

Система Anti-lag (ALS ) - это метод уменьшения турбо-лага или используемого эффективного сжатия на турбированных двигателях, чтобы минимизировать турбо-лаг на гоночных или спортивных автомобилях. Он работает, очень незначительно задерживая момент зажигания, чтобы уравновесить внутреннюю потерю эффективности сгорания с повышенным давлением на стороне наддува турбонагнетателя. Это достигается за счет того, что небольшое количество топливно-воздушной смеси выходит через выпускные клапаны и сгорает в горячем выпускном коллекторе, нагнетая турбокомпрессор, создавая более высокое полезное давление.

Содержание
  • 1 Обзор
  • 2 Методы
    • 2.1 Перепуск дроссельной заслонки или сброс газа ALS
    • 2.2 Впрыск вторичного воздуха или байпас на впуске
    • 2.3 Перепуск турбокомпрессора и промежуточного охладителя (D-клапан)
    • 2.4 Замедление зажигания и сброс топлива (WOT)
    • 2.5 Использование MGU-H (мотор-генератор - тепло) для устранения турбо-задержки
  • 3 Использование
  • 4 Источники
Обзор

ALS был впервые использован на заре автомобилей с турбонаддувом в гонках Формулы-1 примерно с середины до конца 1980-х годов, пока ограничения на топливо не сделали его использование неприемлемым. Позже это стало обычным явлением в автомобилях раллийных из-за увеличенного турбо-лага от обязательных ограничителей на впуске впускного коллектора. Из-за падения давления на ограничении степень сжатия для данного уровня наддува намного выше, и турбокомпрессор должен вращаться намного быстрее, чтобы обеспечить такое же наддув, как при работе двигателя без ограничение. Это значительно увеличивает турбо-задержку по сравнению с неограниченными турбокомпрессорами.

ALS требует обхода воздуха, обычно это делается одним из двух способов. Первый способ - использовать дроссель перепуск воздуха; это может быть внешний байпасный клапан или соленоидный клапан, открывающий дроссельную заслонку на 12-20 градусов. Это позволяет воздуху обходить закрытый дроссель и достигать двигателя. Второй метод заключается в использовании перепускного клапана, который подает наддувочный воздух непосредственно в выпускной коллектор.

Методы

Перепуск дроссельной заслонки или дроссельная заслонка ALS

Перепуск дроссельной заслонки / соленоид дроссельной заслонки Система сочетается с замедлением зажигания и небольшим обогащением топлива (в основном для обеспечения охлаждения), обычно воспламенение происходит при температуре 35–45 ° ВМТ. Это позднее зажигание вызывает очень небольшое расширение газа в цилиндре; следовательно, давление и температура все еще будут очень высокими, когда выпускной клапан открывается. В то же время крутящий момент, передаваемый на коленчатый вал, будет очень небольшим (ровно настолько, чтобы двигатель работал). Более высокого давления и температуры выхлопных газов в сочетании с увеличенным массовым расходом достаточно, чтобы турбокомпрессор продолжал вращаться на высокой скорости, тем самым уменьшая задержку. Когда дроссельная заслонка снова открывается, зажигание и впрыск топлива возвращаются в нормальный режим. Поскольку многие компоненты двигателя подвергаются воздействию очень высоких температур во время работы ALS, а также импульсов высокого давления, такая система очень тяжело воздействует на двигатель, турбокомпрессор и выпускной коллектор. Для последних проблемой являются не только высокие температуры, но и неконтролируемые турбоскорости, которые могут быстро разрушить турбокомпрессор. В большинстве случаев ALS автоматически отключается, когда охлаждающая жидкость достигает температуры 110–115 ° C, чтобы предотвратить перегрев.

Впрыск вторичного воздуха или входной байпас

ALS, работающий с байпасным клапаном, который подает воздух напрямую в никуда, может быть усовершенствован, чем система, описанная выше. Некоторые из самых ранних систем этого типа использовались Ferrari в F1. Еще одно хорошо известное применение этого типа системы анти-лага было в версии WRC 1995 Mitsubishi Lancer Evolution III и Toyota Celica GT-Four (ST205). По латунным трубкам воздух от перепускного клапана компрессора (CBV) турбокомпрессора поступал в каждый из трактов выпускного коллектора, чтобы обеспечить необходимый воздух для сгорания топлива. Система управлялась двумя клапанами давления, управляемыми ЭБУ. Помимо гоночной версии, оборудование системы Anti-lag также было установлено в 2500-м автомобиле Celica GT-Fours, разрешенном для использования на улицах города. Однако в этих автомобилях система была отключена и не работала. Трубки и клапаны присутствовали только по причинам омологации. На автомобилях Mitsubishi Evolution более поздних серий (только модели Evolution IV-IX, JDM) можно активировать систему вторичного воздуха (SAS) для защиты от задержек. Схема системы Mitsubishi Antilag Система впрыска вторичного воздуха ALS

Турбо-байпас и байпас промежуточного охладителя (D-клапан)

Метод, при котором большой односторонний обратный клапан вставляется непосредственно перед к корпусу дроссельной заслонки, позволяя воздуху обходить турбонагнетатель, промежуточный охладитель и трубопроводы в периоды отрицательного давления воздуха на входе в корпус дроссельной заслонки. Это приводит к большему сгоранию воздуха, что означает, что больше воздуха движет турбину со стороны турбины. Как только в шланге промежуточного охладителя достигается положительное давление, клапан закрывается.

Иногда его называют клапаном Дэна Калкина.

При использовании в конфигурации массового расхода воздуха D-клапан должен втягивать воздух через массовый расход воздуха для поддержания надлежащего соотношения A / F. Это не обязательно в конфигурации "скорость-плотность".

Замедление зажигания и сброс топлива (WOT)

Многие программируемые ЭБУ / программное обеспечение ЭБУ (например, eCtune) также предлагают функцию «антизадержки», предназначенную для раскрутки турбин при отключении от линии или между сменами. Конечный результат аналогичен, но метод действия немного отличается от описанных выше версий (которые гораздо более распространены в профессиональном автоспорте высокого уровня, таком как ралли) и чаще используется для старта и дрэг-рейсинга.

Когда автомобиль, готовый к запуску, удерживается на пределе оборотов при запуске, некоторые ЭБУ (переключателем или дополнительным дросселем) могут быть запрограммированы на замедление зажигания на несколько градусов и добавление намного большего количества топлива. Это приводит к тому, что событие сгорания происходит намного позже, так как двигатель вытесняет топливно-воздушную смесь из цилиндра ближе к турбине, заставляя ее раскручиваться либо на более ранних оборотах, чем обычно, при условии, что двигатель ненагружен, ожидая для запуска или увеличения при запуске RPM, чем без использования этой функции.

Некоторое программное обеспечение может также задействовать этот метод защиты от запаздывания «сброс топлива и замедление зажигания» с помощью включения сцепления (используется при переключении с полным открытием дроссельной заслонки), эффективно заставляя его работать между переключениями. Как и другие типы антизапаздывания, чрезмерное использование этого типа антизадержки может вызвать повреждение турбинного колеса, коллектора и т. Д. Из-за сильного давления, создаваемого, когда топливно-воздушная смесь самопроизвольно сгорает от тепла корпуса турбины или воспламеняется из-за очень замедленного воспламенения (происходит после начала такта выпуска) и потенциально может вызвать лопание / пламя.

Эта форма «антизадержки» имеет тенденцию работать, потому что, когда она активна, дроссельная заслонка удерживается на 100%, позволяя большему количеству воздуха попадать в двигатель. Следовательно, этот тип антизадержки не будет работать (хорошо или вообще) при частичном / закрытом дросселе.

Использование MGU-H (Motor Generator Unit - Heat) для устранения турбонаддува

Современные силовые агрегаты Формулы-1 представляют собой шестицилиндровые двигатели с турбонаддувом V-образной формы с дополнительной гибридной системой. Гибридная система состоит из двух мотор-генераторов: кинетической и тепловой. MGU-H используется для устранения турбо-лага, по сути, работая как электродвигатель, который заставляет турбину вращаться, когда водитель находится вне дроссельной заслонки, что почти полностью устраняет турбо-лаг. Это один из наиболее эффективных методов защиты от заглушек, так как MGU-H также собирает тепловую энергию, пока находится на дросселе, и превращает ее в электрическую энергию, сохраняя ее в батарее.

Использование

Чемпионат мира по ралли В автомобилях используются системы антизадержки, которые подают воздух непосредственно в выхлопную систему. Система работает путем перепуска наддувочного воздуха непосредственно в выпускной коллектор, который действует как камера сгорания, когда богатые топливом выхлопные газы двигателя встречаются со свежим воздухом из байпаса. Это обеспечит непрерывное сгорание, ограниченное выпускным коллектором, что значительно снизит тепловые и давление на двигатель и турбонагнетатель. Благодаря новейшим системам защиты от запаздывания перепускной клапан можно не только открывать или закрывать, но и очень точно контролировать поток воздуха в выпускной коллектор. Турбокомпрессор оснащен датчиком турбонагнетателя, а система управления двигателем имеет карту, основанную на положении дроссельной заслонки и скорости автомобиля, которая используется для определения подходящей скорости турбокомпрессора и давления наддува для любых условий. Когда двигатель сам по себе не может обеспечить достаточно энергии выхлопных газов для достижения турбо скорости / наддува, требуемой системой управления, открывается перепускной клапан и начинается сгорание выхлопного коллектора. Это не только снижает турбо-нагрузку, но также позволяет производить наддув на очень низких оборотах двигателя, когда наддув ранее ограничивался помпажем компрессора или энергией выхлопных газов. Благодаря относительно высокому наддуву на низких скоростях это делает крутящий момент на низких оборотах лучше даже у больших безнаддувных двигателей. Эта система достигла такой степени совершенства, что ее можно использовать даже в дорожном автомобиле. Недавний пример - прототип Prodrive P2.

Источники
Последняя правка сделана 2021-06-11 18:46:29
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте