5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое баланс мощности двигателя

Что такое баланс мощности двигателя

Тест «Баланс мощности по цилиндрам»

Тест «Баланс мощности по цилиндрам» (power balance) — специальный режим моторной диагностики, который служит для оценки вклада каждого цилиндра в работу двигателя и выявления неработающего цилиндра или цилиндра, работающего существенно хуже остальных.

Примечание. Зачастую данный тест сокращенно называют «Баланс мощности» — такое наименование использовать не рекомендуется, так как может возникнуть путаница с совершенно другим тестом — «Баланс индикаторной мощности». Тем не менее, «Баланс мощности по цилиндрам», «Баланс мощности» и «Баланс цилиндров» можно считать синонимами.

Общий принцип. При установившейся работе двигателя (как правило, примерно на 1000-2500 об/мин) последовательно отключаются цилиндры. После каждого отключения ждут стабилизации оборотов и фиксируют установившиеся обороты, а также, при наличии газоанализатора, показания CO и HC (стабилизации их показаний надо ждать несколько дольше — около 10-15 секунд, в зависимости от газоанализатора). Чем больше снижение оборотов — тем больше вклад соответствующего цилиндра в работу двигателя.

Отключение цилиндров может осуществляться:

— через отключение зажигания (искры);

— через отключение форсунок впрыска.

Рекомендации к применению. Данный метод рекомендуется применять при явно нестабильной работе двигателя, когда необходимо установить проблемный цилиндр или цилиндры.

Ограничения метода. Во-первых, не каждый способ отключения применим на любой системе зажигания или впрыска:

— на некоторых двигателях может быть существенно затруднен доступ к элементам системы зажигания или впрыска;

— отключение зажигания без отключения впрыска категорически запрещено на автомобилях с нейтрализатором отработавших газов, так как несгоревшее в отключенном цилиндре топливо очень быстро выведет его из строя;

— отключение зажигания без отключения впрыска не рекомендуется на автомобилях с датчиками кислорода по той же причине;

— ручное отключение элементов вторичной системы зажигания может привести и к поражению диагноста электрическим током (при несоблюдении правил техники безопасности) и к выходу из строя элементов системы зажигания (катушки, распределителя и др.) и пр.;

— отключение форсунок впрыска требует подключения мотор-тестера в разрыв штатного жгута форсунок. Так как конфигурация жгутов на всех автомобилях различна — такой способ отключения цилиндров применим только на автомобилях, подключение к жгуту форсунок которых возможно с помощью переходника, поставляемого к мотор-тестеру;

— отключение элементов систем зажигания или впрыска может приводить к сохранению кодов неисправностей в блоке управления двигателем — помните, что многие современные системы управления не позволяют стирать коды неисправностей без сканера.

Во-вторых, метод анализа падения оборотов применим только на четырех, максимум шести цилиндровых двигателях — это связано с тем, что:

— в автомобилях с большим количеством цилиндров вклад каждого цилиндра в работу двигателя относительно невелик (то есть отключение одного цилиндра менее заметно и практически не сказывается на работе двигателя вцелом). Хотя иногда проводят тест на таких двигателях с отключением цилиндров группами. Это ограничение в меньшей степени относится к анализу изменения состава выхлопа при отключении цилиндров.;

— чем больше количество цилиндров, тем более трудоемкой становиться процедура диагностики.

В-третьих, современные системы управления очень быстро адаптируются к искусственно возникшей неисправности цилиндра — и компенсируют отсутствие его вклада в работу двигателя повышением топливоподачи в другие цилиндры (правда, на отдельных типах двигателей эту адаптацию можно временно отключить). Если адаптация системы управления сводит на нет возможность провести тест на конкретном двигателе — можно в качестве параметра, отражающего вклад цилиндра в работу двигателя, использовать увеличение времени впрыска после отключения цилиндра. Для определения длительности впрыска необходим либо сканер, либо осциллограф, либо специальный прибор-измеритель. Правда и этот метод применим не всегда. Кроме того, помимо системы адаптации, на современных автомобилях коррективы могут вводить системы подачи вторичного воздуха (Secondary Air Injection), системы рециркуляции выхлопных газов (EGR — Exhaust Gas Recirculation), системы вытяжки картерных газов (PCV — Positive Crankcase Ventilation) и пр.

В-четвертых, в данном описании идет речь о применении метода только на бензиновых (как карбюраторных, так и инжекторных) двигателях. Однако, с определенными оговорками метод применим и на дизелях.

Режим выполнения — рассматриваемый тест может выполняться:

— в ручном режиме — через отключение разъемов форсунок или элементов вторичной цепи зажигания. Также цилиндры можно отключать сканером — через отключение зажигания или форсунок в режиме управления исполнительными устройствами (к сожалению, эта функция поддерживается далеко не всеми сканерами и всеми блоками управления);

— в автоматическом (automated balance) или полуавтоматическом режиме с помощью мотор-тестера или сканера. Естественно, приборы должны специально поддерживать выполнение этого теста. Большинство мотор-тестеров это поддерживают, а вот для сканера эта функция скорее экзотическая — это связано с тем, что кроме поддержки самим сканером, должна быть и поддержка со стороны блока управления диагностируемого автомобиля (либо полная поддержка проведения теста «Баланс мощности по цилиндрам», либо хотя бы поддержка функций отключения форсунок или зажигания отдельных цилиндров в режиме управления исполнительными устройствами) — такая поддержка есть, например, у некоторых отечественных приборов при диагностике отдельных блоков управления ВАЗ и ГАЗ, на некоторых автомобилях Ford и др.

В автоматическом режиме прибор сам отключает цилиндры в заданном порядке, и сам регистрирует результаты, участия диагноста не требуется. В полуавтоматическом режиме диагност может с помощью прибора отключать произвольно выбранный цилиндр. Желательно, чтобы прибор поддерживал оба способа блокировки работы цилиндра (и через отключение зажигания и через отключение впрыска), а также связь с газоанализатором и вывод его данных в итоговый отчет.

Читать еще:  Двигатель 4dq50 технические характеристики

В любом случае при использовании «нормального» диагностического прибора с диагноста полностью снимается необходимость регистрации результатов и их удобоваримого представления в графическом виде.

Типичная процедура выполнения теста при помощи мотор-тестера:

1. Заглушите двигатель.

2. Подключите жгуты мотор-тестера к двигателю в соответствии с руководством по эксплуатации прибора.

При блокировании впрыска (форсунок) достаточно подключить только кабель синхронизации и специальный жгут, подключающий мотор-тестер в разрыв штатного жгута форсунок автомобиля.

При блокировании зажигания (искры) обычно подключаются:

— кабель синхронизации. Как правило, возможна синхронизация по высоковольтному сигналу первого цилиндра или по сигналу датчика положения коленчатого вала. При первом способе синхронизации возникает проблема, связанная с тем, что на время отключения первого цилиндра теряется и синхронизирующий сигнал — как правило, в современных мотор-тестерах эта проблема решается дополнительным использованием синхронизации по сигналам первичной цепи зажигания.

— кабель первичной цепи зажигания — через него в нужный момент осуществляется блокировка первичной цепи через шунтирование на массу. Подключение не вызывает проблем на любой системе зажигания с доступной первичной цепью. При работе с системой DIS с несколькими двухвыводными катушками требуется специальный кабель с диодной развязкой для одновременного подключения к нескольким катушкам зажигания (предлагается к мотор-тестерам как опция).

3. Выберете тип диагностируемого двигателя — необходимо чтобы были известны количество и порядок работы цилиндров — информация берется либо из эталонов, либо вводиться вручную. Если этой информации у Вас нет — ее можно найти в информационных базах данных. Иногда приборы позволяют изменить тонкие настройки теста — например, время на которое отключаются цилиндры.

4. Запустите двигатель и установите требуемые обороты (рекомендуется 2000-2500 об/мин) — можно установить разными способами (механическим воздействием на дроссельную заслонку, «подсосом», сканером в режиме управления исполнительными механизмами и пр.). Не рекомендуется держать педаль акселератора ногой — так как в этом случае невозможно обеспечить необходимую стабильность оборотов. Кроме этого, надо проконтролировать, чтобы во время проведения теста сохранялся режим постоянной нагрузки на двигатель — то есть потребители энергии (в том числе вентилятор системы охлаждения) должны быть либо выключены, либо включены на все время теста. Для повышения достоверности результатов рекомендуется увеличить нагрузку на двигатель — включить потребителей, но только те, потребление которых относительно постоянно — например, фары и вентилятор системы охлаждения.

5. Выберете режим проведения теста — автоматический или полуавтоматический.

6. Запустите в программном обеспечении соответствующий тест.

(последовательность пунктов 4-6 может отличаться для разных моделей мотор-тестеров)

7. При автоматическом режиме проведения теста дождитесь окончания процедуры. При полуавтоматическом — выберете требуемые цилиндры для отключения. Как правило, полуавтоматический тест заканчивается либо по команде диагноста, либо когда последовательно будет произведено отключение всех цилиндров.

8. Запомните полученные результаты.

9. Рекомендуется провести тест еще два раза для увеличения точности и оценки устойчивости результатов. Из результатов рекомендуется выкинуть грубые промахи, а оставшиеся результаты усреднить. Если разброс результатов по тестам слишком большой — значит либо были нарушены условия проведения теста, либо в данном случае тест неприменим (причин может быть несколько — об одной из них уже говорилось — действие штатной системы адаптации автомобиля).

10. Проанализируйте полученные данные. Данные могут быть представлены примерно в таком виде:

Тест «Баланс мощности по цилиндрам»

Установленная частота вращения коленчатого вала — … об/мин.

Данные газоанализа (без отключения цилиндров, при установленных оборотах): CO: . HC: . CO2: . O2: .

Длительность впрыска — … мс

В процессе теста блокировалось — [зажигание / впрыск ]

Были включены дополнительные потребители — …

Тест был повторен — … раз(а).

и/или в графическом виде (как правило, в виде бар-графов). Пример вывода результата теста «Баланс мощности по цилиндрам» на мотор-тестере Vetronix MTS 5100 (взято с сайта chipmaster.ru). В данном примере показания указывают на неисправность в цилиндре номер 1:

Анализ результатов теста:

1. Неисправным является цилиндр, при отключении которого было получено наименьшее снижение оборотов.

2. В общем случае — при блокировании зажигания (искры) и отсутствии газоанализатора тест достаточно надежно указывает на проблемный цилиндр, однако конкретизировать неисправность с помощью него нельзя (неисправность может быть в системе зажигания и/или системе топливоподачи и/или механической части).

3. При наличии газоанализатора возможности анализа существенно расширяются. Первые выводы можно сделать по показаниям газоанализатора еще до начала теста (теме газоанализа будет посвящен отдельный материал).

4. Газоанализ по результатам проведения теста даст еще более полезную информацию — так как выводы можно будет делать уже в привязке к отдельным цилиндрам. При отключении топливоподачи нормально работающего цилиндра показания HC существенно не изменяться — ведь цилиндр до отключения «выдавал на выхлоп» небольшое количество несгоревших углеводородов — не более 20-40 ppm.

Можно предположить, что показания НС также не изменяться, если форсунка в соответствующем цилиндре вообще не работает (клапан постоянно закрыт) — все верно, но это будет сразу видно по завышенному кислороду (О2) перед проведением теста.

Читать еще:  Двигатель 1нз плавают обороты

Если после отключения цилиндра показания ppm существенно уменьшились — значит при отключении цилиндра мы «заткнули» источник попадания несгоревшего топлива в выхлоп — и именно в этом цилиндре надо искать проблему.

В случае, когда система зажигания на автомобиле типа DIS (без распределителя; с несколькими катушками, обслуживающими по два цилиндра) и большое уменьшение HC зафиксировано при отключении пары цилиндров, свечи которых «висят» на одной катушке — одной из вероятных причин неисправности является неисправность цепи зажигания этих цилиндров (свечи, высоковольтные провода, катушка, канал управления).

5. Как уже говорилось, анализ изменения длительности впрыска можно проводить на автомобилях с системой управления, активно реагирующей на отключение цилиндров увеличением количества впрыскиваемого топлива (через увеличение времени впрыска).

6. Естественно, по результатам теста может оказаться, что имеются существенные проблемы и более, чем с одним цилиндром.

© АРДИО РУ, Виснап К.Н. Размещение статьи 30.05.2006. Последнее обновление статьи 03.06.2006. Перепечатка только с согласия автора и с обязательной ссылкой.

Ошибка P0281 — Цилиндр 7 – неправильный баланс мощности

Определение кода ошибки P0281

Ошибка P0281 указывает на неправильный баланс мощности цилиндра 7.

Что означает ошибка P0281

Ошибка P0281 является общим кодом ошибки, который указывает на то, что модуль управления АКПП (PCM) обнаружил неправильный баланс мощности цилиндра 7 при оценке его вклада в работу двигателя.

Причины возникновения ошибки P0281

Наиболее распространенными причинами возникновения ошибки P0281 являются:

  • Загрязнение топливной форсунки цилиндра 7
  • Засорение топливной форсунки цилиндра 7
  • Неисправность топливной форсунки цилиндра 7
  • Повреждение электрического соединителя топливной форсунки цилиндра 7

Каковы симптомы ошибки P0281?

При появлении данной ошибки в памяти компьютера сохранится код P0281 и на приборной панели автомобиля загорится индикатор Check Engine. Другими симптомами являются неровный холостой ход двигателя, падение мощности двигателя, неустойчивая работа двигателя при ускорении автомобиля, а также снижение эффективности использования топлива.

Как механик диагностирует ошибку P0281?

Сначала механик подключит сканер OBD-II к диагностическому разъему автомобиля и считает все сохраненные данные и коды ошибок. Затем он очистит коды ошибок с памяти PCM и проведет тест-драйв автомобиля, чтобы выяснить, появляется ли код P0281 снова. Если код ошибки появится снова, механик продолжит диагностирование, чтобы определить причину возникновения ошибки. Он проверит топливную форсунку цилиндра 7, а также соответствующие электрические провода и соединитель на наличие повреждений. Механик также проверит работу топливной форсунки цилиндра 7, следя процедуре, установленной производителем автомобиля.

Частые ошибки при диагностировании кода P0281

Наиболее распространенной ошибкой при диагностировании кода P0281 является уверенность в том, что проблема заключается в неисправности модуля управления АКПП (PCM). Поскольку эту случается крайне редко, перед заменой модуля необходимо выполнить тщательное диагностирование и рассмотреть все возможные причины возникновения ошибки.

Насколько серьезной является ошибка P0281?

Ошибка P0281 является довольно серьезной, так как при ее появлении могут возникнуть проблемы с двигателем и управляемостью автомобиля. Во избежание дорогостоящего ремонта и возникновения более серьезных неисправностей при обнаружении данного кода рекомендуется как можно скорее обратиться к квалифицированному специалисту для диагностирования и устранения ошибки.

Какой ремонт может исправить ошибку P0281?

Для устранения ошибки P0281 может потребоваться:

  • Ремонт или замена электрических проводов и соединителей, относящихся к топливной форсунке цилиндра 7
  • Очистка топливной форсунки цилиндра 7
  • Замена топливной форсунки цилиндра 7
  • В редких случаях, замена модуля управления АКПП (PCM)

Дополнительные комментарии для устранения ошибки P0281

Как указывалось ранее, при появлении данной ошибки могут возникнуть проблемы с двигателем автомобиля. Возможно падение мощности двигателя, неустойчивая работа двигателя при ускорении автомобиля, неровный холостой ход двигателя, а также снижение эффективности использования топлива. Если проблему долго не решать, это может привести к возникновению более серьезных неисправностей. Поэтому при обнаружении кода P0281 рекомендуется как можно скорее обратиться к квалифицированному специалисту для диагностирования и устранения ошибки.

Нужна помощь с кодом ошибки P0281?

Компания — CarChek, предлагает услугу — выездная компьютерная диагностика, специалисты нашей компании приедут к вам домой или в офис, чтобы диагностировать и выявлять проблемы вашего автомобиля. Узнайте стоимость и запишитесь на выездную компьютерную диагностику или свяжитесь с консультантом по телефону +7(499)394-47-89

Мощностной баланс автомобиля и трактора

Используя при анализе динамических свойств автомобиля сопоставление тяговой мощности NK с мощностью, затрачиваемой на все виды сопротивлений движению, можно записать уравнение баланса мощностей в следующем виде:

, (3.16)

где Nе эффективная мощность, развиваемая двигателем машины, кВт;

тр— коэффициент полезного действия трансмиссии;

Nк – мощность, подведенная к колесу, кВт;

Nf – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления качению, кВт;

Nh – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления подъему, кВт;

Nw – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздушной среды, кВт;

Nj – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления разгону, кВт.

Уравнение баланса мощностей показывает распределение мощности, развиваемой двигателем и подведенной к ведущим колесам. Для преодоления различных дорожных сопротивлений затрачиваемая на преодоление сопротивления качению мощность (кВт) определяется:

, (3.17)

где Pf сила сопротивления качению,Н;

V скорость движения, м/с.

Аналогично определяют и другие виды мощности:

Читать еще:  128 двигатель на каких машинах

— мощность сопротивления подъему

; (3.18)

— мощность сопротивления воздушной среды

, (3.19)

где Pw сила сопротивления воздушной среды,Н;

Fa лобовая площадь автомобиля, м 2 ;

Kw – коэффициент сопротивления воздуха, Н·с 2 /м 4 ;

— мощность сопротивления разгону

, (3.20)

где Pj сила сопротивления разгону,Н;

jа– ускорение автомобиля, м/с 2 ;

δа – коэффициент учета вращающихся масс.

Эффективная мощность Ne, развиваемая двигателем и подводимая к ведущим колесам, уменьшается с учетом коэффициента полезного действиятр. Следовательно, мощность на ведущих колесахNK=Neтр.

Баланс мощностей, представленный в виде графика (диаграмма движения автомобиля), позволяет определить возможность его движения с той или иной скоростью по дороге с заданным сопротивлением качению и углом подъема.

Рис. 3.3. Мощностной баланс автомобиля

Влияние эксплуатационных факторов на топливную экономичность машины

Расход топлива на 100 км пробега в общем случае установившегося движения автомобиля может быть определен из следующего выражения:

, (3.21)

где Gп — расход топлива на 100 км пути, кг/100км;

Gт часовой расход топлива, кг/ч ;

Vа скорость движения автомобиля, км/ч.

Часовой расход топлива в килограммах определяется по формуле

, (3.22)

где ge– удельный расход топлива, г/кВт∙ч;

Ne эффективная мощность двигателя, кВт,

Следовательно, подставляя значение Gт в формулу (3.21), получим:

. (3.23)

Для определения влияния эксплуатационных факторов на топливную экономичность автомобиля вспомним, что эффективная мощность двигателя расходуется на преодоление мощностей сопротивлений:

. (3.24)

Подставив значение эффективной мощности в формулу (3.23), учитывая плотность топлива ртв г/см 3 и скорость в км/ч, получимGnв л/ 100 км:

. (3.25)

Подставив соответствующие значения мощностей N=P Va /1000;Nw = PwVa /1000;Nj = PjVa/1000, получим

. (3.26)

При установившемся движении, когда jа = 0, уравнение примет вид

. (3.27)

Эта формула устанавливает зависимость расхода топлива на 100 км пробега автомобиля от нагрузочных, дорожных и скоростных условий, обтекаемости автомобиля и экономичности двигателя.

Мощностной баланс трактора

Мощность тракторного двигателя расходуется на выполнение полезной работы, преодоление внешних и внутренних сил сопротивления.

Распределение мощности двигателя на преодоление различных видов сопротивлений называется балансом мощности, или рабочим балансом МТА (при равномерном движении), т.е.

Ne = NM + Nf + Nδ + Nα + Ne вом + Nt. (1)

Потери мощности в трансмиссии (кВт) связаны с преодолением сил трения в подшипниках, шестернях, механизмах гусеничной цепи. Их можно определить по формуле

NM = Ne (1 — η мг),(2)

где η мг — КПД трансмиссии (для колесных тракторов — в пределах 0,90—0,92, для гусеничных — 0,86—0,88; на его значения оказывают влияние такие эксплуатационные факторы, как качество смазки, технического обслуживания и регулировки).

Потери мощности на перекатывание трактора связаны с образованием колеи ходовым аппаратом, а также с деформацией шин, преодолением сил трения в подшипниках колес (гусеницах) и др. Эти потери (кВт) зависят от скорости движения агрегата:

Nf = Pf • vp = G• fт• vp(3)

Здесь Pf = G • fr — сопротивление перекатыванию трактора, кН; vp — рабочая скорость агрегата, м/с.

Потери мощности на буксование (кВт) обусловлены недостаточным сцеплением ходового аппарата с почвой. При этом почва сдвигается, что сопровождается буксованием и снижением поступательной скорости движения трактора:

Nδ = Ne • η мг • δ/100.(4)

где δ — буксование, %.

Потери мощности (кВт) на преодоление трактором подъема можно определить, если известны сила сопротивления подъему Р(, и скорость движения агрегата:

Nα = Pf • vp = G • vp • i / 100 (5)

Мощность Ne вом, которая расходуется двигателем на привод механизмов через ВОМ, рассчитывается по формуле:

Ne вом = N вом / η вом (6)

Полезная (тяговая) мощность (кВт), т.е. мощность, которая расходуется на тягу рабочих машин, зависит от условий работы.

Для тяговых и тягово-приводных агрегатов

Nt = RM • vp = vp (ko • b+ GM • i/100) (7)

для транспортных агрегатов

Nt = RM • vp = vp (ko • b+ GM • i/100) (8)

Затраты мощности зависят от скорости движения агрегата, поэтому баланс мощности можно изобразить с помощью графика (рис. 1). Если нанести на графике кривую удельного тягового расхода топлива, то увидим, что минимальный удельный расход

соответствует максимальному значению тяговой мощности Nt max . Это очень важно для правильного комплектования машинно-тракторных агрегатов и выбора загрузочных и скоростных режимов их работы.

Рис. 1. График зависимости затрат мощности от скорости движения трактора

Производительность агрегата пропорциональна тяговой мощности Nt, а расход топлива на единицу выполненной работы пропорционален удельному расходу. Значит, наибольшей производительности и экономичности (по расходу топлива) можно достичь, когда трактор работает в режиме максимальной тяговой мощности Nt max (или близкой к ней) при минимальном удельном расходе топлива gT min , т.е. при оптимальных рабочих скоростях.

Для современных гусеничных тракторов эти скорости примерно равны 2,0—2,5 м/с, а для колесных — 3—4 м/с. Однако при комплектовании агрегатов не всегда удается этого добиться, так как могут быть ограничения рабочей скорости по агротехническим требованиям (качество работы), а также из-за превышения допустимого буксования и др.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.002 с) .

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector