Как работают клапана в субару (3 видео)

Active Valve Control System или коротко AVCS — система управления фазами газораспределения, которая направлена на контроль подъема клапанов, а также на изменение времени их открытия и закрытия. Данная система изменения фаз применяется только компанией Subaru и является разновидность технологий VVT и VVL. Сама система изменения фаз в свою очередь подразделяется на технологии AVCS, Dual AVCS и i-AVLS.

В линейку моторов оснащаемых данной системой входили EJ207, EJ255, EJ257, EZ30D (Legacy Outback, Legacy 3.0R, B9 Tribeca). Впервые система была применена в 2005 году. С 2008 года на силовых агрегатах серии EZ36 начали использовать Dual AVCS, которая контролировала уже не только впускные, но и выпускные клапана. Dual AVCS также получил применение для моделей автомобилей Субару с аббревиатурой «Spec» для японского рынка.

Схема работы AVCS схожа с системой VVT-i — под воздействием давления масла на лопасти муфты шкива распределительного вала с помощью электромагнитного клапана, впускной распредвал поворачивается на определенные градусы от стандартного состояния.

Максимальный градус поворота распредвала установлен в пределах 35 градусов. При подсчете угла поворота система берет показания ДМРВ, ETC, кислородного датчика (для определения нагрузки на двигатель), датчика топливо-воздушной смеси, а также датчика положения распредвала и коленвала.

На холостом ходу двигателя или при низкой нагрузке AVCS задерживает открытие клапанов, тем самым работы двигателя становится ровнее.

Когда нагрузка на двигатель начинает расти и доходит до среднего значения, система AVCS начинает открывать впускные клапана во время последней фазы выпуска, когда выпускные клапана еще слегка приоткрыты. При этом избыточное выпускное давление выталкивает часть выхлопных газов во впускной тракт, имитируя эффект системы EGR. Также впускные клапана раньше закрываются. Это повышает КПД двигателя и улучшает его топливную экономичность

При очень большой нагрузке система AVCS сдвигает фазу открытия впускных клапанов еще раньше, создавая эффект продувки — впускной поток помогает вытеснять выхлопные газы из цилиндра. Также впускные клапана закрываются еще раньше, что повышает эффективность заполнения цилиндров топливо-воздушной смесью и улучшает мощностную отдачу

Принципиально AVCS состоит из трех компонентов:

блок управления двигателем (ECU), определяющий, какой угол доворота распредвала нужен в данный момент работы двигателя;

масляный клапан с соленоидом, контролирующий давление масла, направляемого на муфту распредвала;

трехлопастная муфта на распредвале, непосредственно выполняющая его доворот.

Вариация технологии Dual AVCS управляет клапанами и на впуске, и на выпуске, аналогично Dual VVT-i.

Диаграмма углов доворота распредвалов системы Dual AVCS относительно оборотов.

Устройство Dual AVCS отличается от обычного AVCS только вторым исполнительным комплектом клапан-муфта

Еще одной технологией, которая применяется на двигателях Subaru, является i-AVLS, i-Active Valve Lift System — «интеллектуальная» система подъема клапана. Она отвечает за высоту подъема впускных клапанов. AVLS в настоящее время применяется на всех атмосферных 2.5-литровых двигателях Subaru.

Система AVLS Subaru заключается в наличии двух профилей кулачков на распредвале — один профиль объединяет в себе низкий и средний, а второй высокий режим работы клапана. Каждый из двух клапанов впуска одного из цилиндров приводится в движение собственным рокером. При необходимости перейти в «высокий» режим работы блок управления двигателем (ECU) давлением масла смещает фиксатор, запирая рокеры вместе

На «низком» режиме AVLS повышает крутящий момент и эффективность двигателя, на «высоком» снижает насосное сопротивление и повышает мощность.Фактически AVLS управляет только одним из двух впускных клапанов, т.к. второй все время находится в «высоком» режиме для лучшего завихрения смеси.

Говоря о надежности системы AVCS Subaru (Dual AVCS) стоит отметить, что они могут беспроблемно работать до пробега в 150 тысяч. Далее часто возникают неполадки, выраженные в различии градусов доворота распредвалов, что приводит к несогласованной работе впускных (выпускных) распредвалов между головками двигателя, влияя тем самым на работу всего двигателя в целом. Очень часто можно слышать про так называемый «затык» на оборотах двигателя от 2500 до 3000, выражающийся в плохой динамике при разгоне. Причин у данной проблемы может быть несколько, это и неисправность электромагнитных клапанов подачи масла на муфты, и засорение масляных каналов, и неисправность самих муфт, а также отклонения в показаниях датчиков. Система AVLS Subaru показала себя более надежной и долговечной.

Для решения проблем работы двигателей Субару в нашем техническом центре есть все необходимое оборудование, чтобы провести диагностику, определить причину и исправить неполадку в работе ДВС. Поэтому при возникновении симптомов указанных выше не стоит затягивать с их устранением, хорошая работа двигателя залог вашей безопасности и комфорта передвижения.

Содержание

Принцип функционирования штатного турбонаддува на Subaru
Материал из SubaruWiki
[править] Механическая часть
[править] Вакуумные линии
[править] Фукнции частей турбины
[править] Как машина контролирует буст?
[править] Таблицы в ECU для управления наддувом
[править] Калибровка и тюнинг системы турбонаддува
[править] Механическое изменение размера центрального отверстия в рестрикторе
[править] Преднатяг тяги актуатора
[править] Краткие советы по настройке электронных систем управления наддувом
💡 Видео

Видео:Регулировка клапанов Subaru Forester (ej201)Скачать

Принцип функционирования штатного турбонаддува на Subaru

Материал из SubaruWiki

Эта статья посвящена описанию базовых принципов турбонаддува у автомобилей марки Subaru. Хотите знать как работает турбина или как устроен турбокомпрессор, читайте дальше.

Видео:Регулировка клапанов Subaru EJ253. ПОЛНЫЙ ПРОЦЕСССкачать

[править] Механическая часть

Турбина (Turbo) — воздушный компрессор, вращаемый выхлопными газами, который состоит из четырех базовых компонентов.

Компрессорная часть турбины состоит из комрессорного хаузинга (улитка, compressor housing) и компрессорного колеса (compressor wheel). Эта секция по сути представляет из себя вход (inlet) турбины, из которого забирается воздух, сжимается и на выходе создается положительное относительно давление, которое называют Буст (Boost). Когда работает турбина на ее входе всегда отрицательное относительное давление, воздух принудительно засасывается, сжимается и подается на выход компрессорной части.

Следующая части турбины — это центральная секция, которая содержит в себе подшипники (подшипник трения/втулка во втулочной турбине или шарико-подшипники в Шарикоподшипниковой турбине), вал, соединяющий компрессорное и турбинное колесо, и линии подачи масла/антифриза.

Третья часть турбины — это турбинная секция (turbine section), которая состоит из турбинного колеса и турбинного хаузинга (улитка, turbine housing). Эта секция также содержит внутренний клапан с внешним приводом, который носит название клапан вестгейта (wastegate valve).

Последняя четвертая часть — это как раз клапан вестгейта и актуатор вестгейта, который через тягу контролирует открытие/закрытие клапана вестгейта.

Естественно на рынке существует огромное количество модификаций турбин, которые имеют или не имеют водяного охлаждения, имеют или не имеют встроенный вестгейт. Кстати турбины, которые охлаждаются и маслом и водой обычно живут дольше.

Актуатор вестгейта (Wastegate Actuator) — механизм, имеющий в основе пружину/диафрагму, которые контролирует открытие/приоткрытие/закрытие клапана вестгейта. Вестгейт турбины в нормальном состоянии закрыт, причем закрытие инициируется пружиной внутри актуатора. Как только по линиям подается давление, тяга отходит и клапан вестгейта приоткрывается, сбрасывая выхлопные газы в обход турбинного колеса.

Соленоид управления наддувом (Wastegate Solenoid Valve) — электромагнитный соленоид, который управляет потоком воздуха по вакуумным линиям, соединяющим впускной патрубок, актуатор, соленоид управления наддувом и компрессорную часть турбины. По умолчанию клапан закрыт, когда отсутствует вольтаж. Когда подается +12V через управляющий модуль (ECU или внешний бустконтролер, если он установлен), клапан полностью открывается позволяя воздуху проходить через устройство обратно во впуск.

Значение 0% Wastegate Duty Cycle (WGDC) в карте ECU позволяет соленоид держать полностью закрытым, что позволяет держать турбине уровень наддува, определенный только лишь жесткостью пружины в актуаторе (механический буст, mechanical boost pressure). Значение 100% WGDC держит соленоид полностью открытым, что позволяет турбине надувать столько, сколько она способна (maximum boost pressure).

Вакуумные линии (Vacuum Lines) — прорезиненные или силиконовые трубки, соединяющие различные компоненты, системы турбонаддува. Существуют различные способы подключения вакуумных линий.

Рестриктор (Restrictor Pill) — небольшая латунная таблетка, имеющая маленькое отверстие в центре. Установлена внутри одного из вакуумных шлангов.

ECU (Engine Control Unit) — также известный как ECM, PCM, EEC, EMS. Содержит процессор, управляющую программу и логику(карты наддува и управления наддувом), позволяет контролировать относительное давлений (буст) через параметр Wastegate Duty Cycle (WGDC).

Видео:Вся правда про оппозитные двигатели и полный привод Subaru. Как работает? | Техническая программаСкачать

[править] Вакуумные линии

Вакуумные линии можно разделить на 4 основные части и выделить 6 ключевых точек крепления шлангов (см. схему ниже). Три из 4х трубок находятся под давлением и одна, которая идет к впускному патрубку под «вакуумом» (отрицательным давлением), когда турбина засасывает воздух.

Читайте также: Гидроклапан давления с обратным клапаном пвг66 34м

Line 1 — соединяет компрессорную часть с одним концом тройника. Этот шланг содержит рестриктор.

Line 2 — соединяет вторую часть тройника с актуатором вестгейта.

Line 3 — соединяет среднюю часть тройника с клапаном соленоида управления наддувом.

Line 4 — соединяет другую сторону клапана соленоида управления наддувом и впускной патрубок.

Видео:Оппозитный двигатель Subaru 2.0 (EJ202): что в нем стучит и как располовинить блок?Скачать

[править] Фукнции частей турбины

Турбина (Turbo) — Функция турбины увеличивать объем воздуха, который можно запихать в цилиндры в единицу времени. т.е. по сути увеличить объемную эффективность мотора.

Актуатор и клапан вестгейта (Wastegate Actuator & Wastegate Valve) — Функция актуатора — управлять открытием/приоткрытием/закрытием клапана вестгейта. Клапан же вестгейта управляет количеством выхлопных газов, которые поступают на турбинное колесо (или идут в выхлопную трубу, минуя компрессорное колесо). Когда клапан вестгейта целиком закрыт все газы участвуют в раскручивании турбины, растет скорость вращения, соответственно быстрее крутится колесо компрессорной части и турбина создает большее давление. Если клапан открыт, часть выхлопных газов идут в даунпайп, минуя компрессорное колесо, и скорость вращения турбины замедляется (или во всяком случае перестает раскручиваться). Результат открытия вестгейта, как правило, снижение относительного давления (буста), производимого турбиной.

Ниже приведен линейный график, который демонстрирует график изменения давления относительно перемещения тяги.

1 дюйм (inches) = 2.54 сантиметра. 1 бар равен 14,5 psi

Чем больший буст вам нужен, тем меньший вестгейт вам потребуется. Хотя, если вы хотите напротив бороться с передувами или уменьшить буст относительно стока, то вам совсем не требуется делать портинг вестгейта. Для начала оставьте его в покое вместе с турбинным хаузингом и прочим и попробуйте настроить карту наддува и карту управления соленоидом (WGDC). Портинг вестгейта (или установку внешнего вестгейта) стоит затевать только, если вы на 100% уверены в том, что причина ваших бед — это механическая проблема и реально не хватает пропускной способности стокового вестгейта.

Соленоид управления наддувом (Wastegate Solenoid Valve) — функция данного устройства контролировать количество воздуха, который стравливается от вестгейта обратно во впуск (см. схему выше).

Рестриктор (Restrictor Pill) — этот компонент ограничивает количество воздуха, которое поступает из компрессорной части турбины. Рестриктор в данном контексте ограничивает поток воздуха к актуатору, поэтому управляющий соленоид и актуатор/клапан вестгейта не «перегружены», и вестгейт не открываются преждевременно.

Заводская система управления наддувом стравливает давление от актуатора вестгейта обратно во впускной патрубок. Когда WGDC установлен в 0%, весь воздух от компрессорной части турбины, проходящий через рестриктор, давит на мембрану актуатора вестгейта. Открытию вестгейта сопротивляется только пружина в актуаторе. Когда давление достигает определенного значения — клапан вестгейта открывается и давление падает. Уровень механического буста на стоковых турбинах/актуаторах около 7-11 psi (0.48-0.75 бар).

Когда WGDC установлен в 100% весь воздух от компрессорной части турбины идет через открытый клапан обратно во впуск, на мембрану ничего не давит и пружина актуатора держит вестгейт закрытым. Поток воздуха от турбины (в том числе и для того, чтобы он успевал стравливаться) ограничивается рестриктором, расположенным в первой вакуумной линии (в соответствии со схемой выше).

ЗАМЕЧАНИЕ: Само собой в отношении турбины не действует правило — закрываем вестгейт наглухо и пусть дует сколько может. У каждого турбокомпрессора есть карта эффективности (англ. compressor efficiency map). Это визуальный график, показывающий на какую степень сжатия она способна. Давайте взглянем на карту компрессора для турбины TD04-13G:

Коэффициент давления на оси Y (англ. pressure ratio) означает, сколько окружающего воздуха было сжато. На уровне моря давление составляет 14.7psi. Итак, если вы посмотрите на внутреннюю часть овала на 200cfm по оси X (air flow), вы увидите 1.8. Это означает 1.8*14.7 = 26.46psi, теперь нужно вычесть 14.7 и вы получите 11.76, то, что вы и увидите на вашем датчике давления.

Что означают эти окружности? Это показатели того, сколько энергии подаваемой в компрессор используется для сжатия воздуха и сколько используется для создания жара. Если вы посмотрите на внутреннюю часть большой окружности, вы увидите 75%. Это означает, что 75% энергии ушло на то, чтобы сжать воздух, и 25% на то, чтобы создать жар.

Что это значит для меня? Это значит, что чем больше psi вы будете пытаться добиться, тем горячее будет воздух.

Ну и что? Ну, чем горячее воздух, тем меньше его в кубическом футе. Так что, даже если вы задуете 200cfm с 75% эффективностью при 11.25psi и с 65% эффективностью 17.7psi, то при 75% будет больше молекул воздуха на квадратный фут, потому что воздух холоднее и поэтому более плотный. Другими словами, из-за более высокого диапазона эффективности вы задуваете больше воздуха (массы) на низких psi.

В итоге, если вы выпадаете из карты эффективности, то ваша турбина из компрессора превращается в огнемет. ?

[править] Как машина контролирует буст?

Регулятор давления наддува или вестгейт (Wastegate) контролирует, сколько выхлопных газов не используется для создания буста. Если бы все выхлопные газы всегда создавали давления буста (если бы у вас не было wastegate совсем) то турбина всегда бы крутилась так быстро, как только возможно и создавала бы чрезмерный буст. Вы бы видели больше 25psi на td04. Нет, стоковый мотор не рассчитан на такое количество буста, нет достаточно топлива, чтобы использовать его с таким количеством буста, воздух, подаваемый в коллектор был бы слишком горячим, да и турбина умерла очень быстро. Итак, wastegate отрезает чрезмерные выхлопные газы, чтобы пытаться удержать турбину в эффективном диапазоне работы (то о чём мы будем говорить в последнем абзаце). По этому, на низких оборотах wastegate закрыт, что позволяет турбине раскручиваться до нужной скорости, но как только скорость повышается, часть выхлопных газов, направленные мимо выпускного колеса турбины, чтобы турбина не создавала больше буста.

Как мы уже отмечали выше, Wastegate контролируется двумя вещами. Пружиной (англ. spring) и диафрагмой (англ. diaphragm). Пружина держит клапан wastegate в закрытом состоянии, а диафрагма давит на пружину, пытаясь приоткрыть дверцу. Они работают друг против друга. Пружина рассчитана на значение psi необходимое, для того чтобы побороть напряжение. OEM пружина обычно рассчитана на 7-11 psi (это значение может варьироваться). Это значит то, что как только диафрагма «видит» 7psi, она давит на пружину достаточно сильно, чтобы преодолеть натяжение пружины и открыть wastegate. Когда вы производите меньше 7psi буста, wastegate всегда будет закрыт. Как только вы превысите значение в 7psi (к примеру, диафрагма увидит 7.1psi), это создаст достаточное давление на пружину, чтобы преодолеть её натяжение и приоткрыть wastegate, это позволит выпустить немного, выхлопных газов и опустит давление до 6.9 psi. Затем wastegate снова закроется, и давление снова начнёт расти. Это происходит очень, очень быстро, для того чтобы поддерживать среднее давление в 7 psi.

Так как же создать больше 7 psi буста и контролировать их? Ну, если диафрагма не будет видеть какое либо положительное давление, вы потенциально сможете создать неограниченный буст. Но это уже будет слишком. Самый лучший способ, это производить больше 7 psi, но меньше (скажем) 16 psi, это не будет давать диафрагме видеть давление буста, когда его меньше 16 psi (т.е. продолжать производить буст) и корректировать давление буста, когда вы будете выходить за отметку 16psi (т.е. давление буста не будет расти выше). Это позволит держать дверцу wastegate закрытой до того, как мы достигнем значений целевого буста и держать буст под контролем.

на последней картинке показана схема, работающая с управлением (это может быть ECU или внешний бустконтролер). В чем же тут суть.

Когда мы захотим добиться большего количества буста, мы будем уменьшать давление на диафрагму чтобы удерживать wastegate закрытым. Как только мы достигнем желаемого уровня буста (скажем 16psi), нам будет нужно увеличить давление на диафрагму, это потянет пружину сильнее и позволит wastegate приоткрыться и выпустить немного выхлопных газов, что понизит давление буста. Лучший способ сделать это — слегка щелкнуть переключателем, который позволяет диафрагме оказаться в вакууме — если мы хотим создать буст, и корректировать давление — если хотим понизить буст. Если мы будем щелкать этим переключателем очень-очень быстро, это позволит нам сохранять постоянное давление в 16 psi, которого мы и добивались. Этот переключатель и есть буст контроллер (gm, стоковый, какой угодно). Наконец, это приводит нас к определению, что же такое Wastegate Duty Cycle. WGDC это всего на всего процентное соотношение к определённому времени (скажем несколько миллисекунд) когда диафрагма wastegate будет скорее подвержена вакуумному давлению впуска, чем давлению буста. То есть, высокий WGDC означает то, что wastegate будет в закрытом состоянии дольше, таким образом, создастся больше буста.

Читайте также: Прокладка клапан егр ланос

В идеале, вы настраиваете ваш WGDC на достижение целевого буста на всём диапазоне значений, но этого не всегда удаётся добиться по многим причинам (жара, влажность, вес машины и т.д.) и в этот момент вмешивается TD. TD добавляет или вычитает из initial WGDC когда вы не добиваетесь значений целевого буста с тем wastegate duty cycles что вы установили в ROM. TD бывает двух форм и корректирует два типа ошибок.

1. Немедленные ошибки буста корректируемые TD Proportional.

2. Непрекращающиеся в течение определённого времени (миллисекунды) ошибки буста корректируемые TD Cumulative.

Итак, когда ECU видит Boost Error (скажем, вы не производите достаточно буста), он добавляет значение TD к вашему пост компенсационному initial WGDC чтобы добиться количества WGDC применяемое к wastegate. Если вы передуваете, значение TD вычитается чтобы уменьшить буст.

Запомните что если initial WGDC + TD > Maximum WGDC, тогда Maximum WGDC будет применено к wastegate пока это покрывается лимитом.

TD Proportional довольно проста, если ошибки буста равны X, то добавляем Y к текущему WGDC. TD cumulative немного отличается. Она называется cumulative (накопленная) потому что коррекции накапливаются в течение времени. Скажем, мы не добиваемся целевого буста. ECU смотрит на ошибки буста и видит что они положительные, итак он говорит «Я вижу ошибки буста равные 5, так что я добавляю 2% WGDC к текущим значениям». Смотрит обратно и через несколько миллисекунд и говорит, «Чёрт! У меня всё уже ошибки буста равные 2, я добавлю ещё 1% и попробую добиться желаемого буста» (всего 3% в сумме). Смотрит обратно ещё раз и либо так же продолжает добавлять больше к компенсации, либо не добавляет ничего, либо вообще обнуляет значения, если условия больше не встречались.

TD начинает работать, как только вы впервые видите ошибку буста, она применяет множество мгновенных коррекций, и почти никаких накопительных. Проходит время, и по мере того, как вы продолжаете ваш заезд, добавляется всё больше накопительных коррекций, и всё меньше мгновенных. В итоге, больше всего в TD будет накопительных коррекций и совсем немного мгновенных. Это то, что было с моей машиной, когда я измерил WGDC чтобы добиться желаемого буста. Если не сможете добиться желаемого буста, то вы увидите, что обе коррекции достигли своего предела. Если же вы добьётесь желаемого буста немедленно (как-нибудь), накопительная коррекция не успеет сформироваться, и вы увидите что обе коррекции совсем небольшие.

Можно сказать, что TD похоже на Band-Aid (бактерицидный лейкопластырь) для неважно отстроенного буста. Если бы настроили свой буст правильно, то вам бы никогда не пришлось использовать TD. Но это не тот случай. Буст зависит от температуры, влажности и плотности воздуха, положения над уровнем моря и множества других условий окружающей среды. TD создана для корректировки этих условий. Поэтому, в идеальном мире, где машина находится на уровне моря, температура за окном 70 градусов (F) тепла и светит солнце, TD вам не потребуется. Но в процессе вождения в реальных условиях, она позволит поддерживать буст в нужном состоянии при любой погоде.

У таблиц буста есть свои компенсации и ограничения. У ECU есть возможность регулировать Target Boost, WGDC и TD в зависимости от условий окружающей среды. Такие вещи как температура воздуха на впуске или атмосферное давление воздуха должны быть заданны и просчитаны, чтобы просчитывать то, какое количество массы воздуха попадёт в двигатель. Есть ещё некие пороговые величины, которые ECU устанавливает перед активацией определённых таблиц. К примеру, минимальное количество ошибок буста и порог значения RPM который должен быть достигнут, перед тем как будет применена TD. Лучшее описание таких ограничений вы можете найти в RomRaider в поле описания таблицы.

[править] Таблицы в ECU для управления наддувом

я приведу примеры некоторых таблиц из стокового ECU своей Subaru Impreza WRX STi JDM 2003 MY (Twinscroll)

TARGET BOOST Эта таблица содержит значения целевого буста, которых ваша машина пытается добиться, в момент RMP и load.

BOOST LIMIT (FUEL CUT) Если каким либо образом у вас происходит передув буста, все что будет после этого уровня надува вызовет прекращение подачи топлива в двигатель, с целью его спасения.

BOOST COMPENSATION (VEHICLE SPEED) Изменение в target boost во время движения на 1-й передаче, пока это значение ниже Boost Compensation (vehicle speed) Disable.

BOOST COMPENSATION (VEHICLE SPEED) DISABLE Скорость, выше которой эта компенсация отключается. Это сделано, для того чтобы дать вам больше контроля над бустом при езде на 1-й передаче.

BOOST CONTROL DISABLE (IAM) Если ваша машина детонирует и IAM падает ниже этого значения, буст урезается до минимального значения, которое только возможно. Значение давления буста не нормализуется, пока IAM снова не поднимется.

INITIAL WASTEGATE DUTY Эта таблица определяет стартовые значения, используемые для подсчёта финального WGDC.

MAX WASTEGATE DUTY Это потолок для того, каким значением может быть предкомпенсационный WGDC. Обычно это на 8% выше IWGDC. Но я видел и 5% по всей таблице. Чтобы Turbo Dynamics была применена к initial и к total, это значение должно быть гораздо ниже.

TURBO DYNAMICS PROPORTIONAL Это непосредственная величина коррекции WGDC применимая к initial WGDC.

TURBO DYNAMICS INTEGRAL POSITIVE Это коррекция WGDC, которая будет суммироваться для всех положительных значений ошибок буста.

TURBO DYNAMICS INTEGRAL NEGATIVE То же что и выше, но с отрицательными ошибками буста (это означает вы передуваете).

INTEGRAL CUMULATIVE RANGE (WGDC) Наиболее существенная коррекция, вы будете иметь возможность добавить или вычесть из WGDC.

В данном разделе использованы материалы An Intro to Subaru Tuning written By Bad Noodle, переведенные на русский язык in1t [1]

Видео:Субару и ГАЗ: прогар клапанов, какие причины.Скачать

[править] Калибровка и тюнинг системы турбонаддува

[править] Механическое изменение размера центрального отверстия в рестрикторе

Вакуумный шланчик в заводской системе управления наддувом, который идет от компрессорной части внутри содержит рестриктор (этот шланчик помечен краской). Отверстие в данном рестрикторе очень точно вымерено и подогнано под спецификацию заводского актуатора и настройки WGDC в ECU. Это отверстие можно изменить и это будет в некотором роде механическим тюнингом системы турбонаддува.

Уменьшение диаметра данного отверстия увеличит склонность к передуву (большие пики) и в целом потребует меньшее значение WGDC для большего значения буста. Увеличение же диаметра отверстия наоборот уменьшит пики в наддуве (передувы) и потребуется большее значение WGDC для достижения более высокого буста. На новых машинах, у которых шьется ECU или есть возможность подключить внешний буст-контролер, мало смысла прибегать к механическим модификациям.

А вот при установке нового турбокомпрессора, если нет возможности откорректировать WGDC, необходимо подобрать верный рестриктор (или установить тот, который идет с турбиной, если он конечно идет:) ).

Размеры центрального отверстия родного рестриктора под большинство субаровских турбин около 0.040”-0.048” +/- 0.001” (1″ = 2.54 см).

Для турбонагнетателей увеличенного размера (относительно стока) или актуаторов с более жесткой пружиной, предлагается использовать рестриктор с центральным отверстием около 0.040”-0.055” +/- 0.001”

Для турбонагнетателей и актуаторов с более слабой пружиной или тягой, которая не обеспечивает нужный уровень буста ни при каких условиях, предлагается использовать рестриктор с уменьшенным центральным отверстием. что-нибудь около 0.025”-0.040” +/- 0.001”.

Читайте также: При запуске двигателя слышен стук клапанов

[править] Преднатяг тяги актуатора

На некоторых моделях актуаторов, тяга, которая идет к клапану вестгейта имеет регулировку, которая может менять преднатяг пружины актуатора. Причем эта регулировка может быть с разных сторон тяги.

На этом фото регулируется преднатяг гайкой со стороны калитки вестгейта

а здесь наоборот со стороны актуатора, ближе к диафрагме

Регулировка тяги актуатора естественно возможна только в том случае, если такая регулировка присутствует и эта тяга не имеет фиксированной длины (хотя и в этом случае народные умельцы умудряются подогнуть тягу:)). Кстати все турбины IHI имеют в стоке шток актуатора фиксированной длинны. А вот MHI имеют регулируемый шток.

Если укоротить шток, это увеличит преднатяг пружины актуатора и соответственно увеличит уровень наддува при котором клапан вестгейта начнет открываться, буст вырастет (до разумного предела естественно, пока турбокомпрессор не выпадет из карты своей эффективности). Изменение длины штока помимо преднатяга также меняет, в каких пределах может открываться клапан вестгейта.

Если же шток наоборот удлинить, то преднатяг пружины уменьшится и актуатор начнет открывать клапан вестгейта раньше и турбина даст вам меньшее давление наддува.

Если у вас стоковая турбина и шьется ECU или есть возможность установить внешний буст контролер, то в большинстве случаев у вас не может возникнуть необходимости делать описанные механические корректировки.

Примечание: Для турбин с вестгейтами увеличенного размера гораздо сложнее контролировать буст, когда клапан начинает открываться. Также проблемно настроить буст для турбин, у которых компрессорный хаузинг имеет маленький A/R и велико обратное давление выхлопных газов.

[править] Краткие советы по настройке электронных систем управления наддувом

Стоковая система управления наддувом вполне подходит для того, чтобы быть использованной при настройке буста как на внутреннем (встроенном), так и на внешнем вестгейтах. Если у вас турбина с нормальным внутренним вестгейтом/актуатором, для которых выбран нормальный рестриктор и преднатяг пружины, то вы вполне можете продолжать использовать свой заводской соленоид управления наддувом.

Если вы не хотите морочить себе голову, подбирая рестриктор, то вы можете перейти на 3х портовый соленоид управления наддувом, например Prodrive electronic boost control solenoid (EBCS) или GrimmSpeed 3 Port Boost Control Solenoid. Данные соленоиды управления наддувом используют иную схему подключения и способны обеспечивать нормальную работу без рестриктора в вакуумном шланге.

Производители 3-х портовых соленоидов (3-port solenoid) также отмечают следующие преимущества данных устройств: Более быстрый спул, способность аддекватно реагировать на более высокие (относительно стока) давления наддува, лучший контроль овербуста, а также косвенно — способность достигать больших значений наддува на низких передачах.

Примечание от COBBTUNING: Если вы настраиваете система с внешним вестгейтом, то опытным путем мы пришли к тому, что соленоид от Prodrive (EBCS) работает отлично со стоковыми настройками вестгейта/актуатора. Этот соленоид ставится вместо стокового и подключается к штатному разъему. И внешний вестгейт с этим соленоидом работает вполне отлично. Нижу будут приведены схемы подключения вакуумных трубок. Но не забудьте, что Prodrive EBCS требует, чтобы вы удалили заводской рестриктор в шланге!

3х портовый соленоид Grimspeed также требует удаления рестриктора и подключается к заводской проводке, но в его мануале (Media:3port boost control solenoid Subaru.pdf) написано, что требуется корректировка таблицы WGDC (на 30% примерно в сторону уменьшения) Tuning to the WGDC is required (approx 30% reduction in WGDC)

Эта схема показывает алгоритм подключения 3х портового соленоида к внутреннему вестгейту.

Вы должны понимать, что настройка буста является наиболее сложной, из тех, которые можно выполнить на Subaru. Настройка буст-контроля занимает достаточно долгое время. Однако проделам эту настройку хотя бы раз, вы высоко оцените возможности стоковой системы управления наддувом Субару. Стоит начинать настройку с низкий значений WGDC, потому что система работает очень быстро и потенциально возможный передув гораздо страшнее «недодува» ? Поэтому нужно идти от малых значений к большим. Также стоит отметить, что разумно начинать настраивать буст, когда у вас уже корректно настроена смесь и откалиброван MAF.

Первая таблица, которая нам нужна — это TARGET BOOST. Эта таблица содержит значения целевого буста, которых ваша машина пытается добиться, в момент RMP и load.

В ней (с барах или пси, кому как удобнее) вы должны изложить свои «хотелки», то есть те абсолютные значения наддува, которые будет пытаться выжать система управления наддувом из вашей турбины (Абсолютное значение — это атмосферное давление+буст). Однако будте реалистами и помните о карте эффективности компрессора.

ECU начинает контролировать наддув с использования таблицы WGDC INITIAL WASTEGATE DUTY Эта таблица определяет стартовые значения, используемые для подсчёта финального WGDC.

На некоторых машинах таких таблицы 2 (Wastegate Duty Cycles (Low & High)). Если их дествительно 2, обычно предполагается, что Low по ячейкам примено на 8% меньше, чем High.

Затем ECU использует таблицу Turbo Dynamics для того, чтобы скорректировать начальные WGDC и предоставить вам тот буст, который вы захотели в таблице TargetBoost. Есть еще куча финальных корректировок буста (мы перечисляли некоторые из таких таблиц выше), которые позволяют корректировать буст в зависимости от условий окружающей среду, температуры, давления и прочего. Обычно (особенно если вы настраиваете буст на родном соленоиде), эти таблицы не требуют каких-то значительных модификаций.

Если значение WGDC (которое может меняться от 0% до 100%) слишком мало в определенной ячейке, то турбина в таком диапазоне не сможет достичь требуемого значения наддува. если слишком велико, то возможен передув (КОТОРОЙ ЧАСТО СКАЗЫВАЕТСЯ НА ЗДОРОВЬЕ И ЖИЗНИ ВАШЕГО МОТОРА, БУДТЕ АККУРАТНЕЕ. ). Также следует учитывать, что не нужно ставить значение WGDC больше 95%, это чревато перегревом и заклиниванием соленоида. что также может стать печальным для вашего мотора и турбины.

Настройка буста всегда начинается с логов: Ездим и пишем значения RPM, Throttle Position, Wastegate Duty Cycle (WGDC), Relative Pressure, и Turbo Dynamics (можно еще Target Boost или BoostError). это даст нам понимание что и как происходит на разных режимах.

Значение TD может быть положительным или отрицательным в зависимости от того насколько (и в какую сторону) далек текущий наддув от желаемого. Если он действительно далек. то возможно неправильно выставлен TARGET BOOST (слишком большой или маленький, чтобы получить его на таких оборотах/при таком положении дроссельной заслонки) или значение WGDC велико или наоборот мало. Предполагается, что TD — изначально (см. пример таблицы выше) это маленькое положительное число (8 или меньше для DBC 2.0L, 100 или меньше для DBW 2.5L). Опять же при корректировки любых таблиц в уме держите запас! Вы можете посадить в машину 4х пассажиров. или ехать в крутую горку. должна быть небольшая свобода, чтобы не получить передув, бросив мешок картошки в багажник.

Если в логах вы видите отрицательное значение turbo dynamics, это значит, что ECU уменьшает WGDC, потому что в настоящее время ECU видит передув от TARGET BOOST (опять же относительно текущей клетки RPM/TPS).

Если TD положительно — значить присутствует «недодув» до желаемого значения, которое вы указали в TARGET BOOST. И это значит, что ECU увеличивает значение WGDC.

Если увеличивая или зафиксировав WGDC вы видите, что буст все же падает. это скорее всего означает, что достигнут порог механической эффективности турбокомпрессора или противодавление выхлопных газов слишком велико.

Если вы хотите скорректировать небольшой пик буста, вы должны уменьшить WGDC не в данной клетке, а чуть раньше по оборотам, чтобы сбросить некоторое количество выхлопных газов в обход крыльчатки турбины и не дать этому пику возникнуть. Реакция системы не мгновенная.