Oprogramowanie do lżejszych problemów z kołem zamachowym

To wielkie pytanie omawia wady lżejszego koła zamachowego:

Bardziej niepewne w prowadzeniu
Krótsze okno możliwości dokończenia zmiany biegów
Możliwe przeciągnięcie przy niskich obrotach

Wydaje mi się, że wszystkie wady można rozwiązać w nowoczesnych układach sterowania silnikiem poprzez modulowanie położenia przepustnicy paliwa i FBW . Dlaczego tego nie zrobiono? Lżejsze koło zamachowe prowadziłoby do zwiększenia wydajności silnika i oszczędności paliwa.

engine-theory flywheel

— dotancohen
źródło

Więc twoim pomysłem byłoby użycie oprogramowania, aby lekkie koło zamachowe wydawało się normalne dla kierowcy? Brzmi jak ciekawy pomysł. Czekamy na opinie ludzi na ten temat.

— JPhi1618

Domyślam się, że nie jest to trywialne zajęcie w oprogramowaniu i prawdopodobnie nie jest tego warte, biorąc pod uwagę, że główną zaletą samochodów drogowych jest nieznacznie mniejsza waga.

— Nie mam pojęcia, co robię

Mój samochód ma dwumasowe koło zamachowe, które łączy to, co najlepsze z obu światów, a także chroni skrzynię biegów przed uszkodzeniami spowodowanymi wstrząsami. Zamocowanie koła zamachowego o stałej masie w samochodzie takim jak mój szybko zniszczyłoby skrzynię biegów. Lżejsze koło zamachowe może dobrze działać w samochodzie wyścigowym, który pokonuje kilka tysięcy mil między przebudową / zmianą silnika i skrzyni biegów, ale samochód drogowy musi jechać przez dziesiątki tysięcy mil przed poważnymi remontami.

— Steve Matthews

Wady może rozwiązać dobry kierowca.

— jedd.ahyoung 21.04.16

Jestem tutaj zdezorientowany większością komentarzy. Jeździłem dwoma różnymi Datsun 280Z zarówno z kolbą, jak i lżejszymi kołami zamachowymi (9lb vs 23 kolba). Pamiętam, że samochód był na biegu jałowym po zainstalowaniu koła zamachowego, co zważywszy na to, że lżejsze koło zamachowe ma mniejszy opór obracania się (szybciej się obraca w górę i w dół). Nigdy nie spotkałem żadnych problemów z „krótszymi oknami zmiany”. Kilka razy to utknąłem, ale co z tego? Reszta silników była w zasadzie w magazynie, z wyjątkiem planowanych głowic i nagłówków. Jeździłem po ulicy, śledziłem dni i przejeżdżałem autocross.

— Tim Nevins

Odpowiedzi:

Najtrudniejsza część lekkiego koła zamachowego przyzwyczaja się do startu. To tak, jakby nauczyć się ponownie prowadzić kij. Musisz go jeszcze bardziej obniżyć, inaczej utkniesz. Może istnieć pewna „technologia przeciwdziałania przeciągnięciu”, szczególnie z napędem drutowym. Krótsze okno zmiany biegów dobrze łączy się z krótką dźwignią zmiany biegów. Znów trochę się przyzwyczajam.

ECU powinien być w stanie zrekompensować niektóre „szarpnięcia”. Podczas włączania / wyłączania gazu pęd jest mniejszy, więc obroty zmieniają się szybciej i powodują szarpnięcie. ECU może nieznacznie otworzyć przepustnicę po zejściu z gazu lub zwolnić go podczas wchodzenia na gaz.

— rpmerf
źródło

Jednak nakazanie przepustnicy, aby pozostała otwarta, gdy kierowca nakazuje mniejszą przepustnicę, stanowi zagrożenie dla bezpieczeństwa. Jeśli kierowca jest w trybie zatrzymania awaryjnego, a ECU steruje wyższą przepustnicą, aby silnik pracował na biegu jałowym, należy wyjąć samochód z biegu lub wydłużyć drogę hamowania. I to bardzo źle dla bezpieczeństwa.

— cdunn

Nie mówię dużo o przepustnicy, bardziej o ilości przepustnicy, którą mógłby dostarczyć szybki zawór jałowy. Jestem prawie pewien, że większość samochodów z manualną skrzynią biegów już to robi, aby utrzymać obroty na sekundę na wyższym poziomie, aby wygładzić zmianę biegów i pomóc ludziom w wypalaniu sprzęgieł podczas redukcji biegów. Pamiętam, że widziałem to w ECU z lat 80-tych. Może również sprawdzić przełącznik pedału hamulca.

— rpmerf

Po pierwsze, masa koła zamachowego jest tym, czym jest, ponieważ producenci muszą znaleźć równowagę między osiągami a zdolnościami jezdnymi i emisjami. Lżejsze koło zamachowe wymagałoby, aby samochód pracował na biegu jałowym przy wyższych prędkościach obrotowych, aby nie zgasł, ponieważ bezwładność koła zamachowego powoduje, że silnik odpala, gdy nie ma benzyny.

Więc tak, można to dość łatwo zrobić, ale nie dlatego, że większość konsumentów nie będzie zadowolona z samochodu, który pracuje na biegu jałowym o 1000 obr./min i ministerstwa transportu w danym kraju / EPA / cokolwiek, co nie spodoba się wszystkim polarbearom ponownie zabija.

Jeśli chodzi o koła zamachowe o podwójnej masie. Są świetne i wszystkie, ale są piekielnie drogie, aby je zastąpić, GDY (jeśli nie) źle się spisują. Na przykład mój Subaru jest dość starą szkołą z pojedynczym kołem zamachowym, ale jego wymiana kosztowałaby jedną trzecią w porównaniu z konfiguracją dwumasową w równoważnej Mazdzie.

— Kapitanie Kenpachi
źródło

Nie jestem pewien, czy silnik musiałby pracować na biegu jałowym przy wyższych obrotach. Komputer może utrzymać bezczynność na niższym poziomie, a po wykryciu podejrzenia utknięcia prędkości (powiedzmy poniżej 600 obr / min) komputer może nieznacznie otworzyć przepustnicę. To jest sedno tego pytania.

— dotancohen 21.04.16

Koło zamachowe utrzymuje obroty silnika z pewną prędkością pomiędzy każdym uruchomieniem cylindra. Jeśli koło zamachowe ma zbyt małą masę, niskie obroty byłyby gwałtowne, ponieważ można było poczuć przyspieszenie silnika przy każdym uruchomieniu cylindra (wydaje się, że samochód wkrótce umrze, będzie pracował nierówno). W najgorszym przypadku silnik nie ma wystarczającego rozpędu, aby dostać się nawet do następnego cylindra. Jedynym sposobem, aby to odejść, byłoby przyspieszenie silnika (lub dodanie masy).

— JPhi1618 21.04.16

@dotancohen wyniki tego, co opisujesz, komputer otwierający przepustnicę, byłby wyższy na biegu jałowym.

— Ukko

Można by tego uniknąć, gdyby tłoki i korba były wykonane z lżejszych materiałów. Ale byłoby to drogie i dlatego producenci nie zrobiliby tego, z wyjątkiem bardzo wysokiej klasy modeli. Rzeczy są takie, jakie są z jakiegoś powodu. Zwykle ekonomia.

— Kapitan Kenpachi

Myślę, że prawdziwym podejściem do tego nie jest regulacja przepustnicy, lecz zmiana czasu rozrządu w celu syntetycznego obniżenia stopnia sprężania. Zmniejszy to przeciwstawienie się do obracania się wału korbowego, zachowując jego pęd, podobnie jak koło zamachowe. Pozostawić otwarty zawór wlotowy podczas pierwszej części suwu sprężania.

— TMN
źródło

Problem z otwarciem wlotu podczas części skoku sprężania powoduje wytworzenie przeciwciśnienia na ścieżce wlotowej. Tworzyłoby to oscylacje zmieniające częstotliwość wraz z RPM. Musiałbym o tym więcej pomyśleć, ale wygląda na to, że zmniejszyłoby to ilość powietrza dostającego się do cylindra. Myślę, że czujnik MAP wykryłby to, ale oznacza to, że trymery paliwa musiałyby oscylować, aby utrzymać AFR taki, jaki powinien być. Wygląda na to, że spowodowałoby to więcej problemów niż przy lekkim kole zamachowym.

— cdunn

Ponadto nie można zmienić rozrządu zaworów w poszczególnych cylindrach bez bardzo skomplikowanego mechanizmu i bardzo precyzyjnego rozrządu i wykrywania. Jeśli czas zostanie zmieniony tylko dla wszystkich cylindrów, nie uzyskasz korzyści z otwarcia dla tylko jednego. System byłby niezwykle skomplikowany w projektowaniu i trudny do utrzymania. Wszystko po to, by pozwolić na lżejsze koło zamachowe. Czy po zmianie czasu nie stracisz wszystkich korzyści płynących z posiadania lżejszego koła zamachowego?

— cdunn

Możesz mieć oddzielny zawór do odpowietrzania powietrza „wczesnego sprężania” (coś w rodzaju starych zaworów strumieniowych Mitsubishi, ale odwrotnie). Mapowanie paliwa musiałoby zostać zmienione, aby zrekompensować fakt, że wydalasz już zmierzone powietrze, ale nie sądzę, że jest jakiś sposób, aby wyjść z regulacji ECU, bez względu na to, jakie zastosujesz podejście.

— TMN

Ulepszenie ECU jest oczywiste i nie stanowi problemu, o ile nie wymaga się od niego więcej, niż jest w stanie. Ale do tej pory nie widzę żadnych twardych ograniczeń, które trudno byłoby pokonać. Większym obrazem, którego tu brakuje, jest to, że można było użyć oprogramowania do stworzenia lekkiego napędu na koło zamachowe jak ciężkiego, to po co to robić. Jeśli sprawisz, że będzie jeździł jak normalne koło zamachowe, dlaczego nie mieć zwykłego koła zamachowego i uniknąć całej tej złożoności? Jaki byłby zysk z posiadania lekkiego koła zamachowego, które jechało jak normalne?

— cdunn

Myślałem, że właśnie rozwiązaliśmy problem wysokiej prędkości biegu jałowego. Wydaje mi się, że OP nadal chce przewagi nad kołem zamachowym o niskiej masie, ale nie chce ponosić kosztów podczas pracy przy niskich obrotach.

— TMN