A love affair with knowledge will never end in heartbreak

原發表於東吳機研站 scumotor.twbbs.org
作者: skyripper (RA004E) 站內: RZ
標題: 估算節氣門關閉時的真空產生的負扭力(4T)
時間: Sat Sep 10 10:25:49 2005
假設某500cc的單缸四行程引擎於油門全關時有0.75 Bar的真空值, 由於引擎持續運轉, 巨觀而言可視為其平均真空, 故假設其為PMEP
PMEP = pumping mean effective pressure, 這個數據代表的從是BDC開始, 展開排氣行程掃氣, 而後經過上死點, 吸氣最後達到BDC的這段時間抵抗活塞的平均壓力, 其值可能為負(強制進氣情況若inlet pressure>backpressure則總和可以為正!)
NA情況無論油門開度大小吸氣時都有一定的真空阻力, 這個阻力跟活塞運動方向相抵抗, 如同要把爆炸燃燒完的廢氣推出汽缸外, 排氣背壓的阻礙, 都是做負功。這兩者合起來就叫做pumping loss, 要求pumping loss產生的負扭力可以經由PMEP來計算。
因為排氣部份實在太難以"想像", 且沒有實際數據佐證所以先佔不做估算, 只論理, 首先是收油的情況下, 引擎可能供給極少量的混合氣並且達到維持待速的量, 那此時尚有點火燃燒爆炸的事實, 廢氣照樣排出, 由於廢氣量小理當pumping loss較小。但若該引擎回油時"不供油", 那可能造成的情況是, 原先滯留在排氣頭段的廢氣可能會在排氣閥門打開之時倒灌回汽缸內, 在壓力平衡後再被活塞往外推回排氣頭段, 兩種情況都有不可避免的loss (我相信應該是有某種EFI是在完全收油時cut fuel的)

作者: SkyRipper () 看板: CAR-TUNING
標題: Re: [問題] Vtec控制器問題
時間: Tue Apr 11 03:55:14 2006
ECU, 原廠的行車控制電腦, 如果引擎做過某些改裝超過了原廠ECU供油補正
的能力, 就要再針對ECU所輸出的參數做修改
通常改裝的方式有三
1.piggy-back電腦 中文叫跨接式的電腦.
這類改裝品截斷輸入到引擎的感知器(MAP或者是MAF)的訊號,
然後再比照rpm, TPS, 產生一個新的訊號來騙原廠ECU, 再讓原廠ECU輸出補正後
的供油信號. V/SAFC, F-Con SZ, E-manage都是, 這類型電腦大部分不能控制點火,
E-manage則是一個例外. 這類改裝品花費一般, 如果在不能修改點火曲線的情況下,
效果也很有限.
2.standalone電腦 這就是所謂原廠交換型的電腦. 這類改裝品功能都很強大...
要能對應各種原廠的sensors, 不同汽缸數的引擎, 不同種類的供油系統, 負壓,
以及正壓的供油, 甚至對應自排車檔位控制, 和含氧感知器, 開閉迴路的控制.
有了這個就可以直接把原廠電腦捨棄了. 常見的有Power FC, F-Con V pro,
Haltech, MoTeC... etc. 花費最貴. 校調得宜的話能有最棒的效果, 這類ECU
處理器速度通常比原廠電腦來的快, 還有很多附加功能可以玩, 如Data logging,
甚至launch/traction control...
3.修改原廠電腦, 讓它變成可程式化. 常說的換晶片就是指這個意思, 把原廠ECU
拆開來修改一些電路, 加個socket來替換晶片. 花費極低廉, 效果也不錯.
至於晶片的取得來源則是用電腦接燒錄EEPROM的機器, 網路上可以找到產生ROM
裡面的供油/點火曲線的程式, 然後燒錄到晶片裡, 再自行更換. 這類產品完成度
最高的可說是Hondata K-Pro(給Honda K系列引擎用的), 把完全修改過後的原廠
電腦發揮的淋漓盡致. DIY功力很強的人, 這是最好的解決方案, 不過不見得什麼
ECU都可以這樣搞, 通常只有熱門引擎才可以
如果只是要調整VTEC開啟時間那很簡單, 上述三種都可以輕易辦到甚至有更簡單的辦法.
VTEC要開啟只要送一個電壓給VTEC電磁閥, 但若是i-VTEC裡面的VTC, 或是VVT-i
那類無段調整進氣CAM的角度就比較麻煩, 要找到相對應的改裝品.
調整供油和點火曲線是大學問, 要能有效調整至少要有兩種器材, 一個是寬帶含氧
感知器(wide-band o2 sensor), 就是校調用的空燃比機, 還要有馬力機(dynojet).
沒有馬力機的情況下只有wide-band o2也能夠調整, 不過不容易fine-tune, 大致上的
方法是, 用data logger紀錄各個油門開度和引擎轉速相對應的空燃比, 然後調整供油
濃度, 固定住供油, 前進點火角來增加輸出, 後退點火角來避免爆震. 反覆進行以上
步驟來達到理想中的扭力曲線... 就是fine-tune.
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 70.36.143.77
※ 編輯: SkyRipper 來自: 70.36.143.77 (04/11 04:47)

作者: SkyRipper (RA004E) 看板: CAR-TUNING
標題: 進氣岐管和蓄氣室, RAM AIR導論
時間: Thu Mar 12 03:32:10 2009
來跟各位大大聊聊進氣岐管和蓄氣室, 節氣門這幾種東西的功能和影響吧;
再討論之前, 先定義一下進氣岐管(intake manifold)包含哪些東西
1)歧管(runners)從蓄氣室到汽缸頭中間的管路
2)蓄氣室(plenum)從節氣門到歧管之間的筒狀氣室
 

作者: SkyRipper () 看板: CAR-TUNING
標題: Re: 我的改裝之路<1>--動力系統
時間: Thu Aug 31 22:29:59 2006
欸... 其實改空氣濾心這東西, "高流量"是說好聽的.
畢竟大家開的車都不是WRC廠車或F3, 引擎直接有進氣限流, 吸氣口的大小被限制.
原廠空氣濾心流量其實足以應付你拉到紅線時引擎所需要的進氣量.
引擎進氣的流量控制如glavines所說, 還是靠節汽門, 節氣門開多大就吸多少空氣進去,
那這樣講起來改節氣門比較有用囉? 也不會有太多用處 :D
節氣門加大主要能改善的是瞬間的流量, 油門反應, 因為同樣油門深度節氣門相對流量
會變大, 不過要是電腦沒設定好油門反應也不會有改善. 全油門時能增加的馬力並不多
並且節氣門大小是要跟進氣岐管的蓄氣室大小來搭配, 如果說改裝了進氣岐管而蓄氣室
明顯變大的話, 全油門的情況下歧管真空沒有逼近一大氣壓, 那就真的需要把節氣門加
大了. 那改什麼最有效? 汽門加大, 換凸輪軸最有效, 因為這兩樣才是最主要限制進氣
流量的東西. 不過若是要提升低轉速扭力, 那只有一途, 加大排氣量.
原廠電腦並不是沒有辦法在同轉速下依照進氣量不同加減噴油, 只是有它的上限, 如果
供油電腦採用的是MAP系統, ECU偵測的是歧管壓力, 然後再配合轉速推算出進氣流量,
才決定噴油多寡, 依據的變數是speed(轉速) & density(空氣密度). 如果是MAF系統則
是直接測量進氣質量, 例如熱線式(hot wire)就是在流量計中裝置金屬導線並通電加熱,
當油門踩下時, 進氣溫度會冷卻熱線, 電阻變小, 就只需要更少的電流來維持熱線的溫
度, ECU利用這個電流量來獲得有多少質量空氣進入引擎的資訊, 再決定噴油量...
然後, MAP系統對改裝品的反應比較不佳, MAF較佳.
那改空濾會造成低轉速扭力下降是為啥? 其實跟電腦什麼的關係不大, 主要不是什麼
供油反應不過來的問題, 主要是跟引擎的容積效率有關, 低轉速的引擎吸氣沒那麼快,
進氣流速慢, 你把空濾改高流量(還有節氣門加大, 進氣拋光, 改大角度CAM這些都有
類似效果), 作這些舉動的後果就是進氣流速更慢, 空氣是流體, 它的流速主要靠引擎
的轉速決定, 而進氣的路徑可以校調/改裝成針對某一轉速域做最佳化, 就是配合該
轉速時候的進氣來讓它的流速/流量optimized, 在低轉速進氣流速已經不快的情況下,
你把流速變的更慢, 引擎就沒辦法吸到足夠的空氣, 扭力就下降. 比較極端的例子就
例如改hi-cam時怠速時引擎氣喘, 甚至怠速要調高的情況道理類似...
同樣道理高轉速時改了空濾節氣門hi-cam等等由於引擎轉速快流速已經達到足夠水平,
那把流量修改大就可以幫助引擎的吸氣... 總之這些東西就像兩面刃, 高低轉難以兼顧
所以才有什麼VTEC, 可變進氣岐管的設計出來, however如果能夠降低進氣溫度, 那就
可以讓全轉速域的扭力提升, 把空濾移到靠近底盤吸冷空氣, 渦輪車的intercooler,
噴水裝置這些等等的便是實例
你把濾心從原廠改成高流量或換回原廠時, 其實在裝上後引擎一發動電腦就自動在修正
供油了, 只是修正的多寡, 造成的效果不同.
如果中間間隔很長一段時間(數個月以上)那才會有你說的電腦一時適應不過來的情況發
生(close loop的供油修正影響到open loop的供油曲線)
說實在的只小改了進排氣, 就想去改電腦調整供油曲線是有點太過頭,
除非是本身潛力很大的引擎
※ 引述《glavines (cc)》之銘言：
: 嘩,看到洋洋灑灑的一篇好長,首先恭喜你選擇virage這台充滿樂趣的車子
: 原廠的底盤還算ok只是避震偏軟,不過手自排系統搭配可以發揮那個原廠引擎
: 我很喜歡你說的"很多東西不改不知道,改了才知道..."
: 不過很好奇的是,如果20km之前變速箱是由扭力轉換器驅動,那之後呢??
: 看的出來你很喜歡動進排氣系統...只是其中理論似乎有點詭異
: NA引擎進氣並不是強制的,因此所謂的高流量空氣濾心
: 只是幫助你的引擎吸氣更順暢,節氣門到底開多大還是看你的右腳決定呀!!
: 相同轉速之下如果原廠電腦有辦法依進氣量不同加減噴油
: 那也許市面上賣外掛電腦的都會倒閉了...呵呵
: 況且,似乎排氣回壓影響起步更甚於進氣系統,即使進排氣拋光加上
: 你文中所提全段排氣加上進氣K&N什麼的,應該還是心理作用比較大...XD
: 把那些錢通通存起來換個手排,就足以電死一海票改東改西的同款車囉..
: 總覺得你隔靴搔癢,沒改到真正的重點
: 當然路上也不乏自排設定的渦輪車啦,只是捏,與其這邊花一條那邊花一條的
: 只得到零星個位數的馬力幫助,還包含了很大一部份的心理加分成份
: 不如從浪費馬力最大的兇手==自排變速箱整頓起
: 相信手排加持之後你的virage會有脫胎換骨的動力表現喔...
: ※ 引述《bhang (小漢)》之銘言：
: : 03年十一月,牽了01年的virage二手車,完成我人生第一部車的小小夢想
: : 那時候會看上這台車,主要是後座空間夠大,180cm坐下去也不會頂到膝蓋..
: : 加上車內配備齊全,天窗,雙安,液晶螢幕(那時候算很好了),也沒啥碰撞.
: : 買回來以後,當然就會常上網看看關於這台車的消息...
: : 這一看,很自然的就打開了我的改裝之門,踏上了不歸路..
: : 我記得我是加入L-io的網站(七代車比較多)
: : 大家就是約出來洗洗車..聊聊改什麼車子會跑比較快..
: : 一開始我是改了輕量化普利盤,說對起步有幫助...
: : 再來換比較冷值的火星塞..又上了二次進氣的東西..
: : K&N高流量濾芯,
: : 最後換掉原廠集氣箱,改成simota進氣系統,尾段也換成巨石
: : 有人問我,改這麼多到底有沒有用?
: : 我的答案是--有"一點點"用..
: : 很多東西不改不知道, 改了才知道...
: : 從輕量化普利盤說起--
: : 因為比較輕, 所以對起步會有幫助,尾速則由於慣性沒那麼大,可能會降一點.
: : 我們01年以後的車是用CVT無段變速手自排, 這顆變速箱在20km前是由扭力
: : 轉換器來驅動,扭力轉換器本來就會造成動力的耗損, 再加上這台車的電腦
: : 對變速箱很保護,想做到四五千轉起步燒胎根本是不可能的事, 所以改輕量
: : 化普利盤對這台V車的起步是沒有幫助的(但再加速有一點用),除非改手排..
: : 冷值火星塞--
: : 說真的,我感覺不太出來耶,呵..還不如換好一點的機油比較有感覺..
: : 我用過agip 5w50 mastia(鐵罐), salina 10w60, 力豹仕, 優鐵, 還是
: : agip mastia這罐最有感覺, 拉轉快(跟黏稠度有關)...可惜現在一罐都
: : 要三千,我記得以前兩千初就買得到4L了...
: : K&N高流量濾芯--
: : 這個一換上去,起步很明顯變弱,開個幾天,再換回原廠濾芯,又會覺得有飽
: : 滿的感覺...
: : 這個應該跟電腦有關,行車電腦為了達到省油的目的,會根據進氣量來調整供油
: : 但它在低轉速及高轉速會有個標準值,噴油不會太超過..
: : 所以就算進氣量再大, 它也是供給那麼多的油, 這麼一來反而調稀了油氣
: : 混合比,造成起步重拖..
: : 至於換回原廠濾芯會有飽滿的感覺,那只是電腦一時還來不及調整供油,
: : 等於說多噴了點油,造成油氣混合比過濃,起步會覺得飽滿
: : 久了還是會回到原廠的供油設定,所以開一開會覺得好像又麻痺了..
: : simota進氣系統--
: : 會換這個完全是不信邪啊,以為有改就有差...
: : 看那個砂鍋大的集氣箱, 心理馬力就加了十匹...
: : 好吧,說真的,高速是有點幫助...低速就別奢望了...
: : 尾段--
: : 我是覺得還好. 以頭中尾段來說:
: : 頭段--有差, 有4合1(高轉速有幫助),4合2合1(中低速有幫助)
: : 但我沒改過,不曉得差多少...
: : 中段--有差, 就是觸媒那一段, 換成代觸媒馬力可以提升一點.
: : 但我們只有一個地球,非常不建議換代觸媒,就算換了也只比其它
: : 車快一點點, 人家要是也換代觸媒不就沒得比?
: : 尾段--供油若沒改--沒差, 造型跟聲音比較重要..
: : 其實汽車作動的原理不外乎吸,壓,爆,排..
: : 改了進氣,若不改供油..成效有限
: : 改了進氣,調整了供油, 排氣堵住,效果也是有限..
: : 牽一髮而動全身, 所以才說改裝是條不歸路啊~~
: : 下次再po底盤跟音響系統的心得吧..
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 70.36.147.159
推 Mariah :MAP系統可以外接一個可變電阻騙電腦，打開後就大量供油 XD 09/01 00:43
推 laback :好文阿! 09/01 01:00
推 gtoomiller :原廠電腦還是可以針對進氣量的增減作供油量的調整 09/01 01:06
→ gtoomiller :只是可對應的範圍太小才會有可程式電腦的市場 09/01 01:07
推 A07 :老師有問題,在濾心處的空氣流速,會影響到進節氣門時的空氣流速 09/01 01:51
→ A07 :嗎? 又,我們一般有個說法,在高山上車子得高山症時可以拔掉空氣 09/01 01:52
→ A07 :心,這樣不就會低轉時扭力掉更多? 想不是很明白... 09/01 01:52
推 SkyRipper :有一點我忘了提到就是壓力差... 09/01 02:45
→ SkyRipper :這個不一定跟流量或流速什麼的有關聯,高山上空氣稀薄 09/01 02:46
→ SkyRipper :氣壓低,空濾本身又是一個阻礙,會降低進氣壓力,真空變大 09/01 02:48
→ SkyRipper :所以拔掉空濾就是讓外界和引擎吸氣時的壓差變小 09/01 02:50
→ SkyRipper :只是剛好許多注重流量的改裝都有減低壓力損耗的作用 09/01 02:53
推 SkyRipper :那我不知道在高山上拔掉空濾實際的情況是壓差降低能讓 09/01 02:55
→ SkyRipper :扭力提昇還是流速變慢扭力流失..兩種情況應該同時發生 09/01 02:56
→ SkyRipper :有沒有人要實驗看看 XD 09/01 02:57

作者: skyripper () 站內: EFI
標題: [研究]"speed-density" 噴射供油系統原理介紹
時間: Thu Mar 10 03:09:07 2005
只要你的車上裝有MAP(歧管壓力感知器), 就是這種形式的噴射供油
想要了解原理嗎? 看完本文我相信你會有相當程度的認知了 :)
原文刊載於 PGM-FI.org
Speed Density systems calculate the amount of air entering a motor using
sensors that monitor engine operating conditions. The Ideal Gas Law (PV =
nRT) is the basis for this type of engine management. Instead of directly
measuring the amount of air entering the motor ("n" in the above equation),
speed-density systems estimate it using n = PV / RT, and then applying
additional corrections. Fuel tables in a honda ECU (from a theoretical
standpoint) are Volumetric Efficiency (VE) tables.
Speed Density 系統, 是以監控引擎的各項感知器來計算出進入汽缸內的空氣量的。
這類引擎監理系統是以理想氣體方程式(PV=nRT)為理論來應用的。不直接偵測流進氣缸
內的空氣質量(指的便是上述方程式的"n"), 而以 n=PV/RT 來推測出空氣量, 並根據許
多額外的數據來補正這個值。本田ECU內的供油圖表(理論上來看)就是引擎容積率圖表。
Basic operation:
A Map Sensor is used to measure the pressure of air in the intake manifold
(DENSITY term in speed-density). This provides the P term in the Ideal Gas
Law calulation.
MAP(歧管絕對壓力感知器)是用來偵測進氣歧管的壓力(這裡指的即是speed-density中
DENSITY這個詞, 密度)。這便提供了在理想氣體方程式中計算所需的P(壓力)這項數據。
The engine's rotational speed (SPEED term in speed-density) is used to
estimate the volume of air entering the motor by multiplying how much air is
sucked into the cylinder each stroke (usually displacement divide by two) by
the number of engine revolutions. This provides the V term in the Ideal Gas
Law calculation.
而引擎的旋轉速度(指的即是speed-density中SPEED這個詞, 速度)是拿來推測進入引擎
中的空氣的體積, 以引擎轉速乘上每一行程有多少空氣被吸入汽缸(通常是排氣量除二)
來得到這個值。這便提供了在理想氣體方程式中計算所需的V(體積)這項數據。
The Intake Air Temperature Sensor measures the temperature of air entering
the engine, providing the T term in the Ideal Gas Law calculation.
R is a constant
而IAT(進氣溫度)感知器能偵測進入引擎的空氣溫度, 提供了在理想氣體方程式中計算
所需的T這項數據。R是常數。
Knowing P, V, R and T, the ECU can then calculate an estimate of n (moles of
air entering motor) from sensor data and n = PV / RT
Because speed-density calculates airflow instead of directly measuring it,
additional factors are often used to provide a better estimate. The Tps
Sensor is key in many of these - TPS tip-in enrichment is used to provide
more fuel that the Ideal Gas Law calculation suggests in order to provide
fueling for a rush of new air prior to the Map Sensor reaching a steady
state. Off-throttle leaning is used to prevent the motor running rich after
sudden decreases in throttle.
知道了P, V, R 和 T, ECU便能夠從 n=PV/RT 和這些數據計算推測出n這個值(有多少
mole的空氣進入引擎內)
因為 speed-density 系統計算流量而非直接的偵測該數據, 所以其他的重要因素也會
拿來做補正來得到較準確的推測值。TPS(油門開度感知器)是個重要關鍵 - TPS tip-in
補正增油便是用當來大量的新鮮空氣急遽進入汽缸時, 提供更多的油料, (這動作會比
MAP的改變來的快)隨後MAP才會提供穩定訊號。Off-throttle(收油)時的補正減油則是
能防止當突然鬆開油門時, 引擎的供油過度。(這是放炮主因喔!)
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Here are some links to more information about speed-density systems:
http://www.asashop.org/autoinc/jan97/techtotech.htm - decent link, not TOO
techy.
http://www.wincom.net/trog/efi.html - quite technical but practically
oriented
http://www.simcar.com/literature/sae940759/sae940759.htm - highly technical
paper on practical use of speed density systems for air/fuel management. Has
excellent figures illustrating the role of secondary correction factors, like
TPS accel/decel.