Вопрос

Как атмосферное давление связано с проверкой выбросов?

В новостях о скандале, связанном с занижением показателей выбросов Volkswagen, говорится следующее:



  • По данным Агентства по охране окружающей среды США, «положение рулевого колеса, скорость автомобиля, продолжительность работы двигателя и атмосферное давление» (все это очень специфические показатели для теста на выбросы) служили переключателем для «обманки». По сути, электронный модуль управления (ЭБУ) автомобиля переводился в «чистый» режим на время проведения теста на выбросы.


Вопрос:


Каким образом атмосферное давление указывает на то, что проводится тестирование?


Испытание проводится в камере низкого давления или как-то иначе?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/21386/how-is-barometric-pressure-related-to-emissions-testing

0 Комментариев

  1. Федеральные процедуры тестирования для сертификации транспортных средств по уровню выбросов (FTP) проводятся на динамометрическом стенде. Тестирование начинается при определенной температуре, атмосферном давлении и влажности. Оно проводится в лаборатории с тщательно контролируемыми условиями, которые поддерживаются на протяжении всего тестирования. Перед тестированием автомобиль выдерживается при тестовой температуре в течение нескольких часов, чтобы он стабилизировался. Его поднимают на динамометрический стенд, двигатель не запускается до начала тестирования. Во время тестирования рулевое колесо не поворачивается. Он движется с очень точной скоростью, под нагрузкой и в течение определённого времени, при этом измеряются выбросы выхлопных газов. Бортовому компьютеру было бы несложно распознать начало теста и перевести его в режим чистого движения. Точных данных о температуре и атмосферном давлении было бы достаточно, чтобы компьютер начал поиск теста. Изображение профиля теста:



    введите описание изображения здесь


  1. В моём родном штате Колорадо мы обязаны каждые два года проходить техосмотр наших автомобилей (после того, как им исполнится определённое количество лет). Для этого автомобиль помещают на динамометр (похожий на беговую дорожку), включают передачу и разгоняют колёса до определённой скорости. Перед автомобилем устанавливают вентилятор, который помогает охладить его во время этого процесса, а за автомобилем устанавливают конус, который улавливает выхлопные газы и измеряет их количество.



    На мой взгляд, автомобиль может определить, что его проверяют на выбросы, по следующим признакам:




    1. Рулевое колесо неподвижно. При нормальных условиях вождения, даже на абсолютно прямой и ровной дороге, рулевое колесо будет хотя бы немного поворачиваться. Автомобиль может определять, что колёса вращаются, но рулевое колесо при этом не поворачивается.


    2. Я не знаю, как долго работает двигатель, но скорость автомобиля и нагрузка, безусловно, могут быть в некоторой степени определены. Если колеса разгоняются до 56 км/ч, но автомобиль не движется, то у него наверняка есть способы определить, что ему не нужно прилагать столько усилий для поддержания скорости, как если бы он действительно двигался. Это можно исключить, добавив нагрузку на динамометрический стенд.


    3. Скорость вращения колёс в сравнении с фактической скоростью. Большинство современных автомобилей оснащены GPS-навигатором, который может определять скорость (на мой взгляд, гораздо точнее, чем ваш спидометр). Если колёса вращаются со скоростью 35 миль в час, но автомобиль неподвижен, он может это определить.


    4. Учитывая, что колёса вращаются со скоростью 35 миль в час, а скорость ветра от вентилятора перед автомобилем, вероятно, отличается, скажем, на 20 миль в час, атмосферное давление будет отличаться от ожидаемого автомобилем. Возможно, он измеряет давление воздуха, поступающего в воздухозаборник (с помощью датчика массового расхода воздуха), или, может быть, по какой-то причине у него есть отдельный датчик атмосферного давления, но скорость ветра влияет на давление. Представьте себе крыло самолёта, где скорость ветра над крылом выше, чем под ним. Это создаёт более низкое давление над крылом, что приводит к возникновению подъёмной силы. Автомобиль может определить, что атмосферное давление не соответствует ожидаемому при скорости 56 км/ч. Кроме того, поскольку вентилятор расположен перед автомобилем до того, как он разгоняется, автомобиль может определить, что атмосферное давление не изменилось при переходе от 0 км/ч к 56 км/ч.




    Поскольку я не читал статью и не знаю подробностей о том, как это сделала компания VW, мой ответ во многом основан на догадках.


  1. @PoissonFish Спасибо за информацию! Здесь, в Массачусетсе, вы можете заехать в один из многочисленных гаражей/заправочных станций, имеющих лицензию на проведение государственных проверок. Они просто подключаются к порту OBDII, и, если все датчики готовы к работе и нет никаких ошибок, всё в порядке.
  1. Ах, если температура и атмосферное давление ТОЧНО указаны в опубликованной процедуре тестирования, то я понимаю, как автомобиль может использовать эти данные, чтобы определить, что он проходит тестирование. ... Для тех, кому нужна ссылка на источник: во всех новостных статьях, которые я читал (New York Times, Los Angeles Times), использовалась цитата, которую я привёл выше. Уведомление о нарушении находится по адресу www3.epa.gov/otaq/cert/documents/vw-nov-caa-09-18-15.pdf. ... Я понимаю, о чём вы спрашиваете насчёт руля. Машина не едет, руль и задние колёса не двигаются.
  1. @Paulster2, они делают это с моими автомобилями, оба из которых поддерживают OBDII. Они подключают устройство к OBDII, настраивают его на динамометре (спасибо за урок лексики!), и крутят двигатель до тех пор, пока не получат нужные показания. Должен добавить, что они больше не дисквалифицируют вас автоматически, если на OBDII появляется код ошибки, но, думаю, раньше так было. Судя по ссылке, мои автомобили не должны проходить испытания на динамометрическом стенде, но в прошлом они их проходили. Может быть, это новые правила? Мои автомобили не нуждались в тестировании уже несколько лет, потому что я стараюсь проезжать мимо их фургонов: aircarecolorado.com/index.php/locations-and-maps/…
  1. @PoissonFish — вы уверены, что автомобили с OBDII тестируются на беговой дорожке? Согласно этому источнику, на беговой дорожке (динамометре) тестируются только автомобили, выпущенные до OBDII, что исключает новые модели VW, о которых идёт речь. В моём штате автомобили с OBDII также не тестируются на беговой дорожке.
  1. В моём штате (Колорадо) испытания на выбросы проводятся на «беговой дорожке», когда автомобиль находится на передаче, а колёса вращаются с определённой скоростью. Перед автомобилем устанавливается вентилятор, который помогает охладить его во время этого процесса, а за автомобилем закрепляется конус для улавливания выхлопных газов. Единственный способ, которым, на мой взгляд, автомобиль может распознать эту ситуацию, — это если колёса вращаются, скажем, со скоростью 35 миль в час, а ветер дует со скоростью 20 миль в час, и автомобиль может это распознать. Атмосферное давление зависит от скорости ветра, так что теоретически это можно определить. Это всего лишь предположение, поэтому я пока не буду отвечать на вопрос.
  1. @Paulster2 Я предполагаю, что положение рулевого колеса было учтено, потому что во время проверки на выбросы автомобиль неподвижен. В обычных условиях вождения рулевое колесо будет двигаться, пусть и незначительно, по прямой дороге.
  1. Я этого не понимаю, как и того, почему положение руля имеет значение для теста. У вас есть ссылка на источник цитаты? Мне было бы интересно прочитать всю историю (в том виде, в котором она была написана), чтобы понять, есть ли там какой-то контекст.
  1. Испытание проводится не в камере. Барометрическое давление влияет на подачу топлива (на то, сколько топлива должен впрыснуть бортовой компьютер, чтобы оно правильно смешалось с воздухом, всасываемым двигателем). Избыток топлива приведет к попаданию несгоревшего топлива в выхлопные газы (увеличению выбросов). Я не понимаю, как барометрическое давление может указывать на то, что автомобиль проходит испытания.
Вы уже ответили на этот вопрос