Может ли бортовой компьютер дизельного двигателя обнаружить (и предотвратить) состояние неконтролируемого разгона?

Насколько я понимаю, утечка дизельного топлива происходит полностью из-за того, что смазочное масло попадает в воздушный поток камеры сгорания, обычно, но не всегда, через неисправное сальниковое уплотнение в турбонаддуве.

Большинство современных двигателей (под которыми я подразумеваю 1990-е годы и далее), особенно с впрыском топлива, работают в режиме "ограничения обгона" для экономии топлива и усиления торможения двигателем, когда, если вы выключаете дроссельную заслонку и обороты выше определенного уровня (обычно в середине 1000-х), они намеренно не впрыскивают какое-либо топливо в цилиндр или наддув воздуха, а возобновляют впрыск (или карбюрацию) только тогда, когда скорость падает ниже этого порога, чтобы предотвратить остановку (некоторые особенно дерганые модели, такие как небольшие дизели с жестким форсированием, на самом деле настроены на начало впрыска топлива). немного, на чуть более высоких оборотах, если обороты двигателя быстро падают, в качестве тактики "предотвращения срыва", но для этого все равно требуются обороты в диапазоне 2000 или менее, и чтобы они падали, а не росли).

Таким образом, для реализации вашей идеи не потребуется вносить изменения в их работу. Если всё в порядке, то они уже делают это по умолчанию. Если вы не трогаете педаль газа и обороты начинают расти, система сначала постепенно уменьшит подачу топлива, чтобы попытаться снизить обороты холостого хода до нормального уровня, а если это не удастся, то полностью отключит подачу топлива, как только обороты превысят порог, чтобы реализовать торможение двигателем. Если этого недостаточно, потому что горючее поступает из другого источника, то... если только в двигателе не установлена какая-то другая специальная система защиты от детонации (например, заслонка, активируемая соленоидом, которая катастрофически перекрывает подачу воздуха), или если водитель не может предпринять достаточно быстрые и жёсткие действия, чтобы принудительно заглушить двигатель, пока аномальный поток топлива ещё довольно мал (как однажды пришлось сделать мне)... вам конец. ЭБУ ничего не может сделать.

Вдобавок ко всему, поскольку компьютеры двигателя обычно мало что делают для интеграции информации от колесных датчиков ABS и / или коробки передач (и особенно не от сцепления), помимо контроля за стрелкой спидометра и активации ABS / ESP там, где это необходимо, или включения света заднего хода, или уменьшения мощности дроссельной заслонки при обнаружении пробуксовки, ECU практически не имеет возможности определить, вызвано ли незапланированное повышение оборотов двигателя аномальным разгоном, слишком большим количеством затяжного спрея для легкого запуска морозным утром, или двигатель механически неисправен. перегружен опорными колесами из-за резкого снижения или использования понижающей передачи в качестве тормоза двигателем. Ему, конечно, было бы сложно понять, что к чему, в той ситуации, с которой я столкнулся, когда у меня начался занос на скорости 80 миль в час на холмистой автомагистрали, а подъём мог быть вызван тем, что я просто катился под уклон или отпускал сцепление при переключении на пониженную передачу...

((кстати, возможно, с тех пор это стало нормой для дизельных двигателей легковых автомобилей, но ни в одном из тех, что были у меня, не было ни заслонки, ни дроссельной заслонки, ни какого-либо другого ограничения на впуске. Отчасти эффективность системы в вашем типичном маленьком TDi основана на отсутствии таких элементов, а мощность и частота вращения двигателя полностью зависят от количества топлива, впрыскиваемого непосредственно перед верхней мертвой точкой такта сжатия. Если есть защитная заслонка, то она должна находиться в безопасном положении вне зоны обычного воздушного потока до тех пор, пока не понадобится, и только тогда закрываться. Полагаю, было бы удобнее, надёжнее и проще в реализации, если бы она просто открывалась при включении зажигания и закрывалась при его выключении...?))

Дизельные двигатели останавливаются с помощью торможения двигателем, но это не просто прекращение подачи воздуха и топлива в двигатель. Двигатель должен втянуть воздух, сжать его, а затем выпустить в конце такта сжатия. Если воздух не втягивается и не выпускается активно, то двигатель восстанавливает энергию,
которую он тратит на такте сжатия, на такте расширения. Двигатель, не предназначенный для торможения, не может выполнять функцию тормоза. Прекращение подачи топлива и воздуха не остановит автомобиль, движущийся под уклон.

Можно обнаружить, что транспортное средство эксплуатируется с нарушением правил безопасности, но действия автоматической системы могут быть опасными. Например, резкое торможение на скользкой поверхности может привести к полной потере контроля.

Компьютеры, вероятно, лучше справляются с предотвращением неконтролируемого движения, чем с его остановкой. Они могут отслеживать критические значения температуры, давления и уровня и подавать сигнал тревоги до того, как откажут тормоза.

В нефтегазовой отрасли для эффективной защиты дизельных двигателей от превышения частоты вращения используется гораздо более простой способ, чем отключение с помощью электроники.

Единственный эффективный и надёжный способ остановить дизельный двигатель, работающий на повышенных оборотах, — перекрыть подачу воздуха. На впускном воздушном канале устанавливается простой клапан, который закрывается, когда поток воздуха через клапан превышает норму для обычных рабочих оборотов двигателя. Он приводится в действие самим потоком воздуха и не требует никаких датчиков или внешнего питания. В качестве дополнительной функции (обычно не связанной с работой на повышенных оборотах) его можно настроить на закрытие при падении давления масла, а также на закрытие вручную с помощью кабеля, идущего от панели управления.

Эти устройства работают за счёт регулируемого натяжения пружины:

Сила, с которой клапан закрывается, создаётся за счёт проходящего через него потока всасываемого воздуха. По мере увеличения потока воздуха
сила, с которой клапан закрывается, возрастает. Этому препятствуют клапанные пружины, предварительная нагрузка которых регулируется таким образом, чтобы при
заданном потоке воздуха результирующая сила преодолевала сопротивление пружины и заставляла клапан закрываться. После закрытия
клапан не возвращается в открытое положение до тех пор, пока двигатель не остановится.

Согласно требованиям API или NFPA (не могу вспомнить, какому именно), мобильные дизельные двигатели для экстренных случаев, используемые в нефтегазовой отрасли (на нефтеперерабатывающих заводах), например пожарные машины на нефтеперерабатывающих заводах, должны быть оснащены системой обнаружения паров углеводородов, которая активирует тот же клапан, о котором говорилось выше. Я считаю, что основная причина заключается не в предотвращении самовоспламенения (хотя это тоже возможно), а в отключении активного источника воспламенения в облаке паров, что может привести к более катастрофическим последствиям, чем самовоспламенение дизельного двигателя.

При превышении красной зоны все двигатели снижают подачу топлива. Для этого и нужны ограничители оборотов, которые используются уже много десятилетий.

Некоторые двигатели (самые современные?) оснащены дроссельной заслонкой, хотя для базовой работы она не обязательна. Эта заслонка должна начинать закрываться, когда двигателю требуется, скажем так, дросселирование, например, когда вы отпускаете педаль акселератора или когда обороты превышают норму.

Кстати, однажды я не смог заглушить свой бензиновый двигатель, потому что он работал на самовоспламеняющемся масле, которое всасывалось через отверстие, прожжённое в поршне сломанной свечой зажигания. Он не работал на повышенных оборотах, но не останавливался ещё около минуты после того, как я заглушил его и выключил зажигание. Так что эта проблема может возникнуть даже с недизельными двигателями.

Разнос происходит, когда двигатель начинает получать топливо не из форсунок, а из других источников: из-за утечки турбомасла, скопления масла в интеркулере, забора масла из картера. Единственный способ остановить его — перекрыть подачу воздуха в двигатель.

Сходы с траектории, которые я видел/слышал, происходят быстро — очень быстро. Увеличение скорости не похоже ни на что из того, что могло бы произойти при нормальной эксплуатации (ну, может быть, похоже на свободные обороты двигателя. Так что, похоже, ЭБУ может довольно легко это обнаружить. Помимо частоты вращения и положения дроссельной заслонки, ЭБУ, вероятно, имеет доступ к информации о скорости движения и передаче, на которой работает коробка передач.

Чтобы остановить его, можно задействовать клапан защиты от детонации или что-то подобное, например специальную заслонку/клапан отключения на впуске.

Тем не менее меня удивляет, что это не является функцией ЭБУ ни в одном из знакомых мне дизельных двигателей VW, хотя у них, похоже, есть необходимые датчики и клапан защиты от детонации, который способен заглушить двигатель (по крайней мере, на холостом ходу. Я никогда не пытался заглушить двигатель при полностью открытой дроссельной заслонке). Поскольку, судя по всему, это можно сделать полностью в прошивке ЭБУ, я бы подумал, что так и было сделано. Стоимость разработки, по-видимому, была относительно низкой и единовременной (за исключением, возможно, настройки некоторых параметров, если конструкция не была самонастраивающейся). Насколько я могу судить, стоимость за единицу продукции была нулевой.

Поэтому я задаюсь вопросом, нет ли какой-то другой причины, по которой эта функция не реализована. Если бы были дополнительные материальные затраты, я бы понял, что производственные затраты компенсируются вероятностью побега, но поскольку затраты на одно транспортное средство будут равны нулю (или будут очень близки к нулю), не похоже, что отказ от этой функции экономически оправдан.

Предположительно, было бы очень легко определить состояние неконтролируемого разгона по положению дроссельной заслонки, частоте вращения двигателя и, возможно, скорости ускорения или превышению частоты вращения. Отключение подачи топлива не поможет, потому что в этом случае двигатель работает либо на собственном масле, либо на атмосферном газе.

Существует устройство, известное как запорный клапан, которое устанавливается на некоторые двигатели, но я не думаю, что такие клапаны есть в обычных автомобилях.

Вы можете определить, что двигатель работает на пределе, по показаниям датчиков распределительного вала или коленчатого вала.

Чтобы остановить его, нужно сделать одно из двух или оба сразу. Подача топлива будет прекращена, или же закроется дроссельная заслонка на впуске. Вы также можете использовать тормоз и сцепление или трансмиссионный тормоз и гидротрансформатор с высоким сопротивлением.

Вы можете сдвинуть кулачки в сторону, не открывая двигатель.

Вы можете сделать что-то вроде тормоза Джейка и открыть выпускные отверстия на такте мощности.

вы могли перекрыть выхлопную трубу.

у вас может быть баллон с инертным газом, который высвобождает