Почему современные ПКМ предпочитают MAP перед MAF
Почему современные системы управления двигателем предпочитают использовать датчики давления для оценки количества воздуха, поступающего в двигатель, а не расходомеры? Например, они обычно используют датчик абсолютного давления в коллекторе и сложное программное обеспечение для оценки количества воздуха на основе текущего положения распределительного вала, в то время как простой расходомер позволяет обойтись без программного обеспечения для оценки.
С бесступенчато регулируемыми выпускным и впускным кулачками эти модели воздушного потока становятся чрезвычайно сложными, поскольку ваша воздушная масса зависит от впускного и выпускного кулачков (динамический), объема цилиндра * хода поршня (статический), длины впускного канала (иногда динамический), влажности (динамический), температуры (динамический), давления (динамический). Со всеми этими переменными вы получаете справочную таблицу 4-6 измерений. С MAF у вас есть простая справочная таблица вольт / воздушная масса, что намного проще и требует меньше датчиков.
MAF также позволяет вносить изменения без модификации модели воздушного потока.
В чём преимущество такого подхода для OEM-производителя?
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/53075/why-do-modern-pcms-prefer-map-over-maf
В приложениях turbo, с которыми я знаком, используются как проволочные, так и пленочные (лучше) MAF в сочетании с MAP, IAT, ECT и т.д.
В частности, для Subaru с турбонаддувом важно знать давление на впуске.
В конечном счёте вы стремитесь к наилучшему показателю AFR. При наддуве, будь то механический или турбонаддув, ситуация немного меняется.
Ситуация также меняется в зависимости от влажности: при более высокой влажности горячий провод охлаждается сильнее, что не соответствует более плотному воздуху. Датчики массового расхода воздуха с горячей плёнкой частично компенсируют это. Но вам всё равно хотелось бы знать давление в коллекторе после турбонаддува.
Я, безусловно, согласен с тем, что это сложнее: с помощью ROMRAIDER я увидел, что в настройках Subaru есть десятки и десятки таблиц «модификаторов», которые в конечном счёте влияют на впрыск и синхронизацию поверх таблицы MAF. Настройка — сложный процесс, в котором задействовано так много векторов и слоёв карт, что в нём легко запутаться.
Тем не менее я бы сказал, что эта дополнительная сложность приносит определённую пользу, особенно при управлении работой двигателя на высоких уровнях наддува. Я знаю, что существуют сложные системы контроля скорости и плотности, но автомобили больше не работают в разомкнутом контуре (по крайней мере, не долго), и чем больше информации от датчиков, тем лучше.
Я думаю об этом так (именно это я говорю своим студентам): «расход воздуха» говорит вам об одном (как и лопастные расходомеры) Датчик массового расхода воздуха говорит вам немного больше, а датчик массового расхода воздуха + карта массового расхода воздуха говорят вам почти всё. Это всего лишь симуляция, устройство для приблизительных расчётов.
На самом деле провод или плёнка предполагают ламинарный поток в остальной части трубки, что может быть не так — особенно если вы установите один из этих «хитрых» воздухозаборников за 99 долларов. Прирост мощности, который вы можете заметить, а можете и не заметить, может быть связан с изгибами в системе, из-за которых область датчика находится в менее плотной части общего потока... поэтому ЭБУ обманывается и работает на обедненной смеси. (Видите? «Больше мощности» всего за 99 долларов...)
Точно так же, как датчик O2 не улавливает углеводороды, датчик массового расхода воздуха не подсчитывает молекулы кислорода. Это важный момент. На самом деле вас интересует только то, сколько свободных (не входящих в состав воды) молекул кислорода попадает во впускной коллектор, а не их температура, скорость движения, вес других газов или влажность.
Если бы вы могли создать датчик, который в режиме реального времени точно определял бы, сколько молекул кислорода поступает в двигатель (и, возможно, при какой температуре они находятся), вы могли бы отказаться от множества других датчиков и упростить систему. Коэффициент A/F — это простое деление в режиме реального времени: мл на моль O2.
Эмпирическим путём было установлено, что датчик абсолютного давления в коллекторе стоит около 50 долларов, а современный датчик массового расхода воздуха — около 500 долларов. Система, основанная на скорости и плотности, дешевле в производстве (при массовом выпуске) после того, как тюнеры выполнят свою работу. Но я думаю, что всё зависит от гибкости двигателя, обеспечивающей достаточную мощность и экономичность при соблюдении норм выбросов. Более высокая производительность и наддув могут потребовать большей сложности.
Как отметил Барт, скорее всего, двигатель настроен и откалиброван с помощью высокотехнологичных приборов для измерения массового расхода воздуха, которые собирают данные в режиме реального времени. Затем ваши сложные 50-слойные карты можно наложить на простую карту зависимости скорости от плотности и нагрузки, используя только данные с датчика абсолютного давления в коллекторе.