Регистрация Войти
Вопрос

Почему Subaru так хорошо работает на повышенных оборотах

Это не общий вопрос о соотношении воздуха и топлива. Я хочу знать, почему Subaru специально делает так, чтобы их автомобили работали на смехотворно обогащённой смеси при наддуве. Например, у моего Forester XT 2007 года при полном наддуве (резком ускорении) соотношение воздуха и топлива составляет 10,5. И это не только мой автомобиль, все Subaru с турбонаддувом работают на очень обогащённой смеси. На моей предыдущей машине расход редко опускался ниже 11,5. Насколько мне известно, оптимальный расход топлива для тяжёлых грузов составляет от 11,5 до 12,5. 10,5 кажется мне немного опасным (да, такое бывает — слишком много топлива). У меня на нём установлен небольшой турбокомпрессор TD04, который не нагнетает давление выше 0,8 бар/11,5 фунтов на кв. дюйм и быстро сбрасывает его до 0,6 бар/9 фунтов на кв. дюйм, так что перегрева не происходит.



Вероятно, мне следует отметить, что при нормальных условиях вождения показатель AFR составляет вполне приемлемые 14,7.
Авто и транспорт

Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/15881/why-do-subarus-run-so-rich-under-boost
1
+ Читать

19 Комментариев

  1. Итак, после долгих исследований выяснилось, что мой Subaru Forester XT работает на смеси 10,5 AFR в режиме WOT, потому что Subaru не очень нравится наше топливо с октановым числом 95, и в целях безопасности мы добавили дополнительную погрешность, чтобы предотвратить детонацию, если я когда-нибудь попытаюсь заправиться на сомнительной заправке в сельской местности в Африке.

  1. На самом деле переобогащённая смесь менее опасна, чем обеднённая. Я ничего не знаю конкретно о Subaru, но в целом обеднённая смесь может привести к детонации. И да, хотя стехиометрическое соотношение 14,7:1 считается идеальным для топливно-воздушной смеси, переобогащённая смесь имеет большое преимущество: она снижает вероятность преждевременного воспламенения или стука. В автомобиле с турбонаддувом это может привести к поломке двигателя. Я нашёл эту запись в интернете, в которой довольно хорошо всё изложено, что касается форсированных двигателей:



    Более бедная топливно-воздушная смесь приводит к повышению температуры при сгорании. Как правило, бензиновые двигатели с искровым зажиганием (SI) с естественным притоком воздуха развивают максимальную мощность при чуть более богатой, чем стехиометрическая, смеси. Однако на практике соотношение составляет от 12:1 до 13:1, чтобы контролировать температуру выхлопных газов и учитывать различия в качестве топлива. Это реальное соотношение для полной нагрузки двигателя с естественным притоком воздуха, но для двигателя с высоким наддувом оно может быть опасно бедным.


    Давайте рассмотрим этот процесс подробнее. Когда воздушно-топливная смесь воспламеняется от свечи зажигания, от неё распространяется фронт пламени. Горящая смесь повышает давление и температуру в цилиндре, достигая пика в какой-то момент процесса сгорания.


    Турбокомпрессор увеличивает плотность воздуха, что приводит к образованию более плотной смеси. Более плотная смесь повышает пиковое давление в цилиндре, что увеличивает вероятность детонации. При обеднении топливовоздушной смеси температура горящих газов повышается, что также увеличивает вероятность детонации. Вот почему при полной нагрузке на форсированном двигателе необходимо использовать более богатую топливовоздушную смесь. Это снизит вероятность детонации и позволит контролировать температуру.


    На самом деле есть три способа снизить вероятность детонации при полной нагрузке в двигателе с турбонаддувом: уменьшить давление наддува, увеличить долю воздуха в топливе и сдвинуть угол опережения зажигания. Эти три параметра необходимо оптимизировать вместе, чтобы добиться максимальной надёжности.



    Имейте в виду, что, хотя мы и говорим, что соотношение воздуха и топлива 14,7:1 является идеальным для полного сгорания смеси, большинство производителей автомобилей изначально настраивают свои двигатели на немного обогащённую смесь. Это справедливо как для автомобилей с принудительной подачей воздуха, так и для автомобилей с естественным всасыванием. Поэтому я был немного удивлён, когда вы сказали, что ваша машина работает с соотношением 14,7:1 без нагрузки, так как это кажется неправильным... если только вы не занимались её настройкой.
  1. Слишком богатая смесь может нарушить работу системы смазки, что очень плохо. Это также может привести к гибели ваших кошек и датчиков кислорода. 10,5 — это не опасно (пока), но это гораздо ниже того уровня, который, например, немцы или американцы считают приемлемым.
  1. Похоже, это вопрос к @BobCross. Он гораздо больше разбирается в Subaru, чем я. Я перечислил вам причины, по которым производители получают прибыль, и я уверен, что это относится и к Subaru. Я хотел сказать, что получать прибыль — это не обязательно плохо. Это определённо не опасно, как вы сказали, скорее наоборот.
  1. Давайте попробуем разобраться: почему другие производители устанавливают на свои автомобили шины с сопротивлением 12 или 11,5, а Subaru — с сопротивлением 10,5?
  1. Это не имеет никакого отношения к тому, что дети устанавливают на машины турбины большего размера, потому что, если только ребёнок не совсем глуп, вы не станете устанавливать на машину турбину большего размера без перенастройки. При изменении любой части профиля турбонаддува (замена турбины на более крупную, изменение диапазона наддува с помощью другого BOV или респринга, изменение профиля перепускного клапана и т. д.) необходимо полностью переработать топливную карту. Если этого не сделать, двигатель выйдет из строя, и его работа будет нарушена, но я думаю, вы и так это знаете.
  1. Как я уже сказал в конце своего ответа, большинство автомобилей с завода работают на обогащённой смеси. Меня нисколько не удивляет, что Subaru с турбонаддувом работает на обогащённой смеси при повышенном давлении. Что меня удивляет, так это то, что она работает на стоиче при минимальной нагрузке. Производители в качестве меры предосторожности переводят свои автомобили на обогащённую смесь, независимо от того, есть турбонаддув или нет. Это просто повышает фактор безопасности двигателя для сохранения гарантии. Так поступают не только в Subaru, но и во всей автомобильной отрасли.
  1. Я предполагаю, что они знают, что многие дети просто установят более мощный турбокомпрессор и/или 3-дюймовую кастомную выхлопную систему, и хотят заложить в конструкцию огромный запас прочности, чтобы защитить свою репутацию надёжных автомобилей. Но у меня нет доказательств.
  1. Кроме того, коэффициент избытка воздуха при наддуве был настроен БОЛЕЕ ВЫСОКИМ, чем в стандартной комплектации, когда он не опускался ниже ~12. Так что между моей предыдущей машиной и моим Forester есть существенная разница. На самом деле разница составляет 1,5 единицы. Я хочу знать, чем Subaru руководствовалась при этом.
  1. Я всё это понимаю. Именно поэтому я отметил, что мой предыдущий автомобиль (тоже 4-цилиндровый с турбонаддувом) никогда не разгонялся ниже 11,5. На самом деле он без проблем работал при максимальном давлении наддува 1,5 бар под нагрузкой при таком соотношении воздух-топливо. Конечно, он был настроен, но максимальное давление наддува было в два раза выше стандартного, так что, похоже, запас прочности был большим. Если вы подключите приложение Torque или другой OBD-логгер, то увидите, что, когда ваш автомобиль движется с постоянной скоростью по ровной дороге, он работает на частоте около 14,7. Она снижается только при нагрузке.
  1. Он не очень хорошо откалиброван по краям, например, с 10,3 или около того, но довольно точен в диапазоне от 10,5 до 14,7 (и выше). Но как бы то ни было, карта заправки на самом деле требует 10,5 при высокой нагрузке.
  1. У Subaru есть полуширокополосный датчик 02. Он измеряет давление в диапазоне от 10,2 до 20. Я считываю данные через порт OBD2 с помощью Torque или кабеля Tactrix.
  1. @JuannStrauss Как вы измеряете коэффициент избытка воздуха? Есть ли у вас широкополосный датчик O2?
  1. Южная Африка, дружище. У нас 95 на побережье и 93 в глубине материка.
  1. Где ты сейчас, Хуанн? Здесь, в Шотландии, я могу заправиться как минимум 100RON в некоторых районах и 98RON почти везде, или, по крайней мере, повысить октановое число по мере необходимости. Это значит, что у меня будут серьёзные проблемы, если я поеду на своей машине туда, где есть только 95RON...
  1. Вероятно, стоит отметить, что наше лучшее топливо — это только 95RON (90/91 октановое число по американской классификации). Что, вероятно, и отвечает на мой вопрос. Чем выше октановое число, тем лучше.
  1. Судя по тому, что я прочитал, несмотря на то, что датчик является «широкополосным», он, как правило, плохо откалиброван (см., например, здесь, здесь). Недавно я приобрёл датчик Cobb AP для своего LGT, и он показывает, что у меня коэффициент избытка воздуха составляет от 12 до 15 при любых условиях (наддув, дроссель, обороты и т. д.), что, как я знаю, даже близко не соответствует действительности. Отсюда мой (и Полстера) скептицизм в отношении штатного датчика кислорода.
  1. Ни один из них не является серийным. Мощность серийного STI Forester составляла около 300 л. с. Не знаю насчёт серийной Impreza, но она тоже никогда не выдавала больше 300 л. с., за исключением специальной (тюнингованной) версии. И эти показатели AFR примерно соответствуют тому, что я ожидал бы от тюнингованного двигателя EJ.
  1. Возможно, дело в вашей машине. У меня уже четвёртая Subaru — эта (2,5-литровый Forester STi, 400 л. с.) расходует 11,6 л. Предыдущая (2,0-литровый Impreza PPP, 330 л. с.) — 12,1 л. Остальные не помню.
Вы уже ответили на этот вопрос