Pregunta:
¿Por qué los PCM modernos prefieren MAP sobre MAF?
rolls
2018-04-03 02:47:48 UTC
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¿Por qué los PCM modernos prefieren usar sensores de presión para estimar la carga de aire que ingresa a un motor en lugar de medidores de flujo de aire? Por ejemplo, suelen utilizar un sensor MAP y un software complejo para estimar la carga de aire en función de las posiciones actuales de la leva cuando un MAF simple evitaría la necesidad de que cualquier software lo calcule.

Con levas de admisión y escape infinitamente variables, estos flujos de aire Los modelos se están volviendo extremadamente complejos ya que su masa de aire depende de la leva de admisión, la leva de escape (dinámica), el volumen del cilindro * carrera (estática), la longitud del corredor de admisión (a veces dinámica), la humedad (dinámica), la temperatura (dinámica), la presión (dinámica) . Con todas estas variables, se obtiene una tabla de búsqueda de 4 a 6 dimensiones. Con un MAF tiene una tabla de búsqueda de voltios vs masa de aire simple, mucho más simple y se requieren menos sensores.

MAF también permite modificaciones sin que se modifique el modelo de flujo de aire.

¿Cuál es el ventaja para el fabricante de OEM / fabricante al hacer esto?

¿Por qué crees que un MAF es simple? ¿Qué mide?
Por cierto, un motor de aspiración normal puede usar uno u otro o, a veces, ambos, mientras que un motor de inducción forzada, ya sea turbo o sobrealimentado, normalmente tendrá ambos.
¡Bienvenido a Mantenimiento y reparación de vehículos de motor!
Ford pasó a la densidad de velocidad (mapa) en su línea ecoboost y, por supuesto, Ford Racing ofrece melodías mejoradas sin dejar de mantener la garantía de fábrica. Entonces puede ver la ventaja comercial, ya que es más difícil para la persona promedio modificarlo sin programación / ajuste. En cuanto a las razones técnicas, pensé que este artículo lo explica bastante bien: http://www.import-car.com/speed-density-engine-management-systems/2/
@Solar Mike a MAF es simple porque mide una señal que es proporcional al flujo de aire (de ahí la masa de aire). Esto tiene en cuenta los cambios en la eficiencia volumétrica (por ejemplo, levas variables), la humedad, la altitud, etc. Los sensores MAP solo miden la presión y la temperatura, esto significa que necesita un mapa de eficiencia volumétrica para calcular la masa de aire. Si tiene levas variables, esto significa que terminará con una tabla de búsqueda de 4 dimensiones que es compleja de generar. El software detrás de MAP es mucho más complejo y menos tolerante a las modificaciones.
Conociendo las complejidades anteriores (escribo software de ajuste de automóviles y la complejidad es absolutamente asombrosa, hasta 50 tablas de interpolación 2D solo para calcular la masa de aire en un motor VCT dual en los Ford) me hace preguntarme por qué lo hacen de esta manera. Aparentemente, se necesitan 3 ingenieros en Ford 25 semanas para calibrar un motor. Si tuvieras un MAF seguramente sería más barato, así que me pregunto qué saben que yo no, ya que no usarían algo más complejo sin una buena razón.
Ese vínculo es interesante, sin embargo, la única razón real que da es que el mantenimiento en un AFM es mayor, y también que las fugas de aire con el tiempo harán que el sistema mida la cantidad incorrecta de aire. Aunque este tipo de cosas seguramente estarían fuera del período de garantía, me pregunto cómo se compara el costo adicional del desarrollo de software con esto.
@rolls Lo sé - Yo, como tú, estudié termofluidos y análisis de centrales eléctricas (densidad = presión / (R * T) donde R es constante de gas, T es temperatura) - Fue para el OP. En cuanto al costo del software, se amortiza en todos los vehículos vendidos, que es una de las razones por las que el sistema Bosch se usa en varios automóviles ...
Según su edición, ¿no es la cámara de entrada también dinámica? Lo indicó para el escape.
Sí, ambos son dinámicos en muchos autos en estos días.
Me imagino que los fabricantes equipan un automóvil de prueba con un MAP y un MAF, y aprenden automáticamente los valores de MAP y los valores de MAF correspondientes en la ECU. Solo tienen que escribir software de autoaprendizaje una vez, prestar el auto a un empleado para que haga millas de prueba y listo; ya no es necesario un MAF. Probablemente la razón principal por la reducción de costos, como siempre, en todas partes. Además, MAP reacciona más rápido que MAF en general, pero de hecho es más difícil de sintonizar.
One responder:
SteveRacer
2018-04-03 12:02:17 UTC
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En las aplicaciones turbo con las que estoy familiarizado, se usa tanto un cable como una película (mejor) tipo MAF, junto con un MAP, IAT, ECT, etc.

Específicamente en Subarus con turbocompresor, hay conocimiento que debe adquirirse conociendo también la presión de admisión.

En última instancia, está tratando de alcanzar el mejor AFR. Las cosas cambian un poco con la sobrealimentación, ya sea mecánica o turbo.

Las cosas también cambian con la humedad: un cable caliente se enfría más con mayor humedad, lo que no representa un aire más denso. Los MAF de tipo película caliente compensan esto un poco. Pero aún te gustaría saber la presión múltiple después de un turbo.

Ciertamente estoy de acuerdo en que es más complicado: con ROMRAIDER, he visto que hay docenas y docenas de tablas de "modificadores" en una melodía de Subaru que finalmente afectan inyección y sincronización encima de la tabla MAF. El ajuste es complejo con tantos vectores y capas de mapas, es difícil entenderlo.

Sin embargo, tendría que pensar que esta complejidad adicional tiene algún beneficio, especialmente cuando se controla el funcionamiento del motor con altos niveles de aumentar. Si bien sé que existen sistemas sofisticados de densidad de velocidad, los autos ya no funcionan en circuito abierto (al menos no por mucho tiempo) y cuanta más información de sensores esté disponible, mejor.

Lo pienso de esta manera (es lo que les digo a mis alumnos): El "flujo" de aire te dice una cosa (como los medidores de paletas) MAF te dice un poco más, y MAF + MAP te dice casi todo. Es solo una simulación; un dispositivo para aproximar.

De hecho, el alambre o la película asume un flujo laminar en el resto del tubo, lo que puede no ser el caso, especialmente si coloca una de esas entradas de aire frío "trucadas" de $ 99. Las ganancias de potencia que puede ver o no pueden deberse a curvas en la tubería que hacen que el área del sensor esté en una parte menos densa del flujo total ... por lo que se engaña a la ECU para que funcione de manera pobre. (¿Ves? "Más poder" por solo $ 99...)

Al igual que un sensor de O2 no detecta los hidrocarburos, un MAF no cuenta las moléculas de oxígeno. Es un punto importante. Lo único que realmente le importa es cuántas moléculas de oxígeno libres (que no forman parte del agua) ingresan a la entrada, no qué temperatura tienen, la velocidad a la que se mueven, cuánto pesan los otros gases o cuál es la humedad.

Si pudieras hacer un sensor que dijera con precisión cuántas moléculas de oxígeno están entrando en la entrada (y tal vez a qué temperatura están), en tiempo real, podrías eliminar muchos otros sensores y complejidad. La relación A / F sería una división simple en tiempo real: ml por moles de O2 .

Existe la observación empírica de que un sensor MAP cuesta alrededor de $ 50 y un MAF moderno alrededor de $ 500. Un sistema basado en densidad de velocidad es más barato de producir (en cantidad) después de que la flota de sintonizadores hace su trabajo. Pero creo que depende de la flexibilidad del motor, que proporciona suficiente potencia y economía al tiempo que se adhiere a las reglas de emisiones. Las aplicaciones de mayor rendimiento y la sobrealimentación pueden sugerir que se necesita más complejidad.

Y como comentó Bart, es probable que el motor esté mapeado y calibrado con instrumentos de flujo de aire masivo altamente sofisticados que recopilan datos en tiempo real, y luego su complejo 50 Los mapas de capas se pueden superponer / reducir a un simple mapa de velocidad, densidad y carga con entrada solo del sensor MAP de producción.

No sabía que la diferencia de costo era tan grande. Ciertamente, entonces sería más barato para los automóviles producidos en serie.
Esos son costos de "reemplazo", pero el costo de fabricación probablemente sea una diferencia mucho mayor. Un MAF moderno es una bestia muy compleja, generalmente con otros sensores integrados (como IAT), una pequeña computadora / controladores de energía dedicados (para calentar de manera controlada) y un montón de firmware integrado para que la respuesta parezca "lineal" . Estoy seguro de que los expertos en termografía pueden apreciar cómo * no * es lineal (enfriamiento de alambre o película contra masa / temperatura / velocidad) y hay mucho más en juego, más allá de lo que sueño con entender.
Aparte de la * complejidad *, aquí hay un gran ejemplo de mí flexionando el músculo equivocado: https://mechanics.stackexchange.com/questions/30251/how-is-it-advantageous-for-fuel-management-to- detectar-masa-negativa-flujo-de-aire Hay una parte de esta que todavía me persigue. Aún así, es obvio que Bosch sintió la necesidad de detectar la dirección del flujo de aire, algo que ningún * MAP * de lo que yo tenga conocimiento es capaz.
En realidad, hay un par de buenas razones para detectar la dirección. Acabo de agregar un comentario.
@rolls No estoy seguro de estar de acuerdo con la parte de la "cámara grande" (a quién le importa; en reposo, la información no tiene valor a menos que la esté usando para abrir ligeramente un bypass o un motor de aceleración) ... PERO eso prueba exactamente mi punto y lo vincula a la pregunta original: ningún sensor MAP puede hacer eso, al menos ninguno de los que he visto.
Por supuesto que importa en reposo. Si el aire medido es incorrecto, ¿el alero inactivo será incorrecto?
@rolls Sí, pero el IAC lo hace, impulsado por la información del sensor de O2, no por MAF en ninguna implementación que yo conozca. No encontrará demasiados bloques grandes de Chevy con esta tecnología, y el perfil de la leva en un motor moderno con una leva "grande" probablemente reducirá el perfil variable en ralentí de todos modos. Un motor con flujo de MAF negativo legítimo no permanecerá inactivo por mucho tiempo, independientemente del AFR. El ralentí se controla mediante el flujo de aire de derivación del acelerador desde un dispositivo IAC. El combustible suele estar en algún tipo de línea base inactiva. Los inyectores son notoriamente malos en la medición precisa con ciclos de trabajo muy pequeños.
Hay demasiado retraso para sacar el pivote del reposo, así como demasiada espera para que el resorte vuelva a cerrarlo. Pedir una inyección precisa en unos pocos milisegundos de ancho de pulso es físicamente imposible, al menos para un inyector que también puede alimentar 100 cfm en WOT. Todo se vuelve más grande y pesado, lo que lo hace más lento. Hasta el día de hoy, la inactividad sigue siendo una especie de juego de azar y el punto delicado para un control estricto de las emisiones.
Obtengo + -2% de ajustes de combustible de un inyector de 1000 cc. No diría que es un juego de azar, puede obtener ajustes de combustible bastante precisos en ralentí con un inyector de calidad como el ID1000. Los PCM modernos modelan el tiempo de apertura / cierre (tiempo muerto) frente al voltaje / temperatura / presión, por lo que todo esto se tiene en cuenta.
Injector Dynamics hace cosas geniales, caras por una razón. De hecho, tienen un excelente artículo en su sitio web acerca de cómo sus inyectores son diferentes a los típicos OEM, * específicamente debido a las pequeñas inyecciones de ciclo de trabajo bajo cuidadosamente combinadas *.


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