Система Antilag - Antilag system - Wikipedia

В антизадерживающая система (ALS) - это метод уменьшения турбо-лага или эффективного сжатия, используемый на с турбонаддувом двигатели минимизировать турбо лаг на гоночных или мощных автомобилях. Он работает, очень незначительно задерживая момент зажигания, чтобы сбалансировать внутреннюю потерю эффективности сгорания с повышенным давлением на стороне наддува турбонагнетателя. Это достигается за счет того, что небольшое количество топливно-воздушной смеси выходит через выпускные клапаны и сгорает в горячем выпускном коллекторе, нагнетая турбокомпрессор, создавая более высокое полезное давление.

Обзор

БАС был впервые использован в первые дни с турбонаддувом машины в Формула один гонки примерно с середины до конца 1980-х, пока ограничения на топливо не сделали его использование непригодным. Позже это стало обычным явлением в ралли автомобили из-за увеличенного турбо лага от обязательного ограничители на входе во впускной коллектор. Из-за давление перепад давления, степень давления для данного уровня наддува намного выше и турбокомпрессор должен вращаться намного быстрее, чтобы обеспечить такое же ускорение, как если бы двигатель работал без ограничений. Это увеличивает турбо лаг значительно по сравнению с неограниченными турбокомпрессорами.

БАС требует обхода воздуха, обычно выполняемого одним из двух способов. Первый способ - использовать дроссель воздушный байпас; это может быть внешний перепускной клапан или соленоид клапан открытия дроссельной заслонки 12-20 градусы. Это позволяет воздуху обходить закрытый дроссель и достигать двигателя. Второй метод - использовать байпасный клапан, который подает наддувочный воздух непосредственно в выхлопной коллектор.

Методы

Перепуск дроссельной заслонки или ALS

Система перепуска дроссельной заслонки / соленоида дроссельной заслонки совмещена с зажигание замедление и небольшое обогащение топлива (в основном для обеспечения охлаждения), обычно воспламенение происходит при температуре 35-45 ° ВМТ. Это позднее зажигание вызывает очень небольшое расширение газа в цилиндре; следовательно, при открытии выпускного клапана давление и температура все еще будут очень высокими. В то же время количество крутящего момента, передаваемого на коленчатый вал будет очень маленьким (ровно настолько, чтобы двигатель работал). Более высокого давления и температуры выхлопных газов в сочетании с увеличенным массовым расходом достаточно, чтобы турбокомпрессор продолжал вращаться на высокой скорости, тем самым уменьшая задержку. Когда дроссельная заслонка снова открывается, зажигание и впрыск топлива возвращаются в нормальный режим. Поскольку многие компоненты двигателя подвергаются воздействию очень высоких температур во время работы ALS, а также импульсов высокого давления, такая система очень тяжело воздействует на двигатель, турбокомпрессор и выпускной коллектор. Для последних проблемой являются не только высокие температуры, но и неконтролируемые турбоскорости, которые могут быстро разрушить турбокомпрессор. В большинстве случаев ALS автоматически отключается, когда охлаждающая жидкость достигает температуры 110–115 ° C, чтобы предотвратить перегрев.

Впрыск вторичного воздуха или байпас на входе

ALS, работающий с байпасным клапаном, который подает воздух напрямую в никуда, может быть усовершенствован, чем описанная выше система. Некоторые из самых ранних систем этого типа использовались Феррари в F1. Еще одно хорошо известное применение этого типа анти-лаг-системы было в версии WRC 1995 года. Mitsubishi Lancer Evolution III и Toyota Celica GT-Four (ST205). По латунным трубкам воздух от перепускного клапана компрессора (CBV) турбокомпрессора поступал в каждый из трактов выпускного коллектора, чтобы обеспечить необходимый воздух для сгорания топлива. Система управлялась двумя клапанами давления, управляемыми ЭБУ. Помимо гоночной версии, оборудование системы анти-лаг также было установлено в уличном легальном автомобиле Celica GT-Fours 2500 "омологационной базы группы A по методу WRC". Однако в этих автомобилях система была отключена и не работала. Трубки и клапаны присутствовали только на омологация причины. На Mitsubishi Evolution в более поздних сериях (только модели Evolution IV-IX, JDM) SAS (система вторичного воздуха) может быть активирована для защиты от запаздывания.Схема системы Mitsubishi Antilag Вторичный впрыск воздуха ALS

Перепуск турбокомпрессора и промежуточного охладителя (D-клапан)

Метод, при котором большой односторонний обратный клапан вставляется непосредственно перед корпусом дроссельной заслонки, позволяя воздуху обходить турбонагнетатель, промежуточный охладитель и трубопроводы в периоды отрицательного давления воздуха на входе корпуса дроссельной заслонки. Это приводит к большему сгоранию воздуха, что означает, что больше воздуха движет турбину со стороны турбины. Как только в шланге промежуточного охладителя достигается положительное давление, клапан закрывается.

Иногда его называют клапаном Дэна Калкина.

При использовании в конфигурации MAF, D-клапан должен втягивать воздух через MAF для поддержания надлежащего соотношения A / F. Это не обязательно в конфигурации "скорость-плотность".

Замедление зажигания и сброс топлива (WOT)

Многие программируемые ЭБУ / программное обеспечение ЭБУ (например, eCtune) также предлагают функцию «анти-запаздывания», предназначенную для раскручивания турбин при отключении от линии или между сменами. Конечный результат аналогичен, но метод действия немного отличается от описанных выше версий (которые гораздо более распространены в профессиональном автоспорте высокого уровня, таком как ралли) и чаще используется для старта и дрэг-рейсинга.

Когда автомобиль, готовый к запуску, удерживается на пределе оборотов при запуске, некоторые ЭБУ (с помощью переключателя или дополнительного газа) могут быть запрограммированы на замедление зажигания на несколько градусов и добавление намного большего количества топлива. Это приводит к тому, что событие сгорания происходит намного позже, так как двигатель вытесняет топливно-воздушную смесь из цилиндра ближе к турбине, заставляя ее раскручиваться либо на более ранних оборотах, чем обычно, при условии, что двигатель ненагружен, ожидая для запуска или увеличения при запуске RPM, чем без использования этой функции.

Некоторое программное обеспечение также может задействовать этот метод защиты от запаздывания «сброс топлива и замедление зажигания» с помощью включения сцепления (используется при переключении на полную мощность), эффективно заставляя его работать между переключениями. Как и другие типы антизапаздывания, чрезмерное использование этого типа антизадержки может вызвать повреждение турбинного колеса, коллектора и т. Д. Из-за сильного давления, создаваемого при самопроизвольном сгорании воздушно-топливной смеси от тепла корпуса турбины или воспламеняется из-за очень замедленного воспламенения (происходит после начала такта выпуска) и потенциально может вызвать лопание / пламя.

Эта форма «антизадержки» имеет тенденцию работать, потому что, когда она активна, дроссельная заслонка удерживается на 100%, позволяя большему количеству воздуха попадать в двигатель. Следовательно, этот тип антизадержки не будет работать (хорошо или вообще) при частичном / закрытом дросселе.

Использование MGU-H (Motor Generator Unit - Heat) для устранения турбо-задержки

Современные силовые агрегаты Формулы-1 шестицилиндровые двигатели V-образно с турбонаддувом и дополнительной гибридной системой. Гибридная система состоит из двух мотор-генераторов: кинетической и тепловой. MGU-H используется для устранения турбо-лага, по сути, работая как электродвигатель, который заставляет турбину вращаться, когда водитель находится вне дроссельной заслонки, что почти полностью устраняет турбо-лаг. Это один из наиболее эффективных методов защиты от загораживания, так как MGU-H также собирает тепловую энергию, пока находится на дроссельной заслонке, и превращает ее в электрическую энергию, сохраняя ее в батарее.

использование

Чемпионат мира по ралли В автомобилях используются системы антизадерживания, которые подают воздух непосредственно в выхлопную систему. Система работает путем перепуска наддувочного воздуха непосредственно в выпускной коллектор, который действует как камера сгорания, когда богатые топливом выхлопные газы двигателя встречаются со свежим воздухом из байпаса. Это обеспечит непрерывное сгорание, ограниченное выпускным коллектором, что значительно снизит тепловые и давление на двигатель и турбонагнетатель. Благодаря новейшим системам защиты от запаздывания перепускной клапан можно не только открывать или закрывать, но и очень точно контролировать поток воздуха в выпускной коллектор. Турбокомпрессор оснащен датчиком турбонагнетателя, а система управления двигателем имеет карту, основанную на положении дроссельной заслонки и скорости автомобиля, которая используется для определения подходящей скорости турбокомпрессора и давления наддува для любых условий. Когда двигатель сам по себе не может обеспечить достаточно энергии выхлопных газов для достижения турбо скорости / наддува, требуемой системой управления, открывается перепускной клапан и начинается сгорание выхлопного коллектора. Это не только снижает турбо-нагрузку, но также позволяет производить наддув на очень низких оборотах двигателя, когда наддув ранее ограничивался помпажем компрессора или энергией выхлопа. Благодаря относительно высокому наддуву на низких скоростях это делает крутящий момент на низких оборотах лучше даже у больших безнаддувных двигателей. Эта система достигла такой степени совершенства, что ее можно использовать даже в дорожном автомобиле. Недавний пример - это Prodrive P2 прототип.

Источники

"Bang-bang, или Anti-Lag System". Rallycars.com. Получено 31 марта 2019.
«Взгляд на системы антизадержки для автомобилей с турбонаддувом». Приготовленный автоспорт. Получено 31 марта 2019.