ความหมายของ Engine Load ( ภาระเครื่องยนต์ )

ความหมายของ Engine Load  ( ภาระเครื่องยนต์ )

 ความหมาย โดยย่อ คือ ปริมาณของอากาศ ที่เข้าไปยังเครื่องยนต์ เทียบกับ ปริมาณอากาศสูงสุดที่รอบเครื่องยนต์ที่ลิ้นปีกผีเสื้อเปิดกว้างที่สุด

จากรูปด้านล่าง จะพบว่า Engine Load มีค่า 10-100 % นั้น จะถูกนำไปใช้เป็น ตำแหน่งในการกำหนดค่าให้กับ องศาจุดระเบิด และ อีหลายๆ ค่าพารามิเตอร์ของ ECU รถ จากรูปจะพบว่า องศาการจุดระเบิด จเปลียนไปตามรอบเครื่องยนต์และภาระเครื่องยนต์  Engine Load 

4B10NA timing

 

เราจะพบค่า Load จาก ECU รถยนต์ ที่ แสดงผลจาก OBD อยู่ สองค่า คือLoad_PCT (calculated engine Load) และ Load_ABS (Absolute engine load)

 

engine-load

 

โดยที่มาของค่าเหล่านี้ เป็นค่าจริง ตามมาตราฐาน  SAE International SAE J1979 / ISO 15031-5  (วันที่: 2014/08/11)

ภาระเครื่องยนต์การคำนวณคำนวณโดยสมการต่อไปนี้:

LOAD_PCT = [current airflow] / [(peak airflow at WOT@STP as a function of rpm) *

(BARO/29.92) * SQRT(298/(AAT+273))]

= [ (อัตราการไหลอากาศปัจจุบัน) ] หารด้วย [ ( อัตราการไหลสูดเมื่อ WOT ที่รอบการทำงานเครื่องขณะนั้น ) คุณด้วย ( แรงดันบรรยากาศปัจจุบัน หาร แรงดันบรรยากาศมาตราฐาน) คูณ ( SQRT(298/(AAT+273)) ]

โดยที่:

– STP     = Standard Temperature and Pressure = 25 °C, 29.92 in Hg BARO,

ค่ามาตราฐานของอุณหภูมิ และแรงดันอากาศที่ อุณภูมิ  25 องศา  เซลเสียส  คือ  29.92 นิ้วปรอท ความดันบรรยากาศ

– SQRT = square root

– WOT  =  wide open throttle  ตำแหน่ง ลิ้นปีกผีเสื้อเปิดกว้างที่สุด

– AAT   = Ambient Air Temperature (in °C) อุณหภูมิ บรรยากาศ   องศาเซลเซียส

– Current airflow   = อัตราการไหลของอากาศในขณะนั้น วัดจาก MAF Sensor

– Peak airflow      = อัตราการไหลของอากาศสูงสุด

 

 คุณสมบัติของ LOAD_PCT คือ :

– มีค่า 1.0  หรือ 100% ที่ ตำแหน่ง WOT ในทุกสภาวะอากาศ , อุณหภูมิ ความเร็วรอบ ของ เครื่องยนต์ดูด และ เครื่องยนต์อัดอากาศ

– แสดงผลเปอร์เซนของแรงบิดสูงสุด.

– ความสัมพันธ์เชิงเส้นกับสูญญากาศของเครื่องยนต์

– มักจะใช้ในการกำหนดตารางกำลังเครื่องยนต์.

– เครื่องยนต์ (ดีเซล) ที่บีบอัดการจุดระเบิด ใช้ PID 04 นี้เพื่อกำหนดการจ่ายปริมาณเชื้อเพลิงให้เหมาะสม ตามสมการข้างบน

ในส่วนที่สองของคุณลักษณะจะบอกถึงข้อมูลจำนวนมาก กำหนดโดยสมการที่แสดงผลของร้อยละของแรงบิดสูงสุดที่มีค่า พารามิเตอร์ที่กล่อง ECU มองหาเพื่อรับรู้และกำหนดภาระเครื่อง Sensor ทั้งหมดส่งค่ากลับไปคำนวณเป็น ภาระเครื่อง มีหลายสัญญาณของ Sensor ถูกรวมเข้าด้วยกัน

ไม่ได้มีเพียงแค่ ซ็นเซอร์ตัวเดียวที่ใช้ในการคำนวณ สำหรับ เครื่องยนต์เบนซิน หรือ เครื่องยนต์จุดระเบิดนั้น มีการใช้ Air Intake Sensor (IAT), Manifold Absolute Pressure (MAP) sensor, Throttle Position Sensor (TPS), และ Engine Coolant Temperature (ECT) sensor เพื่อทำการคำนวณและหาค่า หากเครื่องยนต์อยู่ในสภาวะพร้อมในการคำนวณ ค่าร้อยละหรือเปอร์เซนต์ที่เปลี่ยนแปลงได้นั้น สามารถอ่านค่าได้จาก ECU โดยใช้ พารามิเตอร์ PID 04. ตามมาตราฐาน ทั้งเครื่อยนต์ดีเซลบีบอัดระเบิดและเครื่องเบนซินระบบจุดระเบิด นั้น มีความจำเป็นต้องมีพารามิเตอร์นี้

บาง ECU จะพบว่ามีความแตกต่างระหว่าง relative และ absolute engine load. อะไรคือความแตกต่าง ระหว่างสองค่านี้เราจะเห็นว่า สมการข้างบน นั้นคำนวณ ภาระเครื่อง calculated engine Load  ส่วน สมการล่าง คำนวน absolute engine load.

Absolute engine load. ( Load _ABS )

LOAD_ABS = [air mass (g / intake stroke)] / [1.184 (g / intake stroke) *

cylinder displacement in liters]

แหล่งที่มา:

– air mass (g / intake stroke) = [total engine air mass (g/sec)] /

[rpm (revs/min)* (1 min / 60 sec) * (1/2 # of cylinders (strokes / rev)]

– LOAD_ABS = [air mass (g)/intake stroke] / [maximum air mass (g)/intake

stroke at WOT@STP at 100% volumetric efficiency] * 100%.

โดยที่:

– STP = Standard Temperature and Pressure = 25 °C, 29.92 in Hg (101.3 kPa)  BARO

ค่ามาตราฐานของอุณหภูมิ และแรงดันอากาศที่ อุณภูมิ  25 องศา  เซลเสียส  คือ  29.92 นิ้วปรอท ความดัน

– WOT = wide open throttle   ลิ้นปีกผีเสื้อเปิดกว้างที่สุด

 

ปริมาณ ( The quantity ) ( มวลอากาศ (g) / ระยะดูด ที่ WOT ในสภาวะ STP ที่ ปริมาตรขงอากาศเข้าห้องเผาไหม้เป็น 100 % )

คือ ค่าคงที่ที่กำหนดไว้ของปริมาตรลูกสูบที่เคลือนไป

ค่าคง (The constant ) ที่คือ 1.184 (g/liter 3)  คูณ ระยะชักกระบอกสูบ  ( liter 3/intake stroke) based on air density at STP.

คุณลักษณะ LOAD_ABS คือ

 –  ช่วงจาก 0 ถึง 0.95 ( 0-95 % ) โดยประมาณ สำหรับ เครื่องยนต์ ดูดอากาศ

0 – 4 ( 0 – 400 %) สำหรับ เครื่องยนต์ระบบอัดอากาศ.

–  ความสัมพันธ์เชิงเส้นกับสูญญากาศของเครื่องยนต์

–  ใช้กำหนดการทำงานของการจุดระเบิด และ ระดับของ EGR

–  ค่าสูงสุดของ Load ที่สัมพันธ์กับ ปริมาตรขงอากาศเข้าห้องเผาไหม้ ที่ WOT.

–  แสดงผลของประสิทิภาพการดูดของเครื่องยนต์เพื่อการวินิจฉัยเครื่องยนต์.

อย่างที่เห็น สมการนี้ต้องอาศัยการไหลของอากาศ และ ระยะชักพื้นฐานของกระบอกสูบสิ่งนี้สัมพันธ์กับปริมาตรอากาศในห้องเผาไหม้ ( วิธีการที่กระบอกสูบประจุอากาศในจังหวะดูด ) ที่ ตำแหน่ง ลิ้นปีกผีเสื้อเปิดมากที่สุด มีค่าที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา สามารถอ่านค่าจาก ECU ของเครื่องยนต์ จาก PID No.43  โดยที่ มีความจำเป็นต้องใช้สำหรับระบบการจุดระเบิดแบบมาตาฐานเท่านั้น

เราจะพบว่า Load ABS (Absolute Engine Load) จะมีค่าต่ำกว่า Load_PCT (Calculated Engine Load) เนื่องจาก ใช้สมการในการคำนวณที่แตกต่างกัน โดยที่ Load ABS จะมีความสัมพันธ์กับ ประสิทธืภาพการประจุอากาศของเครื่องยนต์

แต่ โดยปกติ เราจะใช้ Engine Load หรือ  Calculated Engine Load ในการ ปรับจูนรถ เนื่องมาจาก ตาราง MAP ของ น้ำมันและองศาจุดระเบิดของ ECU ก็อ้างอิงที่ Engine Load และมีความสัมพัน์โดยตรงกับ ปริมาณการเปิดของลิ้นปีกผีเสื้อและอัตราการไหลของอากาศ

Advertisements