Giám sát tỷ lệ nhiên liệu không khí

Giám sát hệ số dư lượng không khí (λ)

Hãy ghi nhớ chất lượng, số lượng và sự cân bằng! Một phần rất quan trọng khác,
nếu không phải là phần quan trọng nhất trong kế hoạch tăng áp động cơ của bạn là
cách theo dõi hệ số dư lượng không khí. Giữ cho hệ số dư lượng không khí cân
bằng và an toàn là một trong những khía cạnh quan trọng nhất của việc điều chỉnh
tăng áp.
Bộ điều khiển UEGO (Cảm biến oxy khí thải) của AEM là một thiết bị rất tốt để
theo dõi tỷ lệ nhiên liệu không khí. Loại bộ điều khiển này cho phép bạn giám sát
chính xác tỷ lệ nhiên liệu không khí trong quá trình điều chỉnh của bạn để ngăn
chặn hỗn hợp nhiên liệu nghèo sẽ gây ra ảnh hưởng đến công suất của động cơ. Bộ
phận này tương thích với bất kỳ hệ thống quản lý động cơ độc lập nào và có thể
được giám sát bằng cách sử dụng lap-top hoặc máy đo.

Bộ điều khiển cảm biến oxy của AEM cho phép giám sát thời gian thực với hệ
số dư lượng không khí và thích hợp với các hệ thống điều khiển động cơ.


AEM cũng chế tạo UEGO điện tử/ cơ hiển thị thông số hệ số dư lượng không khí

Kim phun nhiên liệu
Hệ thống nhiên liệu là một hệ thống chứa nhiều biến số và cần cân nhắc kĩ; đây là
một lĩnh vực quan trọng khác để có thể hoàn thiện cuốn sách! Chúng ta sẽ tìm hiểu
những điều cơ bản về kết hợp kim phun nhiên liệu và một số lưu ý quan trọng,
nhưng nếu bạn cần thêm thông tin, tôi khuyên bạn nên có thêm hướng dẫn và tham
khảo các ấn phẩm như Electronic Fuel Injection, by Ben Strader.
Lưu lượng phun nhiên liệu là một trong những lựa chọn quan trọng nhất. Hãy nhớ
rằng chúng ta đã định cỡ bộ tăng áp theo lưu lượng mỗi phút. Vì tỷ lệ nhiên liệu
không khí là rất quan trọng, kim phun phải có kích thước phù hợp để đảm bảo rằng
chúng có khả năng cung cấp lưu lượng nhiên liệu thích hợp để đáp ứng mục tiêu
công suất. Hãy nhớ rằng lượng nhiên liệu, không phải lượng tăng áp thì mới tương

đương công suất. Thông thường, mọi người nghĩ về tăng áp khi họ nghĩ về công
suất bởi vì đó là những gì họ có thể nhìn thấy trên máy đo. Nhưng tăng áp một
mình là vô giá trị trừ khi có nhiên liệu để đốt cháy.
Công suất động cơ được tạo ra có liên quan trực tiếp đến dòng nhiên liệu, nếu
không cài đặt kim phun tạo dòng chảy cao hơn sẽ không tạo ra nhiều năng lượng
hơn. Kim phun phải được chọn theo công suất và lượng không khí vào động cơ. Để
tính toán kích thước kim phun cho động cơ, có một số nguyên tắc cơ bản chúng ta
cần xem xét.
Ge (BSFC)


Ge là mức đánh giá tính theo lượng nhiên liệu trên mỗi mã lực mỗi giờ mà động cơ
tiêu thụ. Ge càng nhỏ chứng tỏ động cơ càng hiệu quả về mặt công suất. Đó là
phép đo khả năng tạo ra năng lượng hiệu quả của động cơ. Các nhà sản xuất động
cơ diesel thương mại sử dụng con số này để bán động cơ của họ vì mức tiêu thụ
nhiên liệu là chi phí lớn nhất trong việc vận hành động cơ diesel thương mại trên
một chiếc xe chạy trên đường. Tuy nhiên, vì động cơ của bạn không nằm trên một
băng thử và hoàn toàn là công cụ để đo các tham số và tính toán Ge, bạn phải đưa
ra một số giả định để xác định chính xác kích thước kim phun phù hợp với khả
năng phun nhiên liệu cho động cơ. Điều quan trọng là sử dụng Ge trong phép tính
kích thước khá gần với số thực của bạn, nếu không kim phun của bạn có thể quá
nhỏ hoặc quá lớn.
Holley Performance Products cung cấp bảng dưới đây như một hướng dẫn để chọn
số BSFC:
• Động cơ đường phố hiệu suất thấp đến trung bình: 0,50-0,55
• Động cơ hiệu suất cao: 0,45-0,50
• Động cơ xe đua : 0,38-0,45
• Động cơ siêu tăng áp và tăng áp: 0,55-0,65
• Đối với các ứng dụng hàng hải, thêm 0,05 do chu kỳ nhiệm vụ cao hơn
Lưu ý từ biểu đồ rằng động cơ siêu tăng áp và tăng áp có tỷ lệ không khí-nhiên liệu

rộng hơn làm tăng số lượng Ge. Động cơ khi đó sẽ cần kim phun với lưu lượng cao
hơn động cơ có công suất tương tự được hút khí tự nhiên.
Chu kỳ nhiệm vụ vòi phun
Chu kỳ nhiệm vụ là lượng thời gian tối đa bạn muốn các vòi phun được mở ở một
mức công suất cụ thể. Trong hầu hết các trường hợp, bạn không muốn kim phun
của mình mở hơn 90% (0,9) thời gian và nhà chuyên môn khuyến nghị thậm chí
còn ít hơn. Các ứng dụng hàng hải nên hạ thấp kỳ vọng đó xuống 80% (0,8). Tuy
nhiên, kim phun được mở ở chế độ 100% sẽ tạo ra dòng chảy tĩnh.
Tính kích thước đầu phun


Quá trình này sẽ đảm bảo rằng kim phun bạn đã chọn sẽ tạo ra lượng nhiên liệu
thích hợp đáp ứng mục tiêu công suất. Giả sử bạn có động cơ V-8 300 mã lực mà
bạn muốn tăng áp để tạo ra 450 mã lực (tăng 50% công suất). Bạn sẽ sử dụng công
thức sau:
Kích thước đầu phun = (Động cơ hp x Ge)/ (Số vòi phun x Chu kỳ nhiệm vụ)
Kích thước đầu phun = (450 hp x .60)/ (8 x .9) = 37,5 Ibs / giờ
Công thức thực sự khá đơn giản. Lưu ý rằng BSFC ở giữa phạm vi cho động cơ
tăng áp từ biểu đồ Holley. Khi chọn kim phun nào sẽ sử dụng luôn làm tròn đến
mức cao nhất tiếp theo. Ví dụ: nếu chọn kim phun cho ứng dụng trên và kim phun
có sẵn cho ứng dụng của bạn được xếp theo các mức từ 35 lbs / giờ đến 40 lbs /
giờ, hãy chọn kim phun 40 lb / giờ. Tuy nhiên, một cách tiếp cận tương tự là một
phương pháp sẽ chọn khoảng không gian rộng hơn một chút và lựa chọn kim phun
50 lbs / giờ vì có khả năng điều chỉnh hoàn toàn trong EMS lập trình của bạn. Điều
này có thể cung cấp cho bạn chỗ để điều chỉnh tiếp theo nếu bạn có kế hoạch nâng
cao hơn nữa tiềm năng động cơ của bạn vượt ra ngoài nơi bạn dự định bắt đầu
Như đã thấy trên màn hình trên băng thử nghiệm của Precision Turbo và Engine,
cùng một kim phun có sự thay đổi dòng chảy nhẹ khi thử nghiệm tĩnh ở áp suất
nhiên liệu 43,5 lbs. Các con số trên nhãn hàng đầu mỗi kim phun; 1 đến 8, trong
khi trục bên tay trái là chạy thử. Lưu ý bộ kim phun này vừa được thử nghiệm

dòng chảy và một biến đổi trên dòng 1 cho thấy giá trị lưu lượng thấp là 50 và mức
cao là 52,2. Đó là một biến đổi dòng chảy của 4,4 phần trăm. Độ chính xác sẽ đặt
từng kim phun này vào giá đỡ trong đó mức lượng sẽ nằm trong khoảng .1 lb của
nhau để cho phép đo nhiên liệu chính xác hơn từ xi lanh đến xi lanh.
Khi xây dựng một động cơ hiệu suất cao hoặc cạnh tranh, tốt nhất là bạn nên mua
các bộ kim phun phù hợp. Sản xuất dung sai và các biến thể nhỏ trong cụm lắp ráp
sẽ cho phép các biến đổi dòng chảy tự tiết lộ khi kim phun "giống" được kiểm tra
dòng tĩnh. Đây là một tình huống tương tự như sự biến đổi trong đỉnh piston và
buồng đốt đầu xi lanh trong các bộ phận động cơ. Hầu hết các động cơ nhà máy sẽ
không yêu cầu dung sai chặt chẽ như động cơ hiệu suất cao . Nếu bạn đã gặp phải
tất cả các vấn đề để khớp với thể tích đầu xy lanh và đỉnh pít-tông của mình để
đảm bảo tỷ lệ nén phù hợp, cũng như cân bằng động và cân bằng tịnh tiến các bộ
phận động cơ , thì bạn không muốn các biến đổi dòng nhiên liệu phun tạo ra mức


công suất khác nhau giữa các xi lanh gây mất cân bằng công suất hoặc tệ hơn, tình
trạng nghèo nhiên liệu trên một xi lanh.

DATE

PSI

i i

MB. It JO

BATCH

Đây là buồng điều khiển phun nhiên liệu tại Precision Turbo và Engine,
Hebron, Indiana. Những kĩ thuật viên sử dụng bộ này để xác định lưulượng

chính xã trong vòng 1 phần trăm và bán kim phun trong các bộ thiết bị liên
quan.
-Áp suất nhiên liệu


Thông thường kim phun nhiên liệu được thử nghiệm và đánh giá ở áp suất nhiên
liệu 43,5 lbs. Một kim phun nhiên liệu điện tử là một thiết bị đo áp suất / thời gian.
Do đó, việc tăng áp suất nhiên liệu sẽ làm tăng lượng nhiên liệu được cung cấp cho
độ rộng xung cho trước khi mở kim phun. Nếu bạn có một ứng dụng mà ở đó kim
phun bạn cần không có sẵn, bạn có thể thay đổi mức lưu lượng của kim phun bằng
cách tăng áp suất nhiên liệu.
Ví dụ, giả sử bạn có cùng mức mã lực như được sử dụng trong ví dụ trước là 450
mã lực, ngoại trừ bạn có V-6 thay vì V-8. Điều này có nghĩa là bạn cần kim phun
chảy 50 lbs / giờ. Nhưng hãy nói rằng mức cao nhất của kim phun bạn có thể tìm
thấy là 40 lbs / giờ hoặc đơn giản là bạn không muốn mua kim phun mới, hoặc bạn
đã quyết định điều chỉnh lại động cơ của mình để có công suất cao hơn và bạn dự
định để tăng áp. Nếu hệ thống cung cấp nhiên liệu của bạn có khả năng phát triển
áp suất, bạn chỉ cần tăng áp suất lên mức cao hơn để đạt được tốc độ dòng nhiên
liệu mong muốn.
Công thức sau đây minh họa mối quan hệ giữa lưu lượng khối nhiên liệu và áp
suất.
M1 / M2 = cănP1 / cănP2
M1 = tốc độ dòng chảy định mức của kim phun ở áp suất nhiên liệu P1 tính bằng
lbs / giờ
M2 = tốc độ dòng chảy mới của kim phun ở áp suất nhiên liệu P2 tính bằng lbs /
giờ
P1 = cài đặt áp suất nhiên liệu hiện tại
P2 = cài đặt áp suất nhiên liệu mới
Chúng tôi biết Ml của chúng tôi và M2 của chúng tôi là mức lưu lượngcần đạt
được, vì vậy Ml = 40 và M2 = 50. Chúng tôi cũng biết áp suất nhiên liệu hiện tại

(PI) là 43,5 lbs (áp suất định mức cho kim phun). Vì vậy, bây giờ tất cả những gì
chúng tôi làm là giải quyết P2 như sau:
2
P2 = (M2 / M1)
x P1
2
P2 = (50 / 40) x 43.5


P2 = 67.968 lbs
Từ phương trình này, chúng ta có thể thấy các kim phun 40 lb / giờ sẽ chảy 50 lbs /
giờ cần thiết khi áp suất nhiên liệu được tăng từ 43,5 lên 68 lbs / inch2. Đây có thể
là một mẹo điều chỉnh hữu ích khi bạn tìm kiếm điểm điều chỉnh tối ưu cho động
cơ của mình hoặc thực hiện một sửa đổi được thiết kế để tạo ra công suất cao hơn.
Tuy nhiên, hãy cẩn thận, không để quá cao áp suất nhiên liệu. Hầu hết các kim
phun sẽ không hoạt động đúng trên 125 lbs áp suất nhiên liệu. Tương tự như vậy,
không sử dụng áp suất nhiên liệu dưới mức 43,5 lb hoặc phun nhiên liệu phù hợp
sẽ không xảy ra.
Kim phun nhiên liệu điện tử có thể được chia thành hai nhóm: kim phun có trở
kháng cao và trở kháng thấp. Các kim phun có trở kháng cao thường là 12 đến 16
Ohms, trong khi các kim phun có trở kháng thấp là 1,2 đến 4,0 Ohms. Bộ điều
khiển trở kháng cao được thiết kế để sử dụng với ECU sử dụng trình điều khiển
bão hòa. Ưu điểm là dòng điện chạy qua ECU và kim phun là tương đối thấp, do
đó tạo ra ít nhiệt hơn để có độ bền tốt hơn. Điều không hài lòng là các trình điều
khiển bão hòa có thời gian phản hồi chậm hơn. Điều này có thể ảnh hưởng đến
hiệu suất của kim phun ở động cơ cao tốc RPM
Các kim phun có trở kháng thấp được thiết kế để chạy với ECU sử dụng các trình
điều khiển từ người lái. Tỷ lệ dòng điện (cực đại để giữ) thường là tỷ lệ 4: 1 và các
trình điều khiển phổ biến nhất hiện có là 4 ampe đỉnh / 1 amp giữ, hoặc 2 amps
đỉnh / 0,5 amp giữ. Các ampe ở dòng cực đại vượt qua quán tính của van kín trong

khi amp giữ, thường là 1/4 lượng đỉnh, giữ van phun mở cho đến khi kết thúc quá
trình phun. Do đó, kim phun có trở kháng thấp thường được sử dụng trong các ứng
dụng động cơ có lưu lượng lớn, tốc độ RPM cao