Archive

Archive for December, 2016

Silnik oczami programisty

December 22nd, 2016 No comments

Większość osób, które spotkałem i które jest w stanie odróżnić skrzynie biegów dwusprzęgłową od tej z sprzęgłem hydrokinetycznym, patrzy na silnik z zachwytem, szczególnie, gdy chodzi o V8+. Wielkie cylindry, moc, dźwięk…

Jako kierowca czuję przyjemność z jazdy.

Jako programista, patrząc na silnik widzę komputer, sensory, siłowniki, 200 kilo jakiegoś żelastwa, oraz ubogi interfejs użytkownika…

Komputer nazywa się “ectronic control unit” ECU. Komputer podejmuje decyzje o sterowaniu siłownikami, na podstawie odczytu z sensorów.

To nie jest zwyczajny komputer. Działa w nieprzyjemnym środowisku, gdzie jest albo jest zimno, albo gorąco, wilgotno lub sucho i na pewno niezbyt czysto. Komputer ten ma też dość sporo pracy, na przykład przy prędkości obrotowej silnika 4000RPM, komputer będzie musiał jakieś 30 razy na sekundę podejmować decyzje o ilości paliwa, która należy zapodać do każdego z cylindrów – i nie może się spóźnić. Dawkowanie paliwa, oraz sterowanie innymi częściami silnika, zależy od odczytów z sensorów – a tych jest całkiem sporo. Na przykład, w moim aucie, z 2004 roku, więc już nieco starym, mam takie sensory:

  • Obrotów silnika
  • Accelerator pedal position (napisałem z angielska, bo mój edytor tekstu nie lubi polskiego tłumaczenia)
  • Przełącznika kick down
  • Przełącznika trybu bezczynności
  • Wagi zassanego powietrza
  • Sondy lambda
  • Temperatury chłodziwa przed i za radiatorem
  • Temperatury paliwa
  • Ciśnienie powietrza w kolektorze i jego temperatury
  • Brake pedal switch
  • Składu paliwa
  • Hall sender (nie wiem jak to nazwać po Polsku, czujnik służy do wyrównywania obrotów silnika, w przypadku, gdy każdy tłok generuje inny moment obrotowy)
  • Czujnika wysokości

Sensory te, też nie mają lekkiego życia. Warto dodać, że sensory przekazują do komputera sygnał analogowy (przynajmniej cześć sensorów w moim aucie), sygnał analogowy, – czyli napięcie, które przetwarzane jest przez ECU na wartość numeryczną, być może poprzez porównanie go z innymi napięciem. Warunki pracy sensorów, oraz przetwornika AC wpłyną na pewno na powstanie błędów odczytów z sensorów, które programista ECU musiałby uwzględnić.

Na podstawie odczytów z sensorów komputer steruje:

  • Wtryskami paliwa
  • Zaworem EGR
  • Klapą kolektora dolotowego
  • Zaworem sterującym chłodzeniem gazów EGR
  • Ogrzewaniem sondy lambda
  • Pompą paliwa
  • Wirnikami turbosprężarek
  • Świecami żarowymi
  • Zaworem elektro-hydraulicznego mocowania silnika (właśnie tym się pocieszam, gdy wyprzedza mnie jakiś dostawczak)
  • Przełącznikiem małego i dużego obiegu chłodniczego
  • Pompą wspomagającą chłodzenie silnika po wyłączeniu

Część z tych siłowników jest binarnych, np.: pompa wspomagająca chłodzenie silnika może być włączona lub wyłączona, inne siłowniki mogą mieć wartości pośrednie.

To wszystko jest dość skomplikowane. Nie wiem, czy potrafiłbym napisać dobry program do ECU (i trudno mi to mówić, bo moje EGO programistyczne mogłoby się wozić się Q7). Dlatego podziwiam tunerów, – którzy bez kodów źródłowych potrafią zmodyfikować oprogramowanie komputera, tak by wyciągnąć z silnika więcej mocy i jeszcze zredukować spalania.

W przyszłości napiszę o zależnościach pomiędzy niektórymi sensorami a działaniem silnika.

Categories: Zupełnie inne Tags:

Powietrze

December 10th, 2016 No comments

Kilka miesięcy temu samochód mojej żony stracił moc. Podjechałem do mechanika, który pogrzebał coś palcem w silniku, i autko dostało właściwego kopa. Przyczyną był zawór EGR.

Postanowiłem dowiedzieć się więcej o tym jak działa zawór EGR. Zacząłem od YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=DwmuACE0Wkg&t=444s. Dowiedziałem się, że sporo osób zamiast naprawiać EGR i DPF robi chip-tuning silnika, chwaląc się większą mocą i niższym zużyciem paliwa. To pogłębiło moją dociekliwość, gdyż wydawało mi się, że spalanie jest proporcjonalne do mocy. Zainteresowałem się więc też, chip-tuningiem.

Dobrałem się z komputerkiem do auta mojej żony. Niestety, mój prosty komputerek, nie pokazuje procentowego EGR, czyli ile procent spalin jest w powietrzu, które pompuje silnik. Mam za to informację z czujnika MAF, mierzącego ilość powietrza, które zasysa silnik oraz RPM, czyli liczbę obrotów na sekundę.

Długo nie mogłem uwierzyć w rezultaty pomiarów. Podejrzewałem błąd sensora MAF lub komputerek diagnostyczny. Jednak one działają raczej poprawnie.

W aucie mojej żony jest silnik 1.7CDTI. Na wolnych obrotach, silnik kręci się z prędkością 750 obrotów na minutę. Silnik jest czterosuwowy, czyli silnik pompuje 11 litrów powietrza na sekundę (turbo na wolnych obrotach nie pracuję): https://www.wolframalpha.com/input/?i=1.7+%2F+2+*+750+%2F+60

Tymczasem MAF pokazuje średnio 6g/sekundę, co daje 5 litrów powietrza na sekundę. (Jeden litr powietrza waży około 1.2 grama). Wniosek, brakujące 60% powietrza w silniku, gdy ten pracuje na wolnych obrotach, to spaliny.

To dużo. Wydaje mi się, że wiem, w jaki sposób chip-tuning może wpłynąć na zmniejszenie zużycia paliwa. Nie bardzo wierzę, że samo przeprogramowanie ECU jest może dać mniej paliwa i więcej mocy, gdy to było takie łatwe to na pewno producenci aut sami by to robili. Jeżeli podczas chip-tuning zablokujemy zawór EGR to silnik na wolnych obrotach będzie palił mniej, a w pewnym zakresie dolnych obrotów uzyska większą moc. Otóż, spaliny EGR, zanim trafią ponownie trafią do silnika są chłodzone, jednak nie zawsze udaje się ich schłodzić do temperatury powietrza. Do silnika trafia cieplejsze powietrze a to obniża jego sprawność: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/diesel.html, https://pl.wikipedia.org/wiki/Chłodnica_międzystopniowa

 

Categories: Zupełnie inne Tags:

W pogoni za marzeniami

December 5th, 2016 No comments

Marzy mi się prezent na pięćdziesiątkę. Powinien być szybki, i wygodny żebym mógł nim pojechać nad morze i bez bólu pleców stać w korkach. Powinien mieć silnik 12 cylindrów – dla zaspokojenia mojego ego. I powinien mieć turbo a najlepiej 2. Na przykład coś takiego.

Marzenie jest całkiem realne, do pięćdziesiątki jeszcze mi sporo brakuje, ceny W12 pewnie trochę spadną, a ja może znajdę odpowiednio zamęczony egzemplarz.

Gdy byłem mały to marzyło mi się auto zdalnie sterowane, takie z prawdziwego zdarzenia, albo w ogóle jakiekolwiek. Najważniejsze, żeby miało silnik spalinowy, bo tylko takie RC były dość szybkie.

Dziś jestem ojcem, i mogę spełniać swoje dziecięce marzenia. Kupiłem dla synka coś takiego (WL Toys A959) – jutro w końcu Mikołaj:

Trochę więcej niż zabawka, dużo mniej niż modelarstwo. Autko powinno bujać się do 50km/h i ma silnik krokowy do sterowania kątem skrętu kół. Całkiem nieźle driftuje.

Długo szukałem autka na Allegro, jednak w końcu kupiłem w sklepie on-line. Zaważyłem, że prawie w ogóle nie ma autek z napędem spalinowym. W kategorii modelarstwo tylko 10% autek jest z silnikiem spalinowym; od 800zł jest więcej, ale wciąż to tylko 30%. Jednak do 400zł nie ma żadnego autka spalinowego w ofercie.

Kiedyś autka spalinowe RC rządziły. Były marzeniem moim i pewnie wielu innych chłopców. Wtedy, silniki elektryczne – baterie, nie miały żadnych szans. Dziś, zdesperowany tatuś, może kupić autko RC, które po wyjęciu z pudełka bujnie się do 160km/h. Autko będzie przy tym wodo odporne, być może dużo trwalsze i na pewno prostsze w obsłudze niż silnik spalinowy. Po co więc, tatuś, miałby kupować zabawki z kłopotliwym silnikiem spalinowym…

Zastanawiam się, kiedy elektryczne auta zmienią motoryzacje? Być może, moje marzenie o 12 cylindrach, dwóch turbinach i 5 sekundach do setki nie będzie miało żadnego sensu.

 

 

 

 

Categories: Zupełnie inne Tags:

Czas na odjazd

December 1st, 2016 No comments

Od sześciu lat na blogu była pustka. Wcześniej zamieszczałem artykuły o programowaniu inspirowane moimi codziennymi problemami. Teraz jednak programuje w korporacji co wymaga przestrzegania reguł: nie powinienem pisać o pracy – programowaniu.

Będę więc pisał o autkach. Autka kręciły mnie zawsze, a teraz też kręcą mojego syna.

W motoryzacji dzieje się na dużo ciekawego a mi brakuje mi ludzi z którymi mógłbym o tym pogadać (syn ma dopiero 3 lata i bardzo trudno mi jest jemu wytłumaczyć jak, na przykład, działa sprzęgła hydrokinetyczne). Zmiany w motoryzacji nabierają tempa. Czy czeka nas rewolucja, podobna do Internetu?

Categories: Zupełnie inne Tags: