Est-il possible pour un ordinateur de moteur diesel de détecter (et de prévenir) une condition d'emballement?

Bien que l' emballement du diesel ne soit pas si courant ...

... les conséquences sont spectaculairement catastrophiques .

Sur les moteurs de la vieille école, je peux comprendre qu'il n'y a pas grand chose à faire à ce sujet, sauf essayer de couper l'alimentation en air.

Mais qu'en est-il des moteurs modernes?

Étant donné que les moteurs modernes ont généralement un ordinateur orchestrant entre divers capteurs et actionneurs, il semble tout à fait plausible que l'ordinateur détecte la présence d'une condition d'emballement et éteigne les injecteurs de carburant et (espérons-le) évite une catastrophe.

Bien sûr, couper l'alimentation en carburant ne garantit pas que l'emballement ne se produira pas (si le moteur tourne à la vapeur d'huile) mais il gère un mode de défaillance possible.

Des questions

• Est-il possible de définir une condition logique basée sur certaines caractéristiques de fonctionnement du moteur (par exemple la température du liquide de refroidissement, la vitesse, l'accélérateur) qui servirait à représenter un moteur en mode d'emballement?

  Un facteur important à considérer est que la condition logique utilisée ne doit pas donner un faux positif (par exemple, elle coupe l'alimentation en carburant parce que le moteur est sous une charge sévère pendant qu'un véhicule à pleine charge monte)

• Comment les constructeurs automobiles le font-ils aujourd'hui, voire pas du tout?

• En supposant que l'emballement puisse être détecté de manière fiable par un ordinateur moteur, quels mécanismes d'actionnement pourrait-il déployer pour faire de son mieux pour arrêter l'emballement?

  Je pense à couper l'alimentation en air, en carburant, en huile et à empêcher le moteur de brûler.

La manière courante de fournir une protection efficace contre la survitesse sur les moteurs diesel dans l'industrie du pétrole et du gaz est bien plus simple que d'utiliser l'électronique pour effectuer un arrêt.

La seule méthode efficace et fiable pour arrêter un survitesse du diesel est de bloquer l'air d'admission. Une simple soupape est installée sur le passage d'air d'admission qui se ferme lorsque le débit d'air à travers la soupape dépasse ce qui serait normal pour des vitesses de fonctionnement normales du moteur. Il est actionné par le flux d'air lui-même, il ne nécessite aucune entrée sensorielle ni alimentation externe. Il peut être configuré pour se fermer en cas de perte de pression d'huile en tant que caractéristique supplémentaire (généralement sans rapport avec la survitesse) et pour être fermé manuellement par câble à partir du panneau de commande.

Ces appareils fonctionnent sur une tension de ressort réglable:

la force de fermeture sur la soupape est fournie par le flux d'air d'admission qui le traverse. À mesure que le débit d'air augmente, la force de fermeture s'accumule. les ressorts de soupape résistent à cela, la précharge sur laquelle est réglable de sorte qu'à un débit d'air donné la force résultante surmonte la résistance du ressort et provoque la fermeture de la soupape. une fois fermée, la soupape ne reviendra pas à l'état ouvert jusqu'à l'arrêt du moteur.

L'API ou la NFPA (je ne me souviens pas lequel) exige que les moteurs diesel mobiles d'intervention d'urgence utilisés dans l'industrie pétrolière et gazière (raffineries), tels que les pompiers des raffineries, soient équipés d'une détection de vapeur d'hydrocarbure qui déclenche la même vanne mentionnée ci-dessus. Je crois que la raison principale n'est PAS d'empêcher l'emballement (même si c'est le cas), c'est d'arrêter une source d'inflammation active dans un nuage de vapeur, ce qui pourrait être plus catastrophique qu'un diesel d'emballement.

Il serait vraisemblablement très facile de détecter une condition d'emballement basée sur la position de l'accélérateur, la vitesse du moteur et éventuellement le taux d'accélération ou le régime de survitesse. Couper le carburant n'aidera pas, car lorsque cette condition se produit, le moteur fonctionne soit avec sa propre huile, soit avec du gaz ambiant dans l'atmosphère.

Il existe un dispositif connu sous le nom de valve d'arrêt qui est installé sur certains moteurs, mais je ne pense pas qu'ils existent dans les voitures de route en tant que telles.

Un emballement se produit lorsque le moteur commence à obtenir du carburant d'une source autre que les injecteurs - fuites d'huile turbo, huile accumulée dans le refroidisseur intermédiaire, huile extraite du carter. La seule façon de l'arrêter est de couper l'alimentation en air du moteur.

Les fugues que j'ai vues / entendues se produisent rapidement - très rapidement - l'augmentation de la vitesse ne ressemble à rien de ce qui se produirait / pourrait se produire en fonctionnement normal (enfin peut-être similaire à la montée en régime libre du moteur. Donc, il semble que l'ECU pourrait En plus du régime et de la position de l'accélérateur, l'ECU a probablement accès à la vitesse de la route et au rapport de la boîte de vitesses.

L'arrêter pourrait être fait en actionnant une soupape anti-frisson ou quelque chose comme ça, comme un volet / soupape d'arrêt dédié dans l'admission.

Cela dit, cela me laisse perplexe que cela ne semble pas être une caractéristique de l'ECU sur aucun des moteurs diesel VW que je connais - même s'ils semblent avoir les capteurs nécessaires et une valve anti-frisson qui est capable d'arrêter le moteur (du moins au ralenti, je n'ai jamais essayé de le faire arrêter un moteur à plein régime). Comme il semble que cela pourrait être fait complètement dans le firmware de l'ECU, je pense que cela aurait été fait - le coût de développement semble être relativement faible et unique (au-delà de peut-être régler certains paramètres si la conception n'était pas 'auto-réglage), il n'y aurait pas de coût unitaire que je peux voir.

Cela me laisse donc me demander s'il existe une autre raison de ne pas implémenter la fonctionnalité. S'il y avait des coûts de matériaux supplémentaires, je pouvais voir échanger le coût de production contre la probabilité d'un emballement, mais comme le coût par véhicule serait nul (ou très proche de zéro), cela ne semble pas être la raison de ne pas le faire ce serait économique.

Tous les moteurs réduiront l'injection de carburant lorsque la ligne rouge sera dépassée. C'est à cela que servent les limiteurs de régime et ils sont avec nous depuis de nombreuses décennies.

Certains moteurs (les plus modernes?) Ont une soupape d'étranglement, mais pas strictement nécessaire pour un fonctionnement de base. Cette soupape devrait commencer à se fermer lorsque le moteur a besoin, bien, d'étranglement, comme c'est le cas lorsque vous relâchez l'accélérateur ou lorsque vous accélérez trop.

Au fait, je n'ai pas pu éteindre mon moteur à essence car il fonctionnait avec de l'huile auto-allumante aspirée par un trou brûlé dans le piston par une bougie d'allumage cassée. Il n'a pas dépassé le régime, mais il ne s'est pas arrêté pendant une minute ou deux après que je me sois arrêté et coupé le contact. Le problème peut donc même se produire avec des moteurs non diesel.

vous pouvez définir un moteur d'emballement basé sur s'il est trop loin sur la ligne rouge à l'aide de capteurs à came ou à manivelle.

Pour l'arrêter, vous feriez l'une des deux choses ou les deux. l'alimentation en carburant serait coupée et / ou la vanne papillon d'admission se fermerait. Vous pouvez également utiliser un frein et un embrayage ou un frein trans et un convertisseur de couple à haute résistance.

Vous pouvez pousser les cames latéralement en gardant le moteur fermé.

vous pouvez faire quelque chose de similaire à un frein Jake et ouvrir les ports d'échappement sur la course de puissance.

vous pourriez bloquer le tuyau d'échappement.

vous pouvez avoir un réservoir de gaz inerte qui libère

Les moteurs diesel utilisent la coupure du moteur pour s'arrêter, mais il ne s'agit pas simplement d'arrêter l'air et le carburant du moteur. Le moteur doit inhaler de l'air, le comprimer, puis le libérer à la fin de la course de compression. Si l'air n'est pas activement inhalé et expiré, le moteur récupérera l'énergie qu'il dépense sur la course de compression sur la course d'expansion. Un moteur qui n'a pas été conçu pour freiner ne peut pas servir de frein. L'arrêt du carburant et de l'air n'empêchera pas un emballement sur une pente.

Il est possible de détecter le fonctionnement d'un véhicule en dehors d'un régime de sécurité, mais les actions d'un système automatique peuvent s'avérer dangereuses. Par exemple, un freinage agressif d'un véhicule sur une surface glissante peut entraîner une perte totale de contrôle.

Les ordinateurs sont probablement mieux à même de réduire la probabilité d'une fuite que de freiner. Ils peuvent surveiller les températures, pressions et niveaux critiques et déclencher une alarme avant que les freins ne tombent en panne.

Ma compréhension de l'emballement du diesel était qu'il est entièrement causé par l'huile de lubrification qui pénètre dans la charge d'air de la chambre de combustion, généralement mais pas toujours par un joint d'huile défectueux dans un turbocompresseur.

La plupart des moteurs modernes (j'entends par là les années 90), en particulier ceux à injection de carburant, fonctionnent en mode "coupure de dépassement" pour économiser le carburant et améliorer le freinage du moteur, où si vous êtes à l'arrêt et que le régime est supérieur à un certain niveau (généralement au milieu des années 1000), ils n'injectent pas délibérément de carburant dans le cylindre ou la charge d'air, ne reprenant l'injection (ou la carburation) que lorsque la vitesse tombe en dessous de ce seuil afin d'éviter un décrochage (certains modèles particulièrement nerveux, tels que les petits moteurs diesel à forte accélération, sont en fait configurés pour commencer à injecter un peu, à un régime légèrement plus élevé, si le régime du moteur diminue rapidement, comme une tactique "anti-calage", mais cela nécessite toujours des tr / min dans les 2000 ou -intervalle, et pour qu'ils tombent, ne montent pas).

Par conséquent, aucun changement ne devrait être apporté à leur fonctionnement afin de mettre en œuvre votre idée; tout va bien, c'est ce qu'ils font déjà par défaut. Si vous ne touchez pas à l'accélérateur et que le régime commence à augmenter, le système réduira d'abord progressivement le carburant injecté afin d'essayer de réguler le ralenti à la vitesse normale et, à défaut, le coupera complètement une fois. il est supérieur au seuil de dépassement afin de mettre en œuvre le freinage moteur. Si cela ne suffit pas, parce que du carburant combustible est ajouté à partir d'une autre source, eh bien ... à moins que le moteur n'ait un autre système anti-emballement spécifique installé (par exemple un volet activé par un solénoïde qui étranglera catastrophiquement l'alimentation en air), ou le conducteur est capable de prendre des mesures suffisamment rapides et brutales pour le bloquer de force alors que le débit de carburant anormal est encore assez faible (comme je l'ai déjà fait) ... vous êtes en peluche. L'ECU ne peut rien faire.

De plus, comme les calculateurs de moteur ne font généralement pas grand-chose pour intégrer les informations des capteurs de roue ABS et / ou de la boîte de vitesses (et en particulier pas de l'embrayage), au-delà du niveau de contrôle de l'aiguille du speedo et d'activation de l'ABS / ESP lorsque cela est nécessaire ou allumer le feu de recul, ou couper la puissance d'accélérateur fly-by-wire si le patinage est détecté, l'ECU n'a pratiquement aucun moyen de déterminer si une augmentation non commandée du régime moteur est due à un emballement anormal, un peu trop beaucoup de pulvérisation facile à démarrer persistante introduite un matin glacial, ou le moteur étant mécaniquement surchargé par les roues motrices en raison d'une rétrogradation abrupte ou de l'utilisation du rétrogradage pour agir comme frein moteur. Il aurait certainement du mal à savoir quoi '

((incidemment, c'est peut-être devenu depuis quelque chose dans les moteurs diesel de voitures de tourisme de tous les jours, mais avoir n'importe quel type de volet, de papillon des gaz ou de restriction dans l'admission n'était certainement PAS le cas dans aucun de ceux que j'ai possédés; une partie de l'efficacité du système dans votre petit TDi typique est basé sur l'absence de telles choses, la puissance et la vitesse du moteur dépendant entièrement de la quantité de carburant injectée juste avant le PMH sur la course de compression. S'il y a un volet d'arrêt de sécurité, alors il devrait être rangé en toute sécurité en dehors du flux d'air habituel jusqu'à ce qu'il soit réellement nécessaire, puis claquant fermé. Je suppose que ce serait probablement le plus utile, fiable et simple à mettre en œuvre s'il venait de s'ouvrir lorsque vous avez mis le contact, et de se fermer lorsque vous avez tourné éteindre ...?))