Kann ein Dieselmotor-Computer einen außer Kontrolle geratenen Zustand erkennen (und verhindern)?

Obwohl diesellauf nicht so häufig vorkommt ...

... die Folgen sind spektakulär katastrophal .

Ich kann verstehen, dass man bei Motoren der alten Schule nicht viel dagegen tun kann, außer zu versuchen, die Luftzufuhr zu unterbrechen.

Aber was ist mit modernen Motoren?

Da moderne Motoren in der Regel über einen Computer verfügen, der zwischen verschiedenen Sensoren und Aktoren zusammenarbeitet, ist es durchaus plausibel, dass der Computer einen außer Kontrolle geratenen Zustand erkennt und die Einspritzdüsen ausschaltet und (hoffentlich) eine Katastrophe abwehrt.

Das Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr garantiert natürlich nicht, dass kein Durchdrehen auftritt (wenn der Motor mit Öldampf betrieben wird), behandelt jedoch einen möglichen Fehlermodus.

Fragen

• Ist es möglich, basierend auf bestimmten Motorbetriebseigenschaften (z. B. Kühlmitteltemperatur, Drehzahl, Drosselklappe) eine logische Bedingung zu definieren, die dazu dient, einen Motor im Notlaufmodus darzustellen?

  Ein wichtiger zu berücksichtigender Faktor ist, dass die verwendete logische Bedingung kein falsches Positiv ergeben sollte (z. B. unterbricht sie die Kraftstoffzufuhr, weil der Motor stark belastet ist, während ein voll beladenes Fahrzeug bergauf fährt).

• Wie machen es die Fahrzeughersteller heute, wenn überhaupt?

• Angenommen, ein Durchgehen kann von einem Motorcomputer zuverlässig erkannt werden. Welche Betätigungsmechanismen könnten eingesetzt werden, um das Durchgehen so gut wie möglich zu stoppen?

  Ich denke nach dem Prinzip, die Luftzufuhr, die Kraftstoffzufuhr und die Ölzufuhr zu unterbrechen und die Verbrennung des Motors zu verhindern.

Die übliche Art und Weise, wie Diesel in der Öl- und Gasindustrie wirksam vor Überdrehzahl geschützt werden, ist viel einfacher als die Verwendung von Elektronik zum Abschalten.

Die einzige wirksame und zuverlässige Methode zum Abschalten eines Diesels mit Überdrehzahl besteht darin, die Ansaugluft zu blockieren. Am Ansaugluftkanal ist ein einfaches Ventil installiert, das schließt, wenn der Luftstrom durch das Ventil die für normale Motorbetriebsdrehzahlen üblichen Werte überschreitet. Es wird durch den Luftstrom selbst betätigt und benötigt keine sensorischen Eingaben oder externe Stromversorgung. Es kann so konfiguriert werden, dass es bei einem Verlust des Öldrucks als zusätzliches Merkmal (im Allgemeinen unabhängig von einer Überdrehzahl) abschaltet und manuell über ein Kabel vom Bedienfeld aus geschlossen wird.

Diese Geräte arbeiten mit einstellbarer Federspannung:

Die Schließkraft auf das Ventil wird durch den durchströmenden Ansaugluftstrom bereitgestellt. Mit zunehmendem Luftstrom baut sich die Schließkraft auf. Dem trotzen die Ventilfedern, deren Vorspannung so einstellbar ist, dass bei gegebenem Luftstrom die entstehende Kraft den Federwiderstand überwindet und das Ventil schließt. Sobald das Ventil geschlossen ist, wird es nicht in den geöffneten Zustand zurückgesetzt, bis der Motor stoppt.

API oder NFPA (ich kann mich nicht erinnern, welche) erfordern, dass mobile Notfalldiesel, die in der Öl- und Gasindustrie (Raffinerien) verwendet werden, wie z. Ich glaube, der Hauptgrund ist NICHT, ein Durchgehen zu verhindern (obwohl dies der Fall wäre), sondern eine aktive Zündquelle in einer Dampfwolke auszuschalten, die katastrophaler sein könnte als ein durchgehender Diesel.

Vermutlich ist es sehr einfach, einen unkontrollierbaren Zustand anhand der Drosselklappenstellung, der Motordrehzahl und möglicherweise der Beschleunigungsrate oder der Überdrehzahl zu erkennen. Das Abstellen des Kraftstoffs hilft nicht, da der Motor in diesem Fall entweder mit eigenem Öl oder mit Umgebungsgas in der Atmosphäre läuft.

Es gibt ein Gerät, das als Absperrventil bekannt ist und an bestimmten Motoren angebracht ist, aber ich glaube nicht, dass diese in Straßenautos als solche vorhanden sind.

Ein Durchdrehen tritt auf, wenn der Motor Kraftstoff von einer anderen Quelle als den Einspritzdüsen bezieht - Turboladeröl tritt aus, Öl sammelt sich im Ladeluftkühler und Öl wird aus dem Kurbelgehäuse gezogen. Die einzige Möglichkeit, dies zu stoppen, besteht darin, die Luftzufuhr des Motors zu unterbrechen.

Die Ausreißer, von denen ich gesehen / gehört habe, passieren schnell - wirklich schnell - die Geschwindigkeitserhöhung ist anders als alles, was im normalen Betrieb passieren würde / könnte (na ja, vielleicht ähnlich wie das freie Drehen des Motors. Es scheint also so, als könnte das Steuergerät Dies lässt sich relativ leicht feststellen: Neben der Drehzahl und der Drosselklappenstellung hat das Steuergerät wahrscheinlich Zugriff auf die Fahrgeschwindigkeit und den Gang, in dem sich das Getriebe befindet.

Zum Stoppen kann ein Anti-Shudder-Ventil oder ähnliches betätigt werden, z. B. eine spezielle Absperrklappe / ein Absperrventil im Einlass.

Trotzdem ist es mir ein Rätsel, dass dies bei keinem der mir vertrauten VW-Dieselmotoren der Fall zu sein scheint - auch wenn sie anscheinend über die erforderlichen Sensoren und ein Anti-Shudder-Ventil verfügen, das dazu in der Lage ist Motor abstellen (zumindest im Leerlauf habe ich noch nie versucht, einen Motor bei Vollgas abstellen zu lassen). Da dies anscheinend vollständig in der ECU-Firmware möglich ist, würde ich annehmen, dass dies der Fall gewesen wäre - die Entwicklungskosten scheinen relativ gering und einmalig zu sein (abgesehen davon, dass möglicherweise einige Parameter angepasst werden, wenn das Design nicht stimmt) Es würde keine Stückkosten geben, die ich sehen kann.

Daher frage ich mich, ob es einen anderen Grund gibt, die Funktion nicht zu implementieren. Wenn es zusätzliche Materialkosten gäbe, könnte ich sehen, dass die Produktionskosten gegen die Wahrscheinlichkeit eines Ausreißers getauscht werden, aber da die Kosten pro Fahrzeug null (oder sehr nahe null) wären, scheint es nicht der Grund dafür zu sein, dies nicht zu tun es wäre wirtschaftlich.

Alle Motoren reduzieren die Kraftstoffeinspritzung, wenn die rote Linie überschritten wird. Dafür sind Drehzahlbegrenzer da, und sie sind seit vielen Jahrzehnten bei uns.

Einige Motoren (modernste?) Haben eine Drosselklappe, die jedoch für den Grundbetrieb nicht unbedingt erforderlich ist. Dieses Ventil sollte zu schließen beginnen, wenn der Motor eine Drosselung benötigt, wie dies beim Loslassen des Gaspedals oder bei Überdrehen der Fall ist.

Übrigens konnte ich meinen Benzinmotor einmal nicht abstellen , weil er mit selbstentzündlichem Öl lief, das durch ein Loch angesaugt wurde, das von einer defekten Zündkerze in den Kolben gebrannt wurde. Es drehte sich nicht zu schnell, aber es hörte ungefähr eine Minute lang nicht auf, nachdem ich angehalten und die Zündung ausgeschaltet hatte. Das Problem kann also auch bei Nicht-Dieselmotoren auftreten.

Sie können einen außer Kontrolle geratenen Motor mithilfe von Nocken- oder Kurbelsensoren basierend darauf definieren, ob er zu weit über der Redline liegt.

Um es zu stoppen, würden Sie eines von zwei Dingen oder beides tun. Die Kraftstoffzufuhr wird unterbrochen und die Einlassklappe wird geschlossen. Sie können auch eine Bremse und Kupplung oder eine Getriebebremse und einen hochohmigen Drehmomentwandler verwenden.

Sie könnten die Nocken zur Seite schieben und den Motor dabei geschlossen halten.

Sie können etwas tun, das einer Jake-Bremse ähnelt, und die Auslassöffnungen beim Arbeitstakt öffnen.

Sie könnten das Auspuffrohr blockieren.

Sie können einen Tank mit Inertgas haben, der sich löst

Dieselmotoren stoppen durch Bremsen des Motors, aber es geht nicht nur darum, Luft und Kraftstoff für den Motor auszuschalten. Der Motor muss Luft einatmen, komprimieren und am Ende des Kompressionshubs wieder freigeben. Wenn die Luft nicht aktiv ein- und ausgeatmet wird, gewinnt der Motor die Energie zurück, die er beim Kompressionshub beim Expansionshub verbraucht. Ein Motor, der nicht zum Bremsen ausgelegt ist, kann nicht als Bremse wirken. Durch Stoppen von Kraftstoff und Luft wird ein Durchgehen an einer Steigung nicht gestoppt.

Es ist möglich, einen Fahrzeugbetrieb außerhalb eines Sicherheitsregimes zu erkennen, die Aktionen eines automatischen Systems können sich jedoch als gefährlich erweisen. Zum Beispiel kann ein aggressives Bremsen eines Fahrzeugs auf einer rutschigen Oberfläche zu einem völligen Kontrollverlust führen.

Computer sind wahrscheinlich besser in der Lage, die Wahrscheinlichkeit eines Ausreißers zu verringern, als sie, einen Ausreißer zu bremsen. Sie können kritische Temperaturen, Drücke und Füllstände überwachen und einen Alarm auslösen, bevor die Bremsen ausfallen.

Mein Verständnis von Diesel-Runaway war, dass es ausschließlich dadurch verursacht wird, dass Schmieröl in die Luftfüllung der Brennkammer gelangt, normalerweise aber nicht immer durch eine defekte Öldichtung in einem Turbolader.

Die meisten modernen Motoren (dh ab den 1990er Jahren), insbesondere die mit Kraftstoffeinspritzung, arbeiten mit einer Schubabschaltung, um Kraftstoff zu sparen und die Motorbremsung zu verbessern, wenn Sie nicht drosseln und die Drehzahl über einem bestimmten Wert liegt (in der Regel Mitte der 1000er Jahre), spritzen sie absichtlich keinen Kraftstoff in den Zylinder oder die Luftfüllung ein und nehmen die Einspritzung (oder Vergasung) erst wieder auf, wenn die Geschwindigkeit unter diesen Schwellenwert fällt, um ein Abwürgen zu verhindern (einige besonders zuckende Modelle, z. B. Klein-Dieselmotoren mit starker Beschleunigung sind eigentlich so eingestellt, dass sie mit etwas höherer Drehzahl mit dem Einspritzen beginnen, wenn die Motordrehzahl schnell sinkt, als "Anti-Blockier" -Taktik, aber dies erfordert im Allgemeinen 2000-or-Umdrehungen -less Range, und damit sie fallen, nicht steigen).

Daher muss keine Änderung an der Funktionsweise vorgenommen werden, um Ihre Idee umzusetzen. Alles in allem ist es das, was sie bereits standardmäßig tun. Wenn Sie die Drosselklappe nicht berühren und die Drehzahl zu steigen beginnt, verringert das System zunächst schrittweise den eingespritzten Kraftstoff, um zu versuchen, den Leerlauf wieder auf die normale Drehzahl zu regeln, und unterbricht ihn andernfalls einmal vollständig Es liegt über der Schubschwelle, um die Motorbremsung zu implementieren. Wenn das nicht ausreicht, weil brennbarer Kraftstoff aus einer anderen Quelle nachgefüllt wird, na ja ... es sei denn, der Motor verfügt über ein anderes spezifisches Notlaufsystem (z. B. eine magnetisch aktivierte Klappe, die die Luftzufuhr katastrophal drosselt), oder der Fahrer ist es in der Lage, ausreichend schnelle und brutale Maßnahmen zu ergreifen, um es gewaltsam zum Erliegen zu bringen, während der anomale Kraftstoffdurchfluss immer noch recht gering ist (wie ich es früher tun musste) ... Sie sind vollgestopft. Die ECU kann nichts machen.

Da Motorcomputer im Allgemeinen nicht viel tun, um die Informationen der ABS-Radsensoren und / oder des Getriebes (und insbesondere nicht der Kupplung) über die Steuerung der Tachonadel und die Aktivierung des ABS hinaus zu integrieren / ESP bei Bedarf oder Einschalten des Rückfahrscheinwerfers oder Verringern der Fly-by-Wire-Gasleistung, wenn ein Durchdrehen des Rads festgestellt wird, kann das Steuergerät kaum feststellen, ob ein ungewollter Anstieg der Motordrehzahl auch auf ein anormales Durchgehen zurückzuführen ist viel verweilender Sprühnebel für einen leichten Start, der an einem frostigen Morgen eingeführt wird, oder der Motor wird aufgrund eines steilen Herunterschaltens oder der Verwendung von Herunterschalten als Motorbremse von den Straßenrädern mechanisch übersteuert. Es wäre sicherlich schwierig zu wissen, was '

((Im Übrigen, vielleicht ist es seitdem in alltäglichen Pkw-Dieselmotoren so weit, aber eine Klappe, ein Drosselventil oder eine Verengung im Einlass zu haben, war definitiv NICHT der Fall für irgendetwas, das ich besessen habe; ein Teil der Effizienz Der typische kleine TDi des Systems basiert auf dem Fehlen solcher Dinge, wobei die Motorleistung und -geschwindigkeit vollständig von der Kraftstoffmenge abhängt, die unmittelbar vor dem oberen Totpunkt beim Kompressionshub eingespritzt wird. Wenn eine Sicherheitsabschaltklappe vorhanden ist, sollte dies der Fall sein sicher außerhalb des üblichen Luftstroms verstaut werden, bis er tatsächlich benötigt wird, und erst dann zuschlagen. Ich nehme an, dass er am nützlichsten, zuverlässigsten und am einfachsten zu implementieren ist, wenn er nur geöffnet wird, wenn Sie die Zündung einschalten, und geschlossen wird, wenn Sie sich einschalten es aus ...?))