ECU: управление впрыском топлива, топливные карты
Безусловно, положение дроссельной заслонки и абсолютное давление во впускном коллекторе являются определяющими факторами дозировки топлива, вернее его количества. А вот за качество смеси, за пропорцию воздуха с топливом отвечают другие факторы.
Дело в том, что в реальных условиях кроме объема топливно-воздушной смеси компьютеру ECU необходимо динамически изменять соотношение воздуха к топливу в зависимости от режима работы двигателя и его оборотов.
Соотношение воздуха к топливу обычно обозначают аббревиатурой AFR (air to fuel ratio). Самым оптимальным соотношением воздуха к топливу считается когда к 14.7 части воздуха подается 1 часть топлива, т.е AFR =14.7:1. Если соотношение меняется в сторону увеличения топлива, то смесь называют богатой. Если соотношение меняется в сторону уменьшения топлива, то смесь называют бедной. Например, 12.5:1 – богатая смесь, а 15.9:1 – бедная.
Но для чего нужно менять AFR, если отношение 14.7:1 является оптимальным? Потому, что оптимальным оно является больше с экологической точки зрения и только в некоторых режимах работы двигателя. Для других режимов мотора данная пропорция станет далеко не оптимальной. Например, для ускорения требуется более богатая смесь, а при спокойной крейсерской езде наоборот будет достаточно бедной смеси. Чтобы понять, как режим работы двигателя влияет на AFR рассмотрим каждый из них отдельно.
Запуск двигателя. В этом режиме для облегчения запуска ECU «богатит» смесь. AFR варьируется в среднем от 2:1 до 12:1. Показания лямбды компьютером не учитываются.
Прогрев двигателя. По мере роста температуры двигателя, которую ECU определяет с помощью датчика температуры охлаждающей жидкости показатель AFR изменяется в сторону обеднения, т.е количество топлива относительно воздуха уменьшается. Показания лямбды до полного прогрева также не учитываются.
Холостой ход. При условии, что двигатель прогрет AFR на холостых оборотах максимально приближен к стехиометрическому, т.е. равняется 14.7:1.
Движение с постоянной скоростью, плавное увеличение скорости. AFR варьируется в пределах от 14.5:1 до 15.9:1, т.е. смесь бедная. Даже если обороты двигателя являются высокими, но педаль газа нажата не больше чем на половину — показатель AFR останется в тех же пределах. При данной нагрузке в приготовление смеси вмешивается лямбда зонд, т.е. двигатель начинает работать в режиме closed loop (замкнутый контур).
Резкое ускорение. Как только педаль газа упираем в пол и дроссельная заслонка полностью открывается компьютер переходит на смесь, которая обеспечивает максимальную мощность, при этом показания лямбда зонда не учитываются, а AFR варьируется от 11.9:1 до 12:1, т.е смесь богатится.
Торможение двигателем. При торможении двигателем, когда включена передача, а дроссель полностью закрыт (педаль газа не нажата), ECU сильно беднит смесь. Именно поэтому тормозить двигателем или подкатывать к светофору на передаче считается экономичнее, чем езда накатом на «нейтралке».
Теперь вам должно быть понятно, что для каждого режима работы мотора есть свое оптимальное значение AFR. Какое именно значение AFR необходимо определяет ECU, основываясь на данных о нагрузке и оборотах двигателя. ECU определяет степень нагрузки на двигатель по показаниям MAP-сенсора. т.е значение абсолютного давления во впускном коллекторе является показателем степени нагрузки на двигатель.
Чтобы лучше понять работу MAP-сенсора и ее взаимосвязи с нагрузкой поговорим подробнее о давлении. Базовым давлением считается атмосферное и его значение зависит от высоты над уровнем моря. На уровне моря оно равняется 1 атмосфере (1 атм.), что примерно равняется одному бару (1 Bar). Давление ниже атмосферного называется разрежением или вакуумом. Например, если высасывать воздух с пластиковой бутылки в ней создается разрежение, вакуум. Давление, которое больше атмосферного называется избыточным.
Давление во впускном коллекторе атмосферного двигателя всегда будет меньше атмосферного давления, т.е. всегда будет присутствовать разрежение (вакуум). Разряжение создается в момент, когда открываются впускные клапана, а поршень в цилиндре движется вниз, к низшей мертвой точке. Двигаясь вниз поршень всасывает смесь через впускные порты из впускного коллектора, тем самым создавая там разрежение (вспоминаем пример с пластиковой бутылкой). Чем больше открыта дроссельная заслонка, тем меньше сил противодействия при всасывании воздуха, тем меньше разрежения во впускном коллекторе (давление ближе к атмосферному). Вакуум наибольший на холостом ходу и падает во время ускорения и при полностью открытой дроссельной заслонке. Т.е. при полностью открытой дроссельной заслонке давление в выпускном коллекторе максимально близко к атмосферному.
В случае с турбированным двигателем, когда воздух в коллектор нагнетается принудительно давление во впускном коллекторе при высоких нагрузках может быть больше атмосферного, т.е присутствует избыточное давление. В этом случае воздух не всасывается а заталкивается под давлением. Избыточное давление часто заменяется словом «буст» от англ слова boost (наддув).
Вернемся к вопросу о зависимости показателя AFR от оборотов и нагрузки на двигатель. Мы выяснили, что при увеличении нагрузки на двигатель смесь должна обогащаться. И наоборот – при снижении нагрузки бедниться. Также качество смеси зависит и от количества оборотов двигателя. На высоких оборотах смесь должна немного богаче, т.е. больше топлива по отношению к воздуху.
Исходя из вышеизложенного можно сказать, что основополагающими факторами определения соотношения топлива к воздуху являются абсолютное давление во впускном коллекторе и количество оборотов.
ТОПЛИВНЫЕ КАРТЫ
По сути показатель AFR компьютер регулирует количеством подаваемого топлива на единицу воздуха. Т.е когда нужна богатая смесь ECU «льет» больше и наоборот. Непосредственную работу по дозировке топлива выполняют форсунки. Чем длиннее электрический импульс ECU подает на форсунку, чтобы последняя открылась и чем выше давление в топливной системе тем больше топлива попадет в топливно-воздушную смесь. Вместе с этим время открытого состояния форсунки ограничено временем, при котором открыты впускные клапана. А длительность открытия впускных клапанов имеет прямую зависимость от оборотов коленчатого вала — чем быстрее вал крутится, тем меньше клапана открыты. Например, при 8500 оборотах длительность открытия впускных клапанов составляет около 14 мс.
На деле получается, что время открытого состояния форсунки и определяет качество смеси (показатель AFR). Но откуда ECU узнает как долго форсунка должна быть открыта? Из топливных карт.
Топливная карта это некая таблица, к которой обращается ECU после того как получил данные от датчиков о степени нагрузки на двигатель и его оборотах. Топливная карта зашита в микропроцессоре ECU. Чтобы лучше понять как это работает представим обычный график с осью Y по вертикали и X по горизонтали. Значения вдоль оси Y обозначают обороты двигателя, а значения по оси X – нагрузку на двигатель, выраженную абсолютным давлением во впускном коллекторе.
После определения степени нагрузки на двигатель и его оборотов ECU обращается к топливной карте и считывает с нее значение длительности электрического импульса на форсунку. Значение, которое соответствует текущей степени нагрузки на двигатель и его оборотам. Для каждой из множества возможных комбинаций обороты/нагрузка в топливной карте есть конкретное значение длительности электрического импульса. ECU обращается к топливным картам в режимах когда показания лямбда зонда не учитываются. Т.е. в спокойных режимах экспулатации за AFR отвечает лямбда-зонд, а в «боевых» режимах ECU обращается к топливным картам.

*Это скриншот вывода топливной карты из программы S-manager от Hondata — производителя программируемых ECU для Honda. Для удобства корректировки топливных карт программа в качестве значения показывает не длительность импульса, а количество подаваемого топлива в мл, но суть не меняется.
Обратите внимание на данные таблицы. Те ячейки, которые соответствуют низкой нагрузке и низким оборотам содержат минимальные значения. И наоборот – ячейки, которые соответствуют высокой нагрузке и высоким оборотам имеют высокие значения.
Колонки таблицы можно условно отнести к режимам работы двигателя. Первая колонка предназначена для холостых оборотов. Значения из колонок 2 — 6 ECU использует при крейсерском, спокойном режиме езды, когда дроссель открывается не более чем на 50%. Колонки 7-10 используются при резком ускорении.
ЧИП ТЮНИНГ
Пользуясь случаем, хочу сказать пару слов о чип-тюнинге. Конечно, эта интересная тема заслуживает отдельной статьи, но поскольку процесс чиповки тесно связан с топливной системой было бы не правильно не упомянуть о ней.
В двух словах чип-тюнинг можно определить как процедуру изменения параметров работы двигателя, которые зашиты в микрочип/процессор ECU. Таких параметров множество. В качестве примера можно привести сдвиг отсечки по оборотам, снятие ограничения скорости, корректировка карт зажигания и, конечно же, топливных карт.
Справедливости ради отметим, что корректировка топливных карт дает наибольший эффект и в большинстве случаев чип-тюнинг ограничивается именно этим. На автомобилях в «стоковом» исполнении при чип-тюнинге задействуют резервные возможности мотора, корректируя топливные карты в сторону обогащения смеси, жертвуя при этом экологическим аспектом. Эффект на «стоке» от чиповки крайне низок, по крайне мере на Хондах и часто не оправдывает денежные вложения.

Наоборот, после тюнинга «железа» чиповка может дать ощутимый результат. Например, после замены стандартных распредвалов на более «злые» рекомендуется править топливные карты. После турбирования атмосферного двигателя чип-тюнинг просто необходим, т.к. без него эффект от установки турбины будет стремиться к нулю, не говоря уже о ресурсе мотора.
Среди множества достоинств у чип-тюнинга есть пара недостатков. Во-первых, стоимость данной услуги отбивает желание если не большинства, то, по крайней мере, половины интересовавшихся. К примеру, чип-тюнинг моего Honda Civic оценили в 420 евро. Конечно, цена может сильно отличатся в зависимости от марки автомобиля и его года выпуска.
Второй момент — у большинства автопроизводителей, в частности у Honda, микрочип в ECU непрограммируемый. Поэтому, чтобы провести непосредственно саму процедуру чип-тюнинга первое, что необходимо сделать – заменить заводской микрочип на программируемый. Например, всем известный Hondata для Хонд. Кстати, именно этот момент является частичным обоснованием высокой стоимости услуг чип-тюнинга.
Что такое топливная карта. Чип-тюнинг
Электронное управление впрыском топлива открыло массу возможностей для увеличения КПД двигателя, не прибегая к конструктивным изменениям силового агрегата. Я расскажу в этой статье о том, как работает блок управления двигателем, а именно дозирует топливо в режиме реального времени. Для понимания чип-тюнинга нужно углубиться в теорию смесеобразования. Для подачи необходимого количество бензина, ЭБУ собирает информацию от ДПДЗ (датчик положения дроссельной заслонки), ДАД (датчик абсолютного давления)(или ДМРВ или датчик массового расхода воздуха). ЭБУ обеспечивает своевременный впрыск топлива. В зависимости от оборотов агрегата, либо в каком режиме работает силовой агрегат, корректируется количество бензина к воздуху. Далее количество бензина к воздуху я буду называть AFR (air to fuel ratio). Известно, что идеальное соотношение AFR, это 14.7:1 (воздух: топливо). Итак, если бензина больше, это называется — богатая смесь, наоборот же — обедненная. В цифрах это выглядит так:
- 4:1 богатая;
- 8:1 бедная.
О режимах ЭБУ ДВС
Запуск агрегата
Если вы имели дело с карбюраторным двигателем, то знаете, что для легкого пуска мотора нужно вытянуть подсос, благодаря чему в цилиндры подается обогащенная смесь. В инжекторном моторе ЭБУ при запуске также делает обогащенную смесь, которая может от 2:1 к 12:1. Кстати, датчик кислорода в данном режиме работает вхолостую.
Прогрев
Холостой ход
Постепенный разгон или стабильная скорость движения
Режим резкого разгона
Торможение двигателем
Кстати, под каждый режим работы подобрано идеальный AFR с точки зрения КПД и экономичности. Расскажу о датчике, на показания которого опирается ЭБУ при выборе режима.
МАР-сенсор
Большинство современных автомобилей в системе впуска оснащены МАР-сенсором. Благодаря ему вычисляется уровень нагрузки силового агрегата. Датчик вычисляет давление в ресивере, где передает сигнал с информацией на ЭБУ. Работа датчика основывается на взаимосвязи давления в ресивере и нагрузки на ДВС. Единица измерения — атмосферное давление, показатель зависящий от высоты над уровнем моря. Уровень моря это 1 атмосфера, либо 1.01 Бар. Если давление ниже атмосферного, то это разрежение (вакуум). Все, что выше — избыточное.
Давление в ресивере обычного бензинового мотора без турбокомпрессора будет ниже атмосферного, а значит создается разряжение, а именно в момент впуска, когда открываются впускные клапана, а поршень, всасыванием и создает тот самый вакуум.
При полном открытии дросселя давление в ресивере около 1 Бар, то есть разряжение практически отсутствует. А пик вакуума достигается при закрытом дросселе на ХХ.
Турбированные моторы работают немного по другому принципу: здесь турбина создает избыточное давление, намного выше атмосферного. А теперь о топливных картах.
Топливная карта
Основываясь на показателя AFR блок управления определяет нужный состав смеси. Дозируется бензин или дизель форсунками. ЭБУ также управляет временем открытия таковых и длительностью впрыска. Время впрыска определяется временем открытия впускных клапанов. Определяется скоростью оборотов двигателя и длительность открывания клапанов — выше обороты — короче время открытия клапанов. Собирая информацию от датчиков ЭБУ обращается к показателям топливной карты. Она состоит из графика, где есть ось X,Y. Ось Y — это обороты двигателя, а X отображает нагрузку на мотор. Получая информацию от МАР-сенсора о нагрузке, ЭБУ берет информацию у топливной карты, в каком соотношении подать топливно-воздушную смесь.
Простыми словами: на каждый вид нагрузки существует запрограммированное значение длительности и времени открытия форсунки.
Коррекция
Чип-тюнинг
Корректировать угол зажигания, делая его более острым, лучше всего вместе с заменой распредвалов с более широкой фазой и высоким подъемом клапана, но есть риск возникновения детонации. Если на двигателе устанавливаются иные распредвалы, увеличенная дроссельная заслонка, иной впускной коллектор, форсунки с увеличенной пропускной способностью — здесь в любом случае нужно перепрошивать блок управления двигателем.
Нужен ли чип-тюнинг?
Чип-тюнинг позволяет сдвинуть пик крутящего момента ниже, чтобы улучшить динамику разгона. Еще это позволяет намного реже пользоваться пониженной передачей. Цель вмешательства в стандартную прошивку — увеличение мощности и сохранение топливной экономичности. Идеальный исход чип-тюнинга — прирост мощности и крутящего момента, а также достаточный момент на холостых оборотах для резкого старта. Главное — ресурс двигателя не должен сократиться.
“Чиповка” подразумевает настройку топливной карты и углов зажигания. Список оборудования для данной операции:
- исправный двигатель;
- исправные датчики;
- даталог;
- настраиваемый ЭБУ;
- эмулятор памяти;
- датчик кислорода.
Как производится чип-тюнинг
К исправному двигателю подключается датчик температуры выхлопа, определяющий правильную работу системы зажигания. Датчик детонации поможет определить обедненную смесь, которая может оказаться разрушительной для двигателя. Далее подключается ноутбук к ЭБУ, задействуется даталог и записывается основная карта до 1 Атм. Далее проводятся тесты в различных режимах, а в лог записывается показатели датчиков. Если возникает детонация, то срочно нужно остановить машину и скорректировать смесь в сторону обогащения. Начинать настройку нужно с холостых оборотов. Главное правило настройки: чем выше нагрузка — тем богаче смесь, а угол зажигания раньше.
Как оказалось, что топливная карта необходима стабильной работе мотора. Чип-тюнинг является способом коррекции топливных карт, на которые опирается ЭБУ. Стоит ли “чиповать” двигатель? Только в том случае, если это никак не влияет на эластичность работы мотора, а также его ресурса.
Что такое топливная карта и для чего она нужна
На каждый доллар, который зарабатывает средняя автотранспортная компания, она тратит 95,2 цента на эксплуатационные расходы. Это оставляет прибыль всего 4,8 цента. С такой небольшой маржой для работы автопаркам необходимо экономить деньги везде, где они могут, особенно на топливе.
Топливные карты для юридических лиц могут помочь сэкономить перевозчикам.
Вероятно, вы слышали о топливных картах от людей, работающих в сфере грузоперевозок. Прежде чем решить, какая карта подходит для вашего автопарка, нужно понять, как устроены и работают топливные карты, а также какие преимущества они могут дать.
Кто использует топливные карты?
Типичным покупателем топливной карты является автотранспортная компания, которая покупает топливо на стоянках для грузовых автомобилей классов 7 и 8. Топливные карты предназначены для перевозчиков размером от одной буровой установки до сотен грузовиков. К клиентам топливных карт относятся перевозчики, работающие по контракту, частные автопарки, перевозчики, перевозящие меньше грузовиков, и независимые владельцы/операторы.
Какую выгоду получает оператор связи?
Хорошая программа топливных карт предлагает перевозчикам значительные скидки за галлон дизельного топлива, а также экономию на других услугах.
Топливные карты — это в основном партнерские отношения, предназначенные для увеличения продаж продавцов заправочных станций. Когда поставщик топливных карт отправляет своих участников на партнерские стоянки грузовиков или заправочные станции, он получает сокращение, обычно от 2% до 3%, от продаж топлива. Чтобы привлечь больше участников топливной карты к своим заправочным станциям, продавцы предлагают эксклюзивные скидки от цены за галлон. Эти скидки могут быть разными в каждом месте заправки топливом и могут меняться ежедневно в зависимости от цен на топливо и расчетных ставок между продавцом и компанией, выпускающей топливную карту.
Как перевозчик, вам нужна топливная карта, которая постоянно дает значительную экономию на дизельном топливе в местах, расположенных вдоль полос движения вашей компании. Выбор программы карточек, которая предлагает правильное сочетание скидок и гибкости, может помочь вашему автопарку сэкономить тысячи долларов в год на топливе.
Что происходит, когда вы проводите карту?
Некоторые компании, выпускающие топливные карты, взимают небольшую фиксированную комиссию за транзакцию каждый раз, когда ваш автопарк использует карту для покупки дизельного топлива. В зависимости от того, где вы заправляетесь и какую карту используете, ваши сбережения могут быть сразу же или отправлены вам в виде чека в конце месяца.
Некоторые продавцы предоставляют скидки в точках продаж, что означает, что стоимость топлива снижается в точке расчета. Автопарк оплачивает уменьшенную стоимость компании топливной карты, а компания топливной карты оплачивает уменьшенную стоимость торговцу.
Другие продавцы предпочитают модель скидок. Это означает, что полная стоимость топлива выставляется флоту в розницу. В конце месяца флот получает чек на общую сумму денег, вычтенную из закупки топлива. Модель скидки может иногда сбивать с толку водителей, которые заправляются топливом, видят полную розничную цену в квитанции и не думают, что получают скидку.
Что такое топливная карта, и как ею пользоваться? Топливные карты для физических лиц
Многие люди являются счастливыми обладателями автомобилей. У каждого авто индивидуальный расход топлива, у одного он больше, у другого — меньше. Несмотря на это каждый водитель когда-либо задумывался об оптимизации расхода на топливо. Ежегодно вводятся все новые и новые способы для экономии средств.
Практически на всех АЗС предусмотрена система лояльности, бонусные или накопительные карты. Еще не так давно фирмы или частные лица покупали специальные талоны на топливо, которые отличались между собой количеством имеющегося топлива, теперь же появились специальные условия.
Что такое топливная карта? В отличие от талонов, которые чаще всего одноразовые, эта карточка хранит в себе специальный чип, в котором содержится информация о том, когда и сколько заливалось топлива. Подробно вопрос о том, что такое топливная карта раскроется в ходе статьи.
Что такое топливная карта?
Это разновидность карты, с помощью которой можно контролировать расходы на топливо. При необходимости информацию с нее можно извлечь. Данная карта может быть как для юридических лиц, так и существуют они для физических лиц.
Как оформить?
Сперва стоит определиться с той АЗС, у которой более привлекательные условия по топливным картам для физических лиц. Необходимо изучить все акции, скидки и бонусы каждой из нефтяных компаний, определиться, в какой именно выгоднее заправлять автомобиль. Процедура оформления проста, из документов необходимы копия паспорта и копия налогового счета. После этого, открывается специальный кошелек (счет) на владельца карты. Затем водитель пополняет карту и пользуется.
Как пользоваться топливной картой?
После каждой заправки машины топливом списывается потраченная сумма. Каждая карта имеет определенный лимит, он варьируется и зависит от компании, в которой приобреталась карточка. После окончания срока ее требуется заменить. У топливных карт для физических лиц существуют свои плюсы и минусы.
Преимущества
Несомненно, главным преимуществом является удобство. Его топливная карта приносит в таких службах как такси или доставка чего-либо. Также становится удобнее бухгалтеру, который ведет учет затрат, ведь не каждый хочет долго искать нужные бумаги. Следующим плюсом, который касается частное лицо, является отсутствие беспокойства из-за нехватки денежных средств. Бывают такие ситуации, когда зарплата завтра, а заправиться нужно сегодня. Также нестабильность платежных терминалов не играет на руку потребителям. В таких случаях карта с топливом может здорово выручить.
Другое преимущество, которое вытекает из первого, — скорость обслуживания и контроль за расходами. К другим плюсам относится и безопасность. Все карточки обладают специальным чипом, а также защищены пин-кодом. Другим преимуществом карт является бонусная программа, скидки и другие привилегии. Чем больший лимит на карте, тем дешевле пользователю обходится приобретаемое топливо. Для использования топливной карты не нужен Интернет, вся необходимая информация находится на чипе. Следующее преимущество касается возможности оплаты картой на всех заправочных станциях выбранной сети. Обычно скидки и акции топливных компаний действуют на отдельно взятой станции, с топливной картой такого не выйдет.
Недостатки
Каждая карта привязана к регистрационному номеру автомобиля, а также к определенному виду топлива. В том случае, если владелец забудет пароль, после трех неверно введенных паролей карта будет заблокирована, поэтому необходимо запомнить либо записать цифры в свой смартфон или блокнот, который всегда будет под рукой. Другим минусом является то, что карточкой необходимо пользоваться на постоянной основе. Если ее не использовали более шести месяцев, она будет заблокирована без возврата имеющихся средств. Очередным недостатком является жесткость условий пользования. Если пользователь нарушит условия предоставления карты, она может быть заблокирована, а пользователь внесен в черный список данной компании.
Сравнение существующих топливных карт
Наиболее популярными являются: «Роснефть» и «Газпромнефть».
-
«Роснефть». Нефтяная компания предоставляет карты разных видов: региональные и транзитные. Отличаются они тем, что региональная привязана к отдельному региону, то есть может использоваться только на одной территории, а транзитная предназначена для межрегиональных перевозок. У «Роснефти» существует бонусная программа, которая называется «Семейная команда», в которой 1 накопленный балл приравнивается к 1 рублю. Существует возможность более быстрого накопления баллов, благодаря покупкам с карты. При оформлении пользователю доступны 3 карты: одна топливная и 2 бонусных, которые привязаны к одному счету. Эти бонусы можно накапливать в разных магазинах, и в них же тратить накопленные баллы. Также на АЗС данной компании могут приниматься карты других компаний. Возникает вопрос, какие топливные карты принимает «Роснефть»? Одна из популярных сетей заправок ТНК. С помощью карточки этой компании с легкостью можно расплатиться на заправках «Роснефти». Помимо этой компании, и другие станции принимают подобную оплату.
Одну или несколько?
Для тех, кто много использует свой транспорт, желательна к покупке дополнительная карта, с помощью которой не нужно будет думать о том, где расположена заправка. Подводя итоги, вспомним, что такое топливная карта? Она является неплохим способом экономии как для фирмы, так и для частного лица, с ее помощью можно копить баллы и расплачиваться в других местах.