... die Folgen sind spektakulär katastrophal .
Bei Motoren der alten Schule kann ich verstehen, dass Sie nicht viel dagegen tun können, außer zu versuchen, die Luftzufuhr zu unterbrechen.
Da moderne Motoren normalerweise einen Computer haben, der zwischen verschiedenen Sensoren und Aktuatoren orchestriert, klingt es ziemlich plausibel, dass der Computer das Vorhandensein eines außer Kontrolle geratenen Zustands erkennt und die Kraftstoffeinspritzdüsen abschaltet und (hoffentlich) eine Katastrophe abwendet.
Natürlich garantiert das Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr nicht, dass kein Durchgehen auftritt (wenn der Motor mit Öldampf läuft), aber es behandelt einen möglichen Fehlermodus.
Ist es möglich, eine logische Bedingung basierend auf bestimmten Motorbetriebseigenschaften (z. B. Kühlmitteltemperatur, Drehzahl, Drosselklappe) zu definieren, die dazu dienen würde, einen Motor im Runaway-Modus darzustellen?
Ein wichtiger zu berücksichtigender Faktor ist, dass die verwendete logische Bedingung kein falsches Positiv ergeben sollte (z. B. wird die Kraftstoffzufuhr unterbrochen, weil der Motor unter starker Last steht, während ein voll beladenes Fahrzeug bergauf fährt).
Wie machen es die Fahrzeughersteller heute, wenn überhaupt?
Unter der Annahme, dass Runaway zuverlässig von einem Motorcomputer erkannt werden kann, welche Betätigungsmechanismen könnte er einsetzen, um sein Bestes zu geben, um Runaway zu stoppen?
Ich denke da an Luftzufuhr, Kraftstoffzufuhr, Ölzufuhr zu unterbrechen und zu verhindern, dass der Motor brennt.
Die übliche Art und Weise, wie ein effektiver Überdrehzahlschutz bei Dieselmotoren in der Öl- und Gasindustrie bereitgestellt wird, ist viel einfacher als die Verwendung von Elektronik zum Bewirken einer Abschaltung.
Die einzig wirksame und zuverlässige Methode zum Abschalten eines überdrehenden Diesels besteht darin, die Ansaugluft zu blockieren. Ein einfaches Ventil ist am Einlassluftdurchgang installiert, das schließt, wenn der Luftstrom durch das Ventil das übersteigt, was für normale Motorbetriebsgeschwindigkeiten normal wäre. Es wird durch den Luftstrom selbst betätigt, es benötigt keine sensorischen Eingaben oder externe Energie. Es kann als zusätzliche Funktion so konfiguriert werden, dass es bei Öldruckverlust abschaltet (im Allgemeinen unabhängig von Überdrehzahl) und manuell per Kabel vom Bedienfeld aus abgeschaltet 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 widerstehen die Ventilfedern, deren Vorspannung so einstellbar ist, dass bei einem gegebenen Luftstrom die resultierende Kraft den Federwiderstand überwindet und bewirkt, dass sich das Ventil schließt. Sobald das Ventil geschlossen ist, wird es nicht in den offenen Zustand zurückgesetzt, bis der Motor stoppt.
API oder NFPA (kann mich nicht erinnern, welche) erfordern, dass mobile Noteinsatzdiesel, die in der Öl- und Gasindustrie (Raffinerien) verwendet werden, wie z. B. Raffinerie-Feuerwehrfahrzeuge, mit einer Kohlenwasserstoffdampferkennung ausgestattet sind, die das gleiche oben erwähnte Ventil auslöst. Ich glaube, der Hauptgrund besteht NICHT darin, ein Durchgehen zu verhindern (obwohl dies der Fall wäre), sondern darin, eine aktive Zündquelle in einer Dampfwolke abzuschalten, was katastrophaler sein könnte als ein außer Kontrolle geratener Diesel.
Es wäre vermutlich sehr einfach, einen außer Kontrolle geratenen Zustand basierend auf der Drosselklappenstellung, der Motordrehzahl und möglicherweise der Beschleunigungsrate oder der Drehzahlüberschreitung zu erkennen. Das Abschalten des Kraftstoffs hilft nicht, denn wenn dieser Zustand eintritt, läuft der Motor entweder mit seinem eigenen Öl oder mit Umgebungsgas in der Atmosphäre.
Es gibt ein als Abschaltventil bekanntes Gerät, das an bestimmten Motoren angebracht ist, aber ich glaube nicht, dass es diese in Straßenautos als solche gibt.
Ein Durchgehen tritt auf, wenn der Motor anfängt, Kraftstoff aus einer anderen Quelle als den Einspritzdüsen zu erhalten – Turboöllecks, Öl im Ladeluftkühler, Öl, das aus dem Kurbelgehäuse gezogen wird. Die einzige Möglichkeit, dies zu stoppen, besteht darin, die Luftzufuhr zum Motor zu unterbrechen.
Die Ausreißer, die ich gesehen / von denen ich gehört habe, passieren schnell – wirklich schnell – die Geschwindigkeitssteigerung ist anders als alles, was im normalen Betrieb passieren würde / könnte (na ja, vielleicht ähnlich wie beim freien Drehen des Motors. Es scheint also sicher, dass das Steuergerät dies könnte Erkennen Sie dies ziemlich leicht.Neben der Drehzahl und der Drosselklappenstellung hat die ECU wahrscheinlich Zugriff auf die Straßengeschwindigkeit und den Gang, in dem sich das Getriebe befindet.
Das Stoppen könnte durch Betätigen eines Anti-Shudder-Ventils oder ähnlichem erfolgen, z. B. einer speziellen Abschaltklappe / eines Ventils im Einlass.
Allerdings ist es mir ein Rätsel, dass dies bei keinem der mir bekannten VW-Diesel ein Merkmal des Steuergeräts zu sein scheint – obwohl sie anscheinend über die erforderlichen Sensoren und ein geeignetes Anti-Shudder-Ventil verfügen des Abschaltens des Motors (zumindest aus dem Leerlauf, ich habe noch nie versucht, einen Motor bei Vollgas abzuschalten). Da es so aussieht, als könnte dies vollständig in der ECU-Firmware durchgeführt werden, würde ich denken, dass dies getan worden wäre – die Entwicklungskosten scheinen relativ gering und eine einmalige Sache zu sein (außer vielleicht der Anpassung einiger Parameter, wenn das Design so wäre). nicht selbstabstimmend), würde es keine Kosten pro Einheit 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 die Produktionskosten gegen die Wahrscheinlichkeit eines Ausreißers eintauschen, aber da die Kosten pro Fahrzeug null (oder sehr nahe bei null) wären, scheint dies keine Begründung dafür zu sein, dies nicht zu tun es wäre wirtschaftlich.
Alle Motoren reduzieren die Kraftstoffeinspritzung, wenn die rote Linie überschritten wird. Dafür gibt es Drehzahlbegrenzer, und sie begleiten uns seit vielen Jahrzehnten.
Einige Motoren (die meisten modernen?) haben eine Drosselklappe, obwohl dies für den grundlegenden Betrieb nicht unbedingt erforderlich ist. Dieses Ventil sollte sich schließen, wenn der Motor gedrosselt werden muss, wie es beim Loslassen des Gaspedals oder beim Überdrehen der Fall ist.
Übrigens konnte ich meinen Benzinmotor einmal nicht abstellen , weil er mit selbstzündendem Öl lief, das durch ein von einer kaputten Zündkerze in den Kolben eingebranntes Loch angesaugt wurde. Es hat nicht überdreht, aber es hörte nicht für eine Minute oder so auf, nachdem ich angehalten und die Zündung ausgeschaltet hatte. Das Problem kann also auch bei Nicht-Diesel auftreten.
Sie können einen außer Kontrolle geratenen Motor basierend darauf definieren, ob er zu weit über der Redline ist, indem Sie Nocken- oder Kurbelsensoren verwenden.
Um es zu stoppen, würden Sie eines von zwei Dingen oder beides tun. Die Kraftstoffzufuhr würde unterbrochen und/oder die Einlassdrosselklappe würde schließen. Sie können auch eine Bremse und Kupplung oder eine Getriebebremse und einen Drehmomentwandler mit hohem Widerstand verwenden.
Sie könnten die Nocken seitlich drücken, während Sie den Motor geschlossen halten.
Sie können etwas Ähnliches wie eine Jake-Bremse tun und die Auslassöffnungen beim Krafthub öffnen.
Sie könnten das Auspuffrohr verstopfen.
Sie können einen Tank mit Inertgas haben, das freigesetzt wird
Dieselmotoren verwenden Motorbremsen, um anzuhalten, aber es geht nicht nur darum, Luft und Kraftstoff zum Motor abzuschalten. 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, die er beim Verdichtungstakt aufwendet, beim Expansionstakt zurück. Ein Motor, der nicht zum Bremsen ausgelegt ist, kann nicht als Bremse wirken. Das Stoppen von Kraftstoff und Luft wird einen Ausreißer an einer Steigung nicht stoppen.
Es ist möglich, den Fahrzeugbetrieb außerhalb eines Sicherheitsregimes zu erkennen, aber die Aktionen eines automatischen Systems können sich als gefährlich erweisen. Beispielsweise kann ein aggressives Bremsen eines Fahrzeugs auf einer rutschigen Oberfläche zu einem vollständigen Kontrollverlust führen.
Computer sind wahrscheinlich besser darin, die Wahrscheinlichkeit eines Ausreißers zu verringern, als sie zu bremsen. Sie können kritische Temperaturen, Drücke und Füllstände überwachen und einen Alarm auslösen, bevor die Bremsen versagen.
Mein Verständnis von Diesel-Durchgehen war, dass es vollständig dadurch verursacht wird, dass Schmieröl in die Luftladung der Brennkammer gelangt, normalerweise, aber nicht immer, durch eine defekte Öldichtung in einem Turbolader.
Die meisten modernen Motoren (womit ich ab den 1990er Jahren meine), insbesondere solche mit Kraftstoffeinspritzung, betreiben einen "Schubabschaltmodus", um Kraftstoff zu sparen und die Motorbremsung zu verbessern, wenn Sie vom Gas gehen und die Drehzahl über einem bestimmten Niveau liegt (typischerweise Mitte der 1000er) spritzen sie keinen Kraftstoff absichtlich in den Zylinder oder die Luftladung ein, sondern nehmen die Einspritzung (oder Vergasung) erst wieder auf, wenn die Drehzahl unter diese Schwelle fällt, um ein Abwürgen zu verhindern (einige besonders unruhige Modelle, wie z stark aufgeladene kleine Dieselmotoren, sind tatsächlich so eingestellt, dass sie bei etwas höheren Drehzahlen ein wenig einspritzen, wenn die Motordrehzahl schnell abfällt, als "Anti-Stall" -Taktik, aber das erfordert immer noch Drehzahlen im Allgemeinen von 2000-oder -weniger Reichweite, und dass sie fallen, nicht steigen).
Daher müssten keine Änderungen an ihrer Funktionsweise vorgenommen werden, um Ihre Idee umzusetzen; Wenn alles in Ordnung ist, ist es das, was sie bereits standardmäßig tun. Wenn Sie das Gaspedal nicht berühren und die Drehzahl zu steigen beginnt, reduziert das System zunächst schrittweise die Kraftstoffeinspritzung, um zu versuchen, den Leerlauf wieder auf die normale Drehzahl zu regulieren, und schaltet ihn andernfalls einmal vollständig ab es liegt über der Schubschwelle, um eine Motorbremsung zu implementieren. Wenn das nicht genug ist, weil brennbarer Kraftstoff aus einer anderen Quelle hinzugefügt wird, nun ... es sei denn, der Motor hat ein anderes spezifisches Anti-Runaway-System installiert (z. B. eine elektromagnetisch aktivierte Klappe, die die Luftzufuhr katastrophal erwürgt) oder der Fahrer ist es in der Lage, ausreichend schnell und brutal zu handeln, um es gewaltsam zum Stillstand zu bringen, während der anomale Kraftstofffluss noch recht gering ist (wie ich es einmal tun musste) ... Sie sind vollgestopft. Das Steuergerät kann nichts.
Hinzu kommt, dass 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 wo nötig oder das Rückfahrlicht einschalten oder die Fly-by-Wire-Drosselleistung abschalten, wenn ein Durchdrehen der Räder erkannt wird, hat die ECU so gut wie keine Möglichkeit festzustellen, ob ein nicht befohlener Anstieg der Motordrehzahl auf ein anormales Durchgehen zurückzuführen ist, ein bisschen zu viel anhaltender Leichtstartspray, der an einem eiskalten Morgen eingeführt wird, oder der Motor wird aufgrund eines steilen Gefälles oder der Verwendung von Herunterschalten als Motorbremse mechanisch von den Straßenrädern übersteuert. Es hätte sicherlich Schwierigkeiten zu wissen, was'
((übrigens, vielleicht ist es inzwischen eine Sache in alltäglichen Pkw-Dieselmotoren, aber irgendwelche Klappen, Drosselklappen oder Drosseln im Einlass zu haben, war bei keinem, den ich besessen habe, definitiv der Fall; Teil der Effizienz des Systems in Ihrem typischen kleinen TDi basiert auf dem Fehlen solcher Dinge, wobei Motorleistung und Drehzahl vollständig von der Kraftstoffmenge abhängen, die kurz vor dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts eingespritzt wird sicher außerhalb des üblichen Luftstroms verstaut werden, bis es tatsächlich benötigt wird, und erst dann zugeschlagen werden.Ich nehme an, es wäre wahrscheinlich am nützlichsten, zuverlässigsten und einfachsten zu implementieren, wenn es sich einfach öffnen würde, wenn Sie die Zündung einschalten, und schließen, wenn Sie sich drehen aus...?))
RomaH