什么传感器和公式用于控制VGT / VNT涡轮增压?


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我想在汽车上安装可变几何涡轮增压器。它的叶片通常由电动执行器控制(否则有时处于真空状态)。但是,使用什么信息来通知涡轮叶片的状态-节气门位置,进气量,发动机转速或什么?我是否可以使用一个规范公式来构建在给定条件下给出正确响应的电路?安装微调电位器以对其进行实时调整没有问题,但是我需要知道适合的信息,这样我才能获得在使用中需要的任何传感器。


很好的问题,但这与TPS有什么关系?
Zaid

我肯定想知道涡轮增压后的歧管压力是多少,这将告诉ECU任何时候都有多少增压,我一直认为可变叶片的优点是增强了低端增压,并且是在整个过程中控制增压的更好方法电机的转速范围。
摩押

Zaid:我认为在怠速和红线状态下正确的叶片位置是不同的;TPS(或柴油中的齿条位置传感器)是获取此信息的一种方法。
亚伦·布里克

@AaronBrick我只是因为您标记问题的方式而提到它。它可以肯定发挥重要作用:)
Zaid

摩押:我也认为这很重要,但这确实是一个鸡与蛋的问题-叶片的位置也会影响进气歧管的增压。
亚伦·布里克

Answers:


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道奇在89和90的汽车上安装了VNT涡轮增压器。其中最著名的是1989年的Shelby CSX-VNT。叶片由双端口真空致动器控制。涡轮本身上没有任何电子设备,但是通往执行器的线路上有真空螺线管(用于增压控制)。

VNT Turbo在排气涡轮上具有活动叶片。当它们处于“关闭”位置时,它们的限制更大。这会使涡轮加速更快。当它们打开时,它们会产生较小的背压。这意味着涡轮增压器可以更好地处理更高的增压。

总体而言,叶片的位置取决于涡轮推动的动力大小。产生的助力越多,排气越多,排气侧的限制就越小。这意味着,随着增压力的提高,叶片会越来越多地打开。当您接近最大增压时,叶片开始关闭以停止涡轮推动更多增压。

2端口滤罐的工作方式是,一侧打开叶片以减少限制,然后第二侧关闭叶片以最大程度地增强压力。打开叶片的一侧连接到歧管,关闭叶片的一侧连接到增压控制器。当两侧压力相等时,内部弹簧将关闭叶片。

不幸的是,当道奇安装这些涡轮增压器时,他们使用的涡轮增压器太小了。它将以极快的速度进行假脱机(几乎没有涡轮滞后),但在高端受到了影响。通常,VNT涡轮比标准涡轮大,因为可变叶片帮助其加快绕线速度。

http://thedodgegarage.com/turbo_vnt_pictures.html-VNT Turbo的图片 http://thedodgegarage.com/turbo_vnt.html-技术信息


我正在阅读我发布的链接。控制叶片和增压的第二种方法是在涡轮上有一个碳罐来控制叶片,并通过歧管上的废气门控制增压水平。这听起来比关闭叶片更有效,因为它将在排气中产生较小的背压。
rpmerf '16

关于如何做到这一点的精彩文章。双执行器是一种深奥的方法。
亚伦·布里克

是的,我认为单个执行器/废料门效果更好。作为参考,道奇在排气罩上的普通涡轮上装有废气门。我相信福特也是如此。将废气门放到歧管上后,它会变得容易一些,因为废气门与涡轮无关。同样,安装在歧管上的歧管凸轮流更多的排气。排空排气管有点困难。
rpmerf '16

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免责声明:实际上,我从来没有这样做过。这个答案是基于我在汽车应用中对涡轮机械理论的有限了解。


一切与流程有关

与固定几何涡轮增压器不同,其中叶片可为单次流动提供最佳效率,而可变几何涡轮增压器可调节叶片角度,从而在较宽的流量范围内提高效率。

提示必填图片和网络文章

  • 低流量

    VGT低流量

  • 高流动性

    VGT高流量


哪些因素可以用来控制叶片角度?

我预计发动机负载将在这里成为关键。尽管我没有引用该声明的内容,但是这是有道理的,因为这将直接影响涡轮叶片上的排气量。

为此,您可能会发现以下关系作为有用的输入:

  • 空气质量流量-↑流量=↑角度
  • 节气门位置-↑节气门位置变化率=↑角度

请注意,关系不应该是线性的!


那么函数映射会是什么样子?

这将在很大程度上取决于您的涡轮和发动机。

如果这是我的项目,我将遵循与以下类似的实验步骤:

  • 对于给定的发动机转速和节气门位置,请控制几个叶片角度
  • 对于每个角度
    • 记录空气质量流量和升压水平

这应该为您提供稳定运行的良好基线,因为该数据可用于执行回归,该回归将质量空气流量和节气门位置映射到提供目标助力水平的叶片角度。

实质上:

Vane Angle = f( Mass air flow, throttle position, target boost )

至于瞬态,节气门的变化率将更加突出,我想这将很难收集现场数据。也许有人可以插话。


无论如何,这是一项了不起的任务。祝您在这项工作中一切顺利。


感谢您的良好祝愿。我喜欢进行一系列测量的想法,但是就构建控制器而言,这里的理论有些投机。
亚伦·布里克
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