¿Es posible que una computadora de motor diesel detecte (y prevenga) una condición de fuga?

La forma común en que se proporciona una protección eficaz contra el exceso de velocidad en los motores diesel en la industria del petróleo y el gas es mucho más simple que usar la electrónica para efectuar un apagado.

El único método efectivo y confiable para apagar un motor diésel con exceso de velocidad es bloquear el aire de admisión. Se instala una válvula simple en el pasaje de aire de admisión que se cierra cuando el flujo de aire a través de la válvula excede lo que sería normal para las velocidades normales de operación del motor. Es accionado por el flujo de aire en sí mismo, no necesita entradas sensoriales ni energía externa. Puede configurarse para cerrarse ante una pérdida de presión de aceite como característica adicional (generalmente no relacionada con el exceso de velocidad), y para cerrarse manualmente mediante un cable desde el panel de operación.

Estos dispositivos funcionan con tensión de resorte ajustable:

la fuerza de cierre de la válvula la proporciona el flujo de aire de admisión que la atraviesa. A medida que aumenta el flujo de aire, se acumula la fuerza de cierre. esto es resistido por los resortes de la válvula, cuya precarga es ajustable de tal manera que, con un flujo de aire dado, la fuerza resultante supera la resistencia del resorte y hace que la válvula se cierre. una vez cerrada, la válvula no se restablecerá a la condición abierta hasta que el motor se detenga.

API o NFPA (no recuerdo cuál) exigen que los motores diésel de respuesta de emergencia móviles utilizados en la industria del petróleo y el gas (refinerías), como los camiones de bomberos de refinería, estén equipados con detección de vapor de hidrocarburo que activa la misma válvula mencionada anteriormente. Creo que la razón principal NO es evitar la fuga (aunque lo haría), sino apagar una fuente de ignición activa en una nube de vapor, lo que podría ser más catastrófico que un diésel fuera de control.

Presumiblemente, sería muy fácil detectar una condición de fuga en función de la posición del acelerador, la velocidad del motor y posiblemente la tasa de aceleración o las RPM de sobrevelocidad. Cerrar el suministro de combustible no ayudará porque cuando ocurre esta condición, el motor está funcionando con su propio aceite o con gas ambiental en la atmósfera.

Hay un dispositivo conocido como válvula de cierre que se instala en ciertos motores, pero no creo que existan en los automóviles de carretera como tales.

Una fuga ocurre cuando el motor comienza a obtener combustible de una fuente distinta a los inyectores: fugas de aceite del turbo, aceite acumulado en el intercooler, aceite extraído del cárter. La única forma de detenerlo es cortar el suministro de aire del motor.

Los descontroles que he visto/escuchado suceden rápido, muy rápido, el aumento de la velocidad es diferente a todo lo que ocurriría/podría ocurrir en el funcionamiento normal (bueno, tal vez similar a acelerar libremente el motor. Por lo tanto, parece que la ECU podría detecte esto con bastante facilidad Además de las RPM y la posición del acelerador, la ECU probablemente tenga acceso a la velocidad de la carretera y la marcha en la que se encuentra la transmisión.

Se puede detenerlo accionando una válvula anti-vibración o algo así, como una aleta/válvula de cierre dedicada en la admisión.

Dicho esto, me desconcierta que esta no parezca ser una característica de la ECU en ninguno de los VW diésel con los que estoy familiarizado, aunque parecen tener los sensores necesarios y una válvula anti-vibración que es capaz de apagar el motor (al menos desde el ralentí, nunca he intentado apagar un motor con el acelerador completamente abierto). Dado que parece que podría hacerse completamente en el firmware de la ECU, creo que esto se habría hecho: el costo de desarrollo parece ser relativamente bajo y una cosa única (más allá de quizás ajustar algunos parámetros si el diseño era no es autoajustable), no habría costo por unidad que yo pueda ver.

Entonces, esto me deja preguntándome si hay alguna otra razón para no implementar la función. Si hubiera costos de materiales adicionales, podría cambiar el costo de producción contra la probabilidad de un desbocamiento, pero dado que el costo por vehículo sería cero (o muy cercano a cero), no parece ser la razón para no hacerlo. sería económico.

Todos los motores reducirán la inyección de combustible cuando se supere la línea roja. Para eso están los limitadores de revoluciones, y llevan con nosotros muchas décadas.

Algunos motores (¿los más modernos?) tienen una válvula de mariposa, aunque no es estrictamente necesaria para el funcionamiento básico. Esa válvula debería comenzar a cerrarse cuando el motor necesita, bueno, aceleración, como es el caso cuando suelta el acelerador o cuando acelera demasiado.

Por cierto, una vez no pude apagar mi motor de gasolina porque funcionaba con aceite autoinflamable aspirado a través de un orificio quemado en el pistón por una bujía rota. No aceleró demasiado, pero no se detuvo durante un minuto más o menos después de que me detuve y apagué el encendido. Entonces, el problema puede ocurrir incluso con los no diesel.

puede definir un motor fuera de control en función de si está demasiado por encima de la línea roja utilizando sensores de leva o de cigüeñal.

Para detenerlo harías una de dos cosas o ambas. se cortaría el suministro de combustible o se cerraría la válvula de mariposa de admisión. También puede usar un freno y embrague o un freno trans y un convertidor de par de alta resistencia.

Podría empujar las levas hacia los lados manteniendo el motor cerrado.

puede hacer algo similar a un freno jake y abrir los puertos de escape en la carrera de potencia.

podrías bloquear el tubo de escape.

puedes tener un tanque de gas inerte que libera

Los motores diésel utilizan el frenado del motor para detenerse, pero no se trata simplemente de cerrar el suministro de aire y combustible al motor. El motor tiene que inhalar aire, comprimirlo y luego liberarlo al final de la carrera de compresión. Si el aire no se inhala y exhala activamente, el motor recuperará la energía que gasta en la carrera de compresión en la carrera de expansión. Un motor que no ha sido diseñado para frenar no puede actuar como freno. Detener el combustible y el aire no detendrá un escape en una pendiente.

Es posible detectar el funcionamiento del vehículo fuera de un régimen de seguridad, pero las acciones de un sistema automático pueden resultar peligrosas. Por ejemplo, frenar agresivamente un vehículo en una superficie resbaladiza puede resultar en una pérdida total de control.

Las computadoras son probablemente mejores para reducir la probabilidad de un escape que para frenarlo. Pueden monitorear temperaturas, presiones y niveles críticos, y activar una alarma antes de que fallen los frenos.

Según entendí, el desbocamiento del diésel es que es causado completamente por el aceite lubricante que ingresa a la carga de aire de la cámara de combustión, por lo general, pero no siempre, a través de un sello de aceite defectuoso en un turbocompresor.

La mayoría de los motores modernos (me refiero a la década de 1990 en adelante), especialmente los de inyección de combustible, operan un modo de "corte de sobremarcha" para ahorrar combustible y mejorar el frenado del motor, donde si no pisa el acelerador y las RPM están por encima de un cierto nivel (típicamente a mediados de los 1000), no inyectan deliberadamente ningún combustible en el cilindro o la carga de aire, solo reanudan la inyección (o la carburación) cuando la velocidad cae por debajo de ese umbral para evitar una parada (algunos modelos particularmente nerviosos, como Los motores diesel pequeños reforzados con fuerza, en realidad están configurados para comenzar a inyectar un poco, a revoluciones ligeramente más altas, si la velocidad del motor está cayendo rápidamente, como una táctica "anti-bloqueo", pero eso aún requiere RPM en el generalmente 2000-o -menos rango, y que estén cayendo, no subiendo).

Por lo tanto, no sería necesario realizar ningún cambio en la forma en que operan para implementar su idea; todo bien, es lo que ya hacen por defecto. Si no está pisando el acelerador y las revoluciones comienzan a aumentar, el sistema primero reducirá progresivamente el combustible que se inyecta para intentar regular el ralentí a la velocidad normal y, en su defecto, lo cortará por completo una vez. está por encima del umbral de sobremarcha para implementar el freno motor. Si eso no es suficiente, porque el combustible se está agregando de otra fuente, bueno... a menos que el motor tenga algún otro sistema anti-desbocado específico instalado (por ejemplo, una aleta activada por solenoide que estrangulará catastróficamente el suministro de aire), o el conductor está capaz de tomar una acción lo suficientemente rápida y brutal para detenerlo por la fuerza mientras el flujo de combustible anómalo aún es bastante pequeño (como tuve que hacer una vez) ... estás lleno. La ECU no puede hacer nada.

Además de eso, como las computadoras del motor generalmente no hacen mucho para integrar la información de los sensores de rueda ABS y/o la caja de cambios (y particularmente no el embrague), más allá del nivel de controlar la aguja del velocímetro y activar el ABS. /ESP donde sea necesario o encender la luz de marcha atrás, o cortar la potencia del acelerador fly-by-wire si se detecta un deslizamiento de las ruedas, la ECU prácticamente no tiene forma de determinar si un aumento no controlado en la velocidad del motor se debe a un desbocamiento anómalo, un poco demasiado Mucho rocío persistente de fácil arranque introducido en una mañana helada, o el motor siendo mecánicamente sobrecargado por las ruedas del camino debido a una pendiente pronunciada o al uso de cambios descendentes para actuar como un freno de motor. Ciertamente tendría dificultades para saber qué

((por cierto, tal vez desde entonces se haya convertido en algo común en los motores diesel de los automóviles de pasajeros, pero tener cualquier tipo de aleta, válvula de mariposa o restricción en la admisión definitivamente NO era el caso en ninguno de los que he tenido; parte de la eficiencia del sistema en su TDi pequeño típico se basa en la ausencia de tales cosas, ya que la potencia y la velocidad del motor dependen completamente de la cantidad de combustible inyectado justo antes del TDC en la carrera de compresión.Si hay una aleta de apagado de seguridad, entonces debería ser guardado de manera segura fuera del flujo de aire habitual hasta que realmente se necesite, solo entonces cerrarlo de golpe. Supongo que probablemente sería más útil, confiable y simple de implementar si solo se abriera cuando encendió el encendido y se cerró cuando lo encendió. apagado...?))