Existe uma equação teórica usada para definir a carga do motor?
Não é teórico, mas real. De acordo com a SAE International SAE J1979 / ISO 15031-5 (datada: 11-08-2014), a carga calculada do motor é calculada pela seguinte equação :
LOAD_PCT = [current airflow] / [(peak airflow at WOT@STP as a function of rpm) *
(BARO/29.92) * SQRT(298/(AAT+273))]
Where:
- STP = Standard Temperature and Pressure = 25 °C, 29.92 in Hg BARO,
- SQRT = square root
- WOT = wide open throttle
- AAT = Ambient Air Temperature (in °C)
Characteristics of LOAD_PCT are:
- Reaches 1.0 at WOT at any altitude, temperature or rpm for both naturally
aspirated and boosted engines.
- Indicates percent of peak available torque.
- Linearly correlated with engine vacuum
- Often used to schedule power enrichment.
- Compression ignition engines (diesels) shall support this PID using fuel
flow in place of airflow for the above calculations.
A segunda parte desta parte (Características) fornece muitas informações que você está procurando. A porcentagem dada pela equação indica a porcentagem do pico de torque disponível.
Quais parâmetros uma ECU analisa para detectar e determinar a carga do motor? Eu não acho que exista um único sensor que devolva a carga do motor; é provável que vários sinais sejam combinados aqui.
Não existe um único sensor usado para descobrir isso. Para um motor a gasolina (ou ignição por faísca), utiliza o sensor de admissão de ar (IAT), sensor de pressão absoluta do coletor (MAP), sensor de posição do acelerador (TPS) e sensor de temperatura do líquido de arrefecimento do motor (ECT) para fazer cálculos e descobrir se o motor está no ponto pronto para fazer os cálculos. A variável percentual pode ser lida na ECU usando PID $ 04. De acordo com o padrão, são necessários sistemas de ignição por compressão (diesel) e ignição por faísca (gasolina) para manter isso.
Algumas ECUs parecem fazer uma distinção entre carga relativa e absoluta do motor. Qual é a diferença entre os dois?
Você viu a equação acima para a carga calculada do motor. Abaixo está o cálculo da carga absoluta do motor :
LOAD_ABS = [air mass (g / intake stroke)] / [1.184 (g / intake stroke) *
cylinder displacement in liters]
Derivation:
- air mass (g / intake stroke) = [total engine air mass (g/sec)] /
[rpm (revs/min)* (1 min / 60 sec) * (1/2 # of cylinders (strokes / rev)]
- LOAD_ABS = [air mass (g)/intake stroke] / [maximum air mass (g)/intake
stroke at WOT@STP at 100% volumetric efficiency] * 100%.
Where:
- STP = Standard Temperature and Pressure = 25 °C, 29.92 in Hg (101.3 kPa)
BARO
- WOT = wide open throttle
The quantity (maximum air mass (g)/intake stroke at WOT@STP at 100%
volumetric efficiency) is a constant for a given cylinder swept volume.
The constant is 1.184 (g/liter 3) * cylinder displacement (liter 3/intake
stroke) based on air density at STP.
Characteristics of LOAD_ABS are:
- Ranges from 0 to approximately 0.95 for naturally aspirated engines,
0 – 4 for boosted engines
- Linearly correlated with engine indicated and brake torque,
- Often used to schedule spark and EGR rates,
- Peak value of LOAD_ABS correlates with volumetric efficiency at WOT.
- Indicates the pumping efficiency of the engine for diagnostic purposes.
Como você provavelmente pode ver, essa equação depende do fluxo de ar e basicamente do deslocamento do motor. Como afirma no corpo, isso se correlaciona com a eficiência volumétrica (quão completamente um cilindro se enche de ar no curso de admissão) na WOT. Esta variável pode ser lida na ECU no PID $ 43. Só é exigido pela norma nos sistemas de ignição comandada.