Замена УДК на ШДК (ДК-1)

[fuson]

Недавно пробовал найти способ, который позволил бы мне заменить узкополосный управлющий датчик кислорода (ДК-1) на широкополосный.

Так как их принцип действия, схема подключения, выходные сигналы сильно отличаются, напрямую произвести подобную замену не представляется возможным, потребуется какой-то контроллер, который обеспечит необходимые условия для функционирования ШДК, а затем "переведет" полученнные значения (скажем, 0 - 5 В в 0 - 1 В) для ЭБУ, как будто стоит обычный циркониевый датчик. То есть, будет "качать" выходной сигнал между 0 и 1 В (в установившемся режиме), потому что именно такой сигнал ожидает "увидеть" ЭБУ с родным циркониевым УДК.

Имеет ли это вообще смысл?
Вижу только один вариант, когда может быть какой-то резон: если штатный УДК уже даже при незначительном отклонении состава ТВС "видит" почти 0 или почти 1 В, тогда как там реально еще "далеко до края". Тогда бы дополнительный контроллер, "зная" реальную ситуацию по ШДК, мог бы "качать" выходной сигнал, смещая параметры так, как это необходимо для данной ситуации.
Например, он мог бы "заставлять" ЭБУ обогащать или обеднять смесь, когда это приемлемо (оптимально). Что-то пока мне кажется больно узким диапазон регулирования УДК, так что на том же холостом ходу может ещё обеднить можно...

Интерес, скорее, исследовательский. Машину или ЭБУ менять на универсальный какой-нибудь (спортивный) не предлагать!
Кто интересовался, у кого есть понимание и опыт, напишите хотя бы кратко свое мнение. Извините, если написан бред :

Некоторые мысли и вопросы спрятал...

Ч.1 Как многим известно, при отсутствии полезной нагрузки на ДВС (например, движение с горки на передаче, режим торможения двигателем) ЭБУ переходит в режим регулирования ТВС "OpenLoop - Drive", пока не снизятся обороты ДВС ниже установленного производителем значения, либо пока водитель не нажмёт на "газ" - ведь пока подачи топлива форсунками в двигатель нет, регулировать ЭБУ нечего, никакой смеси, кроме воздуха с примесями, в камерах сгорания просто нет, он просто работает "воздушным насосом". При этом, по ODBII-протоколу можно наблюдать нулевые показания как управляющего (ДК-1), так и диагностического (ДК-2) датчиков. Фактически ли в этот момент датчики выдают такие значения напряжения на выходе?

Ч.2 Самая понятная ситуация - в режиме средних нагрузок. ДК-1 выдает "пляшущий" сигнал, ДК-2 "околопостоянный" ЭБУ "играет в угадай-ку", поддерживается оптимальный для катализатора состав ТВС. Режим "ClosedLoop".

Ч.3 При высоких нагрузках (WOT) ситуация меняется. По-видимому, циркониевые датчики кислорода просто невозможно использовать для регулирования состава топливо-воздушной смеси в режиме максимальной отдачи ДВС, так как в лучшем случае, при максимально эффективной богатой топливо-воздушной смеси, можно будет наблюдать постоянное значение сигнала с амплитудой порядка 0,9 - 1,0 В, т.е., "переключений" от 0,1 до 0,9 В (условно говоря), не будет, так что понятно, что ни о какой оптимальной стехиометрии для работы катализатора речи уже не идёт, как и нет никакой достоверной информации, насколько богатой является ТВС в данном "мощностном" режиме. То, что в данном случае также ЭБУ переходит в режим режим "OpenLoop-Drive", помню, но в каком случае? И что будет видно по ODBII-протоколу, какие показания управляющего (ДК-1) и диагностического (ДК-2) датчиков даст нам блок управления двигателем?

Отправлено спустя 1 час 41 минуту 58 секунд:
Подумав ещё немного, решил, что быстродействие такого контроллера "ШДК-УДК" должно быть очень высоким. Как и всей этой связки в целом, иначе вообще теряется всякий возможный смысл затеи!

[*Casper*]

Заменить на новый не проще? Особенно есть шдк тоже начнет лажать

[SAnat]

Ну может что-то в цифрах поможет из видео, что я делал в 2016.
Как раз за экономию топлива, лямбду и состав смеси.


Причем на 1 передаче мой фьюж с прошивкой ЭБУ датированной 12 месяцом 2005 года нихрена не отключал впрыск топлива на первой передаче.
На 2-3-4-5 передачах пожалуйста отрубает впрыск топлива при торможении мотором, а на первой нифига

И это показанные особенности только относятся к конкретно фьюжену.
Как пример опель мерива б 2015 года:
- отключает форсунки после 1400 оборотов при отпускании газа на передаче (фьюжен после 1830)
- и снова включает на 1000 оборотов (фьюжен ниже 1500),
- и там есть датчик температуры катализатора, заглохнув и сразу заведя получаем closed loop сразу (у фьюжена надо ждать 60 сек. , он не знает температуру катализатора, поэтому в любых обстоятельствах 60сек. с момента запуска греет лямбду).

[fuson]

*Casper* , может быть и правда, "проще", но уже не дешевле, если ставить оригинал. Достаточно посмотреть цены... ДК-1 у нас от NTK (NGK).

Знакомый диагност мне сказал, что некоторые люди мутили что-то подобное, но ничего хорошего из этого не вышло. Нужен мозг, который непосредственно работает с такими датчиками (ШДК) изначально, без каких-либо прослоек. И ПО также должно быть соответствующее.

Попался вчера интересный документ по моторам 1.8 TFSI (SKODA), так они там гордятся тем, что снова вернулись к УДК! Они элементарно надежнее ШДК почему-то. А впрыск топлива под высоким давлением прямо в цилиндр позволяет очень точно дозировать смесь, что позволяет поддерживать необходимый состав ТВС в разных режимах. Естественно, прошивка тщательно вылизана.

Отправлено спустя 14 минут 16 секунд:
SAnat, благодарю, видео посмотрю. Чую, придется Forscan расчехлять, если что-то уточнить понадобится.

Тоже замечал, что на первой передаче впрыск топлива не прерывается. Может быть, это сделано в целях "безопасности". Первая передача все-таки довольно специфичная, применяется "не просто так".Влияние внешних (дорожных) условий на ДВС на 1-ой, в то же время, минимально. Скорее всего, дело не в передаче, как таковой, а скорости движения. Или ЭБУ умеет как-то передачу определять на МКПП???

А что касается отключения форсунок на передаче по оборотам ДВС, было бы интересно это дело поправить. Нечем?
Что-то пока у меня такое впечатление складывается, что кроме углов зажигания править больше нечего в нашей прошивке под бензин.

[SAnat]

Вообще все эти прогрессивные вещи хороши в плане повышения КПД и соответсвенно уменьшения расхода:
- ШДК вместо УДК
- ДМРВ вместо ДАД
- непосредственный впрыск
- турбины и компрессоры

Но.... все разбивается о реальность.
ШДК дороже и при выходе из строя у человека возникает мысль: "а стоила ли небольшая экономия топлива этого?"
ДМРВ тоже значительно дороже и менее надежен (очень нежный датчик) , чем ДАД
Непосредственный впрыск , да шикарно, пока ТНВД или форсунки от "качественного топлива" не наверенулись и владелец не узнал цену "своего счастья".
Тоже самое с компрессором/турбиной.

По сути идет естественный отбор.
То что в эксплуатации живет долго и стоит не сильно дорого приживается (типо переключателей фаз, управляемых вихревых заслонок во впускном коллекторе).
А массово не приживается, то с чем начинаются проблемы и люди задаются мыслью "а стоила ли цена этого оборудования того, что сэкономилось на топливе".

Массовому сегменту же нужно, чтоб ездила и не ломалась, при этом не то что топливо не расходовала, а чтобы желательно она его сама вырабатывала еще

Отправлено спустя 7 минут 10 секунд:

Фактически ли в этот момент датчики выдают такие значения напряжения на выходе?

Стало интересно напряжение на ДК-1.
Поднял видеофрагмент прошлого года.
Там я разгоняюсь на фьюжене под газом в 85-100% нажатия педали, а потом бросаю газ (торможение мотором).

Можете посмотреть показатели, если хотите медленнее ( на ютубе есть опция 0,25 или 0,5 скорости или ставьте паузу)


Схемку накидал, чтоб было понятно за что отвечает каждая цифра на экране.

vlcsnap-2020-04-15-03h20m55s034.jpg

По сути получилась данная картинка с интернета

3045602s-960.jpg

Жму газ - дк-1 = 0,8 или 0,9 вольт
Отпустил газ (торможение мотором) = 0 вольт

[fuson]

SAnat , думаю так: дороговизна и "нежность" ШДК, ДМРВ и прочих штук не компенсирует ту экономию, которую дают эти системы за жизненный цикл машины.
Насколько понимаю, у ДМРВ один большой плюс - в случае внесения изменений в системы двигателя и сам двигатель, программа управления, скорее всего, сможет их корректно учесть и нормально работать при этом. С ДАД так может не получиться - он работает по таблицам, которые составлены на "сток". Ведь самый главный параметр - коэффициент объемной эффективности мотора, а она может и поменяться. Как учитывать?
Атмо-овощевоз может совсем не поехать где-нибудь в горах со своим ДАД, если в программе управления не заложена возможность установки барометрического давления при полностью открытом дросселе - придется периодически "глушить-заводить", по мере подъема (интересно, почему обратная связь по ДК тут не вытягивает в полной мере?). Но на турбо часто ставят ДАД, только они там другие. Рассчитанные на другие давления. И все отлично работает, без каких-либо проблем с надёжностью, как у ДМРВ. И падение мощности компенсирует турбина...

Отправлено спустя 11 минут 2 секунды:
Вообще, довольно интересно было бы сравнить, как едет Фью, но с "мозгами" и всеми необходимыми датчиками, как у Фокуса. Ведь моторы одинаковые, разница очень невелика, в наличии ДМРВ у ФФ2 (про 1.6 речь, без фазовращателей).
Если ехать заметно лучше в разных условиях, сразу станет понятно, почему у нас SIM210, а не SIM28. А то вдруг Фью превратится в Фокус и создаст ему конкуренцию... А что ещё было бы хуже, в Мондео!

Может нам мозги от более новых Фиест подходят? Там вроде какой-то экзот ставился, хотя тоже Сименс, но не SIM. Тогда можно было бы попробовать регулировку фаз намутить на соответствующей голове, оставив старый блок

[SAnat]

С ДАД так может не получиться - он работает по таблицам, которые составлены на "сток". Ведь самый главный параметр - коэффициент объемной эффективности мотора, а она может и поменяться. Как учитывать?

Для этого есть Датчик кислорода №1.
То есть, чтобы не изменилось в моторе, он дает для ЭБУ данные как сгорело топливо, именно ДК-1 поддерживает правильную работу мотора и корректирует впрыск уже по факту.

Даже ДМРВ не знает, такие мелочи как:
- загаженность форсунок и падение их производительности
- давление топлива и износ бензонасоса, забитость фильтров топливной системы (в результате топливо может поступать не в том количестве, что нужно).
- износ мотора, то есть ДМРВ то посчитал воздух, который вошел внутрь, но сколько его через компрессионные кольца при сжатии уйдет он не знает.

И много-много ньюансов, каждый мотор индивидуален, нельзя сделать 2 одинаковых мотора, на любом производстве есть допуски.
Время = износ и вот уже моторы абсолютно разные.
Поэтому программа ЭБУ это некий усредненный алгоритм, чтобы ехало даже когда все плохо, и там есть над чем работать (если делать программу не на все моторы, а на 1 конкретный двигатель, с конкретным износом, в данный момент времени).

А датчик кислорода он спаситель, только по нему блок управления двигателем понимает как сгорело то , что он налил в цилиндр, эффективно или нет, и по нему дальше уже подстраивает смесь, делая ее правильной, благодаря нему с возрастом мотор остается таким же экономичным.

Отправлено спустя 14 минут 40 секунд:

Вообще, довольно интересно было бы сравнить, как едет Фью, но с "мозгами" и всеми необходимыми датчиками, как у Фокуса. Ведь моторы одинаковые, разница очень невелика, в наличии ДМРВ у ФФ2 (про 1.6 речь, без фазовращателей).

На одном автомобиле было бы правильно сравнить.
Не на разных, ибо у всех разный износ и разное обслуживание.
Кстате Фокус тяжелее.

В общем я пробовал как-то на фокусе:
- мой фьюжен 2006 год 1,4л.
и
- точно такой же фокус 2 хетч 2006 год 1,4л , но на дмрв (а мотор тот же самый)

Фокус тупее, я сначала думал может вес машины.
Но потом задумался: "моя машина обслуживается, форсунки и вся топливная аппаратура каждые 2-3 года очистку проходит, скорее всего там машина просто не обслуживается так".
От обслуживания сильно зависит еще.

Там когда сетка бензонасоса и форсунки засираются нашим "качественным топливом", машина вроде едет нормально, все хорошо (человек привыкает к динамике и плавного падения с возрастом и накопленным износом не замечает).
Но когда залез и все почистил , то оказывается "вау, она поехала веселее, она оказывается может ехать получше".

Вот такая дрянь с сетки бензонасоса смывается, за 3 года эксплуатации.

Может конкретно мне так везет и у меня местное топливо такое хреновое конечно

Отправлено спустя 12 минут 59 секунд:

- давление топлива и износ бензонасоса, забитость фильтров топливной системы (в результате топливо может поступать не в том количестве, что нужно).

Вот этот момент еще уточню.
В прошивке заложено, давление топлива и производительность форсунок постоянны и не изменны.
Когда завели машину, ЭБУ на основе этого алгоритма считает, но но износ, загаженность системы и прочие изменения, в том числе износ мотора.
Все это в итоге приводит к не совсем правильной смеси.
Но машина работает, пускай не так эффективно.

Например производительность форсунок меньше стала и топливная уже загажена.
Вступает наш "спаситель" ДК-1.
Он включается в работу и говорит блоку управления мотором "я смотрю ты налил топливо, а его мало, сгорело так, что кислорода много осталось в выхлопе, лей давай больше".
В результате ЭБУ не знает текущую производительность форсунок, но время открытия форсунки (каждый импульс), он по тому, что ему показывает ДК-1 может менять много раз в секунду.
Эбу может регулировать состав смеси меняя длительность открытия форсунки, ну и угол зажиганя, вот так просто машина подстраивается под реальные условия.
И самое интересное мощностей этого оборудования хватает, чтобы считать все датчики и принять решение о следующем импульсе впрыска за тысячные секунд, ну когда у нас обороты высоки сами подсчитайте время каждого такта.

[Roger Wilco]

Вы куда-то не туда пошли. Вспоминаем старьё.

Ее смысл, очень грубо, есть смесь 17к1. Мотор не едет, но и не жрет. Есть смесь 14к1. Авто уже едет, жрет пока мало, экология довольна. Есть смесь 12к1. Мотор едет на все деньги, чуть больше жрет, но ооочень печалит экологов. В чем плюс ШДК - напрямую измеряешь выхлоп и льешь столько бенза, сколько хочешь. Датчик в производстве дорогой. В чем плюс УДК - в производстве дешевый, умеет мерить только одно значение. Надо выбрать какое. ХМ, какое же значение нам выбрать, если на 17 к 1 оно не едет, а ниже 14 к 1 не дадут экологи? Ну вот и выбрали. Есть, конечно, и тех. Ограничения, но общий посыл именно такой был, когда все это зарождалось. ШДК четко фиксирует любую смесь газов. УДК только одну, шаг влево и вправо мозг может прикинуть с той или иной вероятностью. Но зачем делать лучше, когда экологи против богаче чем 14к1. ))