Como é determinada a carga do motor?

Estou lutando para encontrar informações sobre como a carga do motor é definida. É realmente apenas uma palavra chique para demanda de torque?

Existem três partes para esta pergunta:

1. Existe uma equação teórica usada para definir a carga do motor? Se assim for, o que é? Não encontrei nada definitivo no Bosch Automotive Handbook .

2. 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.

3. Algumas ECUs parecem fazer uma distinção entre carga relativa e absoluta do motor. Qual é a diferença entre os dois?

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.

A carga do motor é medida pelo sensor MAF. Em outras palavras, ele mede a quantidade de ar (e combustível) que você aspira no motor e compara esse valor ao máximo teórico. Quando modifiquei os mapas de combustível, aumento e ignição do meu Subaru, todas as tabelas que plotavam a carga do motor em RPM referenciavam a carga do motor em CFM (pés cúbicos por minuto). Basicamente, significa que, como meu turbo flui, por exemplo, 350 cfm no máximo, quanto mais próximo o fluxo de ar real disso, maior a porcentagem de carga.