Детали Двигателя на Пропане

В этом тексте я попробовал написать о своем опыте работы с пропановой установкой и выполнить обзор аппаратной начинки автомобилей, которые работают на сжиженном пропане. Попробовал понять, что там к чему.

Попробую провести разбор оборудования KME Nevo для 4х цилиндровых двигателей от польской компании KME.

Обычно газовые автомобили не продают в авто-салонах. Газовые баллоны ставят уже после. Буквально за несколько часов. Стоит это порядка 35k RUR.

Что надо из оборудования?

Вендор предлагает вот такую схему подключения

Она составлена главным образом для техников монтажников. Всё что от них требуется это уметь считать до 8ми и различать цвета. Инженерной же инфы на схеме практически нет.

Вот более подробная схема

Тороидальный баллон ставят в багажник на место запасного колеса. Там внутри порядка 10(+- 2) атмосфер сжиженного пропана.

На баллоне установлен мультиклапан. Он сбрасывает газ при перегреве, блокирует газ при прорыве магистрали. Также его может перекрывать по проводам сам ECU.

На балоне есть резистивный датчик уровня сжиженного пропана. При этом в документации полностью отсутствует информация о формуле пересчета сопротивления на датчике в литры сжиженного пропана.

В состав оборудования также входит датчик давления газа CCT6-D (MAP sensor). Его ставят после газового редуктора. Этот датчик также измеряет температуру пропана перед форсунками. D значит цифровой. То есть результат передается по цифровой шине LIN. Рапиновка датчика неизвестна как и сама схемотехника.

Судя по фото внутри CCT6-D есть какой-то 8-пиновый микроконтроллер, который преобразует напряжение в LIN пакеты. Но это только предположение. Распиновка CCT6-D неизвестна. Указаны только цвета проводов в Harness, чтобы техники бездумно подключали.

Все датчики и исполнительные механизмы подключаются к отдельному контроллеру управления газовыми форсунками ЕСU. Его иногда называют SAVER-SKY но на самом деле это Nevo-SKY.

его габариты

распиновка разъёма газового ECU такая

Например этот экземпляр производства польской компании KME.

С обратной стороны электронные платы PCB без компонентов. Видимо так спроектировали для упрощения производства изделия

Сердцем данного контроллера является чип S9S12G128F0VL. В первом приближении это 16-битный микропроцессор архитектуры S12. У него всего 8kByte RAM для данных и 128kByte Flash для программы. И работает он на тактовой частоте 25MHz. Совсем кроха по современным меркам микроконтроллеров. На Aliexpress S9S12G128F0VL cтоит порядка 500RUR.

Вот блок схема микроконтроллера S9S12G128F0VLL на втором уровне абстракции

В чипе S9S12G128F0VLL присутствует контроллер CAN, однако в PCB он никак не используется.

Также на плате можно узнать 8-пиновый чип DMP3098LSD P-канального полевого транзистора и чип VNS3NV04DP-E. Это сдвоенный полевой транзистор. Остальные компоненты имеют непонятную маркировку.

К контроллеру прилагается Win(довая) DeskTop утилита для настройки и диагностики электронного блока управления. Называется SAVER-4.0.10.4.exe. Контроллер и компьютер соединяются по 2хпроводному полнодуплексному интерфейсу UART. Операционка определяет ECU как виртуальный COM порт на битовой скорости 38400 bit/s (SAVER-SKY) либо 9600bit/s(SAVER 714). Поверх UART начинает работать проприетарный бинарный протокол для обмена данными между Win процессом SAVER-4.0.10.4.exe и прошивкой на газовом ECU Nevo-SKY.

Судя по наблюдению за трафиком структура бинарного UART пакета примерно такая: PREAMBULA, CODE_NO, LENGTH, DATA…DATA, CRC. Однако как интерпретировать этот бинарный протокол абсолютно не ясно. На сайте инфы нет. Вендор на письма не отвечает.
Это полная распиновка Harness(а) от комплекта KME.

Вывод
Газовая установка устанавливается поверх инжекторного двигателя и не требует выбрасывания оригинальных деталей. Управление форсунками электронное от отдельного ECU. Как видите, в ГБО даже CAN не фигурирует. Для диагностики выведен интерфейс UART с проприетарным и непонятным протоколом поверх. За спецификацией UART пакетов надо идти на поклон к Полякам. Схемотехника платы ECU и даже распиновка датчика давления - всё это тоже закрытая информация. Берите мультяшную схему и соединяете по цветам. Остальное вам знать не положено. В общем полный "технологический диктат" со стороны EC.

Меня также настораживает, что в ГБО 4го поколения отсутствует возможность измерить давление и температуру в баллоне. Дело в том, что согласно закону Шарля.

Давление газа фиксированной массы и фиксированного объёма прямо пропорционально абсолютной температуре газа.

При наличии этих 2х датчиков можно было бы по показаниям датчика давления и температуры в баллоне автоматически на программном уровне прошивки определять качество заливаемого пропан-бутана.

Надеюсь этот текст помог кому-нибудь лучше понять, что у него под капотом. Если у кого-то есть какие-либо недокументированные особенности комплекта от KME или общее представление как работают автомобили на природном газе, то пишете в комментариях.

При работе с ГБО вам придется распознавать эти акронимы

Links
https://kme.eu/kme/en/produkt/pressure-sensor-cct6-d-nevo/
https://www.youtube.com/watch?v=009dWCXfZhA

https://www.youtube.com/watch?v=UQrlSaOAM58

https://www.youtube.com/watch?v=e3A37_5K2VQ

https://habr.com/ru/post/141095/
https://habr.com/ru/post/425467/
https://habr.com/ru/company/itelma/blog/507064/