Silindri rõhu mõõtmine

[Astrona]

Kas keegi on tegelenud silindrirõhu mõõtmisega või teab kedagi kes tegeleb või on tegelenud?

Mõte on mõõta silindri rõhku, kui mootor töötab, ja esitada see info/signaal koos väntvõlli nurgaga, kas reaalajas või kasvõi logina, et saada teada:
* PPP (maksimaalse rõhu nurk), mille järgi täpselt süütenurka seadistada nii, et PPP nurk oleks igas olukorras sama (12-17ATDC?).
* detonatsoon (enne, kui see kuuldavaks muutub)
* jms
Selle tulemusena saaks mootorile parema seadistuse tõttu kõrgema effektiivsuse ja töökindluse. Peale töökindluse tõstmist võib muidugi tõsta ka boosti, et säiliks endine töökindlus juba suuremal võimsusel.
Ideaalne oleks, kui saaks seda teha igas silindris, aga ka ühe silindri andmetest oleks palju kasu. Ühesõnaga pole siis vaja oletada õiget süütenurka läbi rehvide võimsust mõõtes

Mõõtmiseks on erinevaid variante:
* ion-sensing, ehk kõrge alalispinge laskmisega läbi süüteküünla mõõtes voolu tugevust, mis vastab millegi pärast silindri rõhule (lämmastiku ioonid vm möllavad silindris vms). Seda meetodit kasutatakse ka mõnede stock EFI'de puhul, ja on ka DIY projekte, aga lihtne see pole. Eriti ei räägita realselt toimivatest DIY projektidest. Tuleb pmber teha süütesüsteem, vahele ehitada korralik elektroonika + loogika ja lisaks veel natuke programmeerimist.
* anduriga otse silindrist - teostus on isenesest lihtsam: puurida auk otsaga põlemiskambrisse ja paigaldada sinna vastav rõhuandur (tranducer).

Mõlemal juhul on vaja "loggerit" või ADC'd, mis rõhusignaali saadaks otse arvutisse või mikrokontrollerisse.
"Ion-sensingu" suur pluss on see, et pole vaja kaant maha võtta ja sinna sisse auku puurida. Ja tolle täpsus põhimõtteliselt ei tohiks ületada korraliku anduri täpsust. Peaks olema võimalik ka ise puurida küünlasse see auk.
Peale selle on vaja muidugi sinna kõrvale väntvõlli trigger-anduri signaali, ja see peab olema täpne ja ajaliselt sünkroonis rõhu signaaliga.
Näiteks normaalrõhul liigub õhurõhk 33cm/ms, ja kui mõõdame seda läbi toru, mis on 10cm pikk, siis 6000RPM (10ms/360deg) juures jääb rõhusignaal 18kraadi hiljaks (27deg @ 9000RPM).
Seega seda tuleb tarkvaras kompenseerida. Süsteemist, mis taob 7 kraadi sinna-tänna (nagu mõni vana kulunud nissani CAS andur ) on vähe kasu. Ei teagi palju rõhku meil üldiselt maksimaalselt on - aga vist 75-150bar vahele. Ja selle rõhu juures liigub see rõhu laine juba kiiremini. Seega kompenseerimist peab korrigeerima ka vastavalt absoluutsele rõhule, kuna helikiirus muutub.
Et 1-kraadi resolutsiooni saada peab "Logimise" või ADC kiirus olema 9000rpm = 6.6ms / 360deg = 0,01ms 54000Hz.

Andurite hindasid üldiselt ei avaldata, aga mingi andur näiteks maksis 30000.-. Vaja oleks 0-300bar (200bar pole ok?) andurit, mis kannataks ka detonatsiooni (mitu bar see on??). Kusjuures rõhu absoluutväärtus polegi nii oluline, kui selle korduvus igal mõõtmisel vms. Toodetakse ka küünal-rõhuandurit - saad tellida endale sobiva küünla juba koos rõhuanduriga - PSIPlug - pole odav.
Aga kui kasvõi ainult 10 korralikku mootorit turvalise ja effektiivse süütenurga saab, on asi väärt rohkem kui 100000eek. TipTop oleks kui saaks 25K'iga kasutatava süsteemi valmis (järgmine maksaks juba poole vähem).

Olen korduvalt sellele mõelnud, aga pole veel korraliku kodutööd teinud - võiks veel mingi 1000h surfida
Olen üsna kindel, et sellest ei tule erinevatel põhjustel mitte midagi välja , eriti kui peaksin sellega üksi tegelema.
Aga kui kellelgi on huvi selle vastu, võiks postitada siia, kui midagi huvitavat antud teema kohta leiab (erinevad uurimustööd, andurite müügipakkumised jms).

[Miq]

kas pole karta, et otseselt rõhumõõtmisel, kas siis august küünlas või kaanes, hakkavad impulsid resoneeruma? impulsid hakkavad torus edasi-tagasi liikuma ja ühinema.

[murjam]

Ma ei saanud aru, palju need ostetavad anduriga küünlad maksavad? Ilmselgelt oleks sellise kasutamine hoopis lihtsam kui ise millegi aretamine.
Ei kujuta ette, et selle anduri jaoks neljaklapitehnikas mootori kaanes kuskil mujal üldse ruumi oleks kui küünla juures.

[Mihkel]

Küünla umbkaudne hind on Astronal ka välja toodud anduri hinnana.
Eestis on 1 selline küünal õppeeesmärkidel ka olemas.
Kuumusastme või küünlatüübi vahetamiseks tuleb loomulikult uus küünal tellida.

[KaroK]

Ei, Astrona, sa ei ole ainuke

http://www.ronex.ee/index.php?group_id=23&page=50&

*Kistler : Mootorite diagnostika ja andurid
*Rõhuandurid

Küünla hind pidi olema kuskil poolesaja tuhande kandis.

Vähemalt üks silindrirõhu mõõtmise süsteem on Eestis tõepoolest olemas,
kahjuks pole olnud endal veel au mõõtmistulemustega tutvuda.

[Astrona]

kas pole karta, et otseselt rõhumõõtmisel, kas siis august küünlas või kaanes, hakkavad impulsid resoneeruma? impulsid hakkavad torus edasi-tagasi liikuma ja ühinema.

Väike kartus on Peale selle on ka silindris lainete liitumised jne. Lootus on, et selle saab välja filtreerida.
Tuleks välja arvestada ka minimaalne toru jämedus, millega tekitame näiteks 0.1-1deg pikkuse lisa-viivituse, aga sellega ei lase rõhul liiga suurel määral kõikuda.
Mõõtmisel huvitab meid kõige rohkem 5-30ATDC "aken", mis on ainult 3-4% ajast (25/720deg). Isegi kui tahaks "closed-loop"iga süüdet korrigerida, on meil piisavalt aega filtreerida, analüüsida jne.
Kuna meil on niikuinii teada mootori kiirus, siis saame filtreerida täpselt 1-2kraadini kogu signaali, mis peaks kõrvaldama isegi detost tekitatud resonantsi, kuna tolle pulss peaks käima pigem 6-7 kraadi tagant - võin eksida. Aga enivei on vaja low-pass ja hi-pass filtreid vahele.

Kellel see PSIPlug eestis on TKTK, TTU? Nendega oli ka mingi variant, et vastavalt igale erinevale küünlale ei pea kogu andurit uut ostma. Hind oli minu teada ~30K kui ise tellida. Olen vaadanud kah neid ronexi pakutavaid jubinaid. Suhtlen nendega Ronexiga edasi...
Ideaalne oleks kui saaks 40K eek anduri asemel kasutada mingi trikiga 3Keek andurit, kasvõi kui peaks sinna 5k eest ime-jahutuse ehitama

EDIT:
Kistler: Engine Combustion Analysis
http://www.kistler.com/mediaaccess/en-e ... -02.09.pdf

[Miq]

Kas tavaline MAP andur on ka piezo-elektriline?

[Erki]

Mingi hetk tundsin isegi selle silindri rõhuanduri vastu huvi. Mõtlesin, et kas ei saaks seda väljundit Megasquirdile sisendiks panna. Minu MS2 logib Burst mode's iga 0.06 sekundi tagant. Siis tegin väikse tabelarvutuse ka selle kohta:

Kood: Vali kõik

vpm 	vps	   mkpvsj  mkpv0.06sj  majtv2kps	
1000	16.67	 6000	 360	      0.00033333	
2000	33.33	 12000	720	      0.00016667	
3000	50	    18000	1080	     0.00011111	
4000	66.67	 24000	1440	     0.00008333	
5000	83.33	 30000	1800	     0.00006667	
6000	100	   36000	2160	     0.00005556	
7000	116.67	42000	2520	     0.00004762	
8000	133.33	48000	2880	     0.00004167	
					
vpm	         väntvõlli pööret minutis				
vps	         väntvõlli pööret sekundis				
mkpvsj	      mitu kraadi pöörleb väntvõll sekundi jooksul				
mkpv0.06sj	  mitu kraadi pöörleb väntvõll 0.06 sekundi jooksul				
majtv2kps	   mis aja jooksul teeb väntvõll 2 kraadise pöörde (sekundites)				

Paistab jah, et MS on ikka väga aeglane selle asja jaoks. Isegi 1000 pöörde juures logib MS iga täispöörde tagant. Et sellest andurist mingit kasu ka oleks, siis oleks vaja logida seda ca iga 50 mikrosekundi tagant.

Mul on see USB-Serial adapter ka vahel, võibolla ilma selleta otse serial porti saab ka kiiremini logida. Kui kiiresti teil MS logib Burst mode's?

[Astrona]

Selle loggeri annab kindlasti kiirema teha kui MS.
Vat kui su Burst on 0.06s ehk 60ms, siis mootori täis kiirusel saad ühe kirje 10 pöörde kohta . Kui iga kraadi tagant oleks võimalik andmed PC'sse saata ja tagasi, siis võiks üldse PC'd kasutada juhtimiseks . Vaja on 7500rpm peal 0.5deg resolutsiooniga -> 96000 väärtust sekundis. Kui ma ei eksi siis MS tegi 10 taktiga ADC muundamise, eeldades et kasutame ainult ühte ADC'd - mis on ~200khz - napilt piisav.
See 60ms on maru aeglane. Mul oli 100ms normal logging, ja burstiga sain 9-10ms tagant (ei mäleta palju selleks modima pidi). Ja me ei pea saatma kogu rõhu infot vaid ainult ~ -5-25deg TDC info. S.t., et kui nüüd saata iga kahe pöörde jooksul ära tema 36kraadi (5% kahest pöördest) 36B = 1b/1deg resoga, 144B = 2B/0.5deg rõhu infot 2x8ms (7500rpm 720deg). 36B/16ms = 2250B/s mis ei tohiks olla probleemiks ka ~25kbps'iga. Kui 1B'ne rõhuväärtus on piisav, siis mingi 56kbps'iga saaks ilusti 0.5deg täpsusega info üle kantud. Küsimus on kas see ADC tal ikka töötab laitmatult ~100khz peal jne. Kui ei, siis oleks mõtekam juba läpaka helikaarti kasutada Alati annab teha spetsiaalse kontrolleri.

[Fog]

Keeruliseks ajate selle. Elfas jmt. kataloomades on mingid usb mitmekanalilised ADC-d olemas koos softiga.
Ühest kanalist 36-1 triggeri sisend, teistest rõhusignaalid ja olemas.
Hiljem pildipealt näha mis kraadi all mootor oli ja silindri rõhk.

1/(7500/60*360) = 1/45000s ehk 50khz adc karp on enam kui küll.

[Astrona]

Keeruliseks ajate selle. Elfas jmt. kataloomades on mingid usb mitmekanalilised ADC-d olemas koos softiga.
Ühest kanalist 36-1 triggeri sisend, teistest rõhusignaalid ja olemas.
Hiljem pildipealt näha mis kraadi all mootor oli ja silindri rõhk.

1/(7500/60*360) = 1/45000s ehk 50khz adc karp on enam kui küll.

Pane link kah. 1min otsimise peale leidsin 20Hz 300-5000eek, mis annaks 0.45deg/1500RPM reso ja 2.25deg / 7500RPM. Noh enamuse infist saaks kätte. Ideaalne oleks vist ikka 0,5deg, et anduri jms vigade lisandumisel jääks ikka kraadi piiresse vms.

[Fog]

Pane link kah. 1min otsimise peale leidsin 20Hz 300-5000eek, mis annaks 0.45deg/1500RPM reso ja 2.25deg / 7500RPM. Noh enamuse infist saaks kätte. Ideaalne oleks vist ikka 0,5deg, et anduri jms vigade lisandumisel jääks ikka kraadi piiresse vms.

Pole linki, lihtsalt kunagi neid vaadanud.
See 300 on ainult andur. 2,5k oli see 20khz julla.

Küsimus on, kas 20000 korda sekundis võetakse kõikide kanalite näitu, või per kanal, ning kas teisi kanaleid saaks välja lülitada ja ühele kiirust juurde.

Aga teades sind, vaata parem juba komponentide osast ADC kive. Kunagi oli mingi tore koht epanorama.net kus lihtsad skeemid igasugu jubinate jaoks.

Paralleelport peaks kannatama umbes 500kss kiirust 8 bitise resulutsiooniga.