Stabilizacja obrotów silnika spalinowego

Witam
Usiłuję zbudować (jak w temacie) do silnika od Skody (1,4 MPI),
Silnik ten zastosowałem do własnej konstrukcji maszyny ogrodniczej.
Problem wynikł podczas pierwszych prób, gdy się okazało, iż maszyna podczas pracy generuje losowo zmienne obciążenie dla silnika.
Można powiedzieć - chciała by aby dodać gazu. Ustawienie stałych obrotów np. śrubką nie wchodzi w grę gdyż po ustąpieniu zwiększonego obciążenia silnik zbytnio by się "rozkręcał".
W najróżniejszych kosiarkach itp znalazłem rozwiązania typu regulator odśrodkowy lub nawet zwykła klapka, sterowana podmuchem z koła zamachowego i za pomocą układu dźwigienek regulująca położenie przepustnicy.
W moim przypadku żadne z powyższych rozwiązań nie pasuje - a to z powodu zbytniej podatności na uszkodzenia czy też braku miejsca lub poziomu zagmatwania konstrukcji.
A ja oczywiście chciałbym: tanio, łatwo i dobrze
Wychodzi mi, że najbardziej sensownym byłoby wykonanie układu elektrycznego.
Tu niestety braki w edukacji i stąd prośba o pomoc.

Np takie rozwiązanie: (załącznik)

elektroma..es.jpg Download (36.52 kB)

-zasilanie z dynama rowerowego, napędzanego od paska klinowego (max 6V 3W)
-oczekiwany efekt to pociągnięcie pręcika stanowiącego rdzeń elektromagnesu z siłą ok. 0,5 kg, ruch ok.3cm,
który będzie (w komplecie z kontr sprężyną) sterował położeniem przepustnicy.

Niestety tu właśnie na przeszkodzie stają moje braki wiedzy - nie umiem policzyć:
-ile zwojów,
-jakim drutem,
-jaka średnica cewki,
-jaka jej długość.

I tu prośba do Was o podrzucenie potrzebnych wzorów bo w całym morzu wiedzy nie umiem ich odnaleźć (niezbyt się nawet orientując jakich szukać), przez co nawet nie wiem czy pomysł jest w ogóle realny.

Druga, już całkiem hipotetyczna możliwość (bo w tej dziedzinie wiem jeszcze mniej) to sterowanie przepustnicą za pomocą silniczka krokowego z wykorzystaniem impulsów z czujnika Halla lub z obrotomierza.

Proszę o pomoc (wzory, ich "instrukcja obsługi") lub podpowiedzi w kwestii innych, lepszych/realniejszych rozwiązań.

Pozdrawiam

Solenoid niespecjalnie nadaje się do regulacji liniowej w zakresie 30mm.

Zastosuj serwomechanizm sterowany z procesora, program niech ci ktoś napisze i tyle w temacie.

Dodano po 46 [sekundy]:

Jest też analogowy odpowiednik ale sporo droższy i kłopotliwy w działaniu.

Moźna pobrać sygnał z zapłonu i wykonać proste serwo sterowane z wzmacniacza operacyjnego.

Można założyć elektryczną przepustnicę z jakiegoś innego auta. Do tego silnik 12V w roli prądnicy i potencjometr dużej mocy. Prościej się nie da.

Dzięki za reakcję.

jdubowski napisał:

Solenoid niespecjalnie ... w zakresie 30mm.

Tego się obawiałem, tak "na oko", że przy dość długim ruchu będzie marnie. Myślałem, że może odpowiedni kształt cewki (długość) coś pomoże - szkoda

Strumien swiadomosci swia napisał:

Zastosuj serwomechanizm sterowany z procesora, program niech ci ktoś napisze...
Jest też analogowy odpowiednik ale sporo droższy i kłopotliwy w działaniu.

-serwomechanizm? Zrobić, kupić? Jaki, gdzie? Coś więcej poproszę - czego szukać, jak pytać?
Napisałem na początku, że marnie z moją wiedzą w tej dziedzinie a problem obrotów jakoś rozwiązać zwyczajnie MUszę bo już za dużo pracy włożyłem w maszynę żeby teraz zrezygnować.
-"sterowany z procesora"? Chodzi o mój komputer sterujący wtryskiem czy coś osobnego?
="program niech ci ktoś napisze" - tiia...

Zbigniew 400 napisał:

Moźna pobrać sygnał z zapłonu i wykonać proste serwo sterowane z wzmacniacza operacyjnego.

No, no - magiczne słowo "wykonać" - czyli coś co mogę zrobić bez kupowania gadżetów za ciężką kasę
Zechciałbyś trochę rozwinąć myśl - poprowadzić znaczy za rączkę laika?

kortyleski napisał:

Można założyć elektryczną przepustnicę z jakiegoś innego auta. Do tego silnik 12V w roli prądnicy i potencjometr dużej mocy. Prościej się nie da.

Też brzmi super - podpowiedz proszę gdzie/ od czego szukać takiej przepustnicy - rząd wielkości cenowo wiesz może?

To jest logiczne że ''wykonać ''' nie wykonasz bo serwomechanizm to nie rękodzieło artystyczne.

Nie rozumiem, czy silnik i resztę tez ''wykonałeś''czy kupiłeś?

Strumien swiadomosci swia napisał:

...Nie rozumiem, czy silnik i resztę tez ''wykonałeś''czy kupiłeś?

Spróbuję Ci wyjaśnić:
-"wykonałem" maszynę

500warsz..t.jpg Download (485.13 kB)

zamiast "kupić" gotową

atvdrag...jpg Download (159.18 kB)


Jak więc widzisz oczywiście, ze korzystam z gotowych podzespołów - czasem je kupuje, najczęściej jednak "odzyskuje" z urządzeń, które przestały być użyteczne w pierwotnej konfiguracji.
Myślę, że właśnie na tym polega idea "majsterkowania" a Fora są miejscem, gdzie można cię wymieniać doświadczeniami, wiedzą - służyć pomocą i korzystać z niej w dziedzinach, w których orientujemy się mniej lub wręcz wcale.
Jako, że żaden z nas alfą i omegą we wszystkim nie jest i nieraz, robiąc coś natrafia na problem nie ze swojej bajki.

Więc jak tam z Tobą - masz ochotę jakoś mi pomóc czy jedynie za pomocą dwu linijkowców wykazać ogrom mojej ignorancji?

Ze swojej strony mogę w zamian zaoferować porady w projektowaniu, zakładaniu i pielęgnacji ogrodów, nawodnień, w dziedzinach związanych z mechaniką pojazdową, ślusarstwem, ogólnie pojętą obróbką skrawaniem, spawalnictwem, żeglarstwem, jeździectwem, łucznictwem, akwarystyką, i jeszcze paru dziedzinach - a dodatkowo doradzić w doborze ciekawej lektury z kilku gatunków.
Tak więc spoko - nie jestem "pasożytem" i nie koniecznie aż tak głupim jak akurat w elektryce/elektronice - też mogę Ci się kiedyś przydać bo zakładam, że ten akurat to nie jedyny zakres Twoich zainteresowań.

urwis1961 napisał:

ten akurat to nie jedyny zakres Twoich zainteresowań.

Tak aktualnie poszukuje odżywki w stylu Gollup czy Klinik, która zrówna z ziemią roślinność na kilka lat, a nie chcę stosować kwasu azotowego czy innych podobnych preparatów.


Pokaż przepustnicę .

Golf 4 1.6 105 KM powinna podejść. Nawet na śruby. Tps trzeba że starej przełożyć.

Normalnie to się robi tak że zakłada się tempomat i on steruje obrotami silnika.
Tak robi się to normalnie, nienormalnie to hulaj dusza.

Witaj. Tutaj spokojnie można by zastosować arduino. Sygnał obrotów pobrać z czujnika Halla, jako element wykonawczy dać serwomechanizm o udźwigu 1 kg spokojnie wystarczy. Wystarczy zrobić zasilanie do serwomechanizmu z 12V na 5V, Na arduino są gotowe biblioteki, można wykorzystać Bibliotekę PID. Pomysł do zrealizowania w jedno popołudnie. Koszt nie będzie większy niż 100 - 120 zł, a jakie możliwości rozwoju.
Takie jest moje zdanie.

Tempomat od opla omegi i temat rozwiązany, ewentualnie poziom sygnału obrotów i liczbę impulsów mogą wymagać dopasowania, ale to już proste.

Najprościej to by było zabudowac na wale. Regulator odsrodkowy. Kilka dźwigni na krzyż i linkę od gazu ciąga. To jest maszyna, tu nie ma miejsca na zabawki typu arudino. To ma działać, być bezpieczne i niezawodne.

>Strumien swiadomosc...
[offtop mode]
Już starożytni Rzymianie wymyślili i ponoć z powodzeniem zastosowali w Kartaginie skuteczną technikę walki z
chwastami
A poważnie to na samym początku fascynacji herbicydami były środki, po których przez ~4 lata pozostawała goła
ziemia. Myślę, ze dziś już nie stosuje się tak barbarzyńskich metod i nikt nie produkuje takich środków, wszystkie
dzisiejsze to najczęściej fosfoniany (np. glifosat) pod tą czy inną nazwą handlową i fenoksykwasy) - choć mogę
się mylić bo sam nie stosując tak "niekoszernych" terapii nie szukałem też wiedzy w ich kierunku.
Do pozbycia się uporczywego zielska (na terenie gdzie NIE BĘDZIE potem upraw jadalnych) polecam mieszankę
pół na pół chwastoxu z roundupem, w dawce zalecanej na np. torowiska , w fazie bujnego wzrostu (koniec
wiosny/ początek lata). jak już chabazie wysokie to najpierw skosić, poczekać aż odrosną na ~15 cm i wtedy im
przywalić.
Mało naukowe? Ale skuteczne [/offtop mode]

Moja przepustnica:
przepustn..a2.JPG Download (491.75 kB)
przepustn..a1.JPG Download (461.41 kB)
Sprężyna powrotna (dość silna) została usunięta i teraz do przestawienia w dowolne położenie potrzebny jest
jedynie niewielki nacisk.
Z drugiej strony (pod deklem) jest parę trybików i coś co może nawet być silniczkiem krokowym ale służy chyba
jedynie do tzw. automatycznego ssania ew. może do informowania modułu zapłonowego o pozycji przepustnicy
(imo).
Wolał bym kolejny raz nie zdejmować tego dekla bo to konstrukcja z gatunku tak modnych dziś
"nierozbieralnych/nienaprawialnych/kup nowe". Ale jeśli uważasz, ze można z tego jakoś skorzystać i "wgląd"
pomógł by Ci coś doradzić - to oczywiście rozbiorę i wstawię zdjęcia.

>kortyleski
Muszę wszystko wygoglować najpierw bo na razie nic nie rozumiem (np. Tps)

Strumien swiadomosci swia napisał:

...zakłada się tempomat i on steruje obrotami silnika...

-czekaj czekaj bo zgłupiałem...
w mojej np. Frotce tempomat faktycznie dodaje gazu a nawet sama zmienia biegi, - tyle, że silnik kręci do różnych obrotów w zależności czy np. pod górę lub w trybie sport. Wydaje mnie się, że tempomat jest zainteresowany bardziej prędkością pojazdu niż obrotami silnika.
Moja maszynka, konkretnie kosiarka bijakowa, ma mieć na stałe wrzucony 4-ty bieg co daje poprzez stałe przełożenie przekładnią pasową wymagane obroty wału tnącego. One więc są ściśle związane z obrotami silnika.
W momencie kiedy noże wchodzą w gęstsze zielsko, zwiększa się opór i silnik "słabnie" - trzeba dodać gazu trochę, tyle żeby utrzymał obroty i nie "rozbujał się" jak opór zmaleje.


>wodzu12240
arduino - dla mnie to prawie jak czary
Nie boję się lutownicy, umiem powymieniać diody w chińskiej latarce czy inne w alternatorze. Ba nawet kiedyś (w oparciu o gotowy schemat) zrobiłem elektroniczny przerywacz kierunkowskazów a potem (już własnego pomysłu) centralkę alarmu ...
To co sugerujesz byłoby cudowne, już widzę możliwości - prosta zmiana zakresu regulacji itp.
Myślisz, że ktoś kto co prawda odróżnia tranzystor od układu scalonego a nawet npn od pnp ale umie je tylko polutować wg schematu - dałby sobie radę np. "poprowadzony za rączkę"?
A jeśli to poprowadziłbyś? np. na Priv żeby tu siary wśród Fachowców nie robić?

ps. sorki za poślizgi z odpowiedziami, ma dość nierówny dostęp do netu.

urwis1961 napisał:

W momencie kiedy noże wchodzą w gęstsze zielsko, zwiększa się opór i silnik "słabnie"

Tak, tylko że zamiast z kół jezdnych sygnał obrotów bierzesz z koła napędowego noży.

Ot tyle.

kortyleski napisał:

Najprościej to by było zabudowac na wale. Regulator odsrodkowy. ... To ma działać, być bezpieczne i niezawodne.

:) Zbudowałem:
regulat...jpg Download (423.93 kB)
regulat...jpg Download (344.93 kB)
regulat...jpg Download (308.41 kB)
Niestety jak skończony idiota umocowałem go na kole alternatora - moje myślenie "... trochę mniejsze koło, trochę szybciej będzie się kręcić, będzie mocniejszy - fajnie..."
Tyle, że "trochę" to różnica średnic kół wału 115 mm, alternatora 50 mm.
Przy pierwszej próbie, jeszcze bez cięgien - silnik zaraz po złapaniu bujnął się do 5tyś..
Łatwo policzyć?
Resztki regulatora prawie przebiły 3 mm osłonę wału bijakowego.
Czemu nie policzyłem wcześniej? Zaćmienie?

Domeną domoroslych konstruktorów jest robienie z głowy. Prototyp ma się rozpasc. Pamiętaj, nie rób tego błędu drogi raz.

Dodano po 1 [minuty]:

A przecież pisałem wyraźnie. Na wale

Pomysł [wodzu12240] spodobał mi się najbardziej.
Raz, że powinien rozwiązać problem - dwa, widzę wiele innych zastosowań do moich pomysłów z "poczekalni" (czyt. tych odłożonych na później z powodu braku prostego rozwiązania).

Zrobiłem więc zakupy:
-Arduino UNO klon (jak zniszczę to mniej żal 3-ech dych niż 9-ciu),
-serwo TowerPro MG-995,
-garść 78xx i trochę kondensatorów do nich.
Po czym ambitnie rozpocząłem próby.
Najpierw zrobiłem "listwę" stabilizatorów, żeby trochę uporządkować te 14,4V z alternatora.
Wyszło mi bardzo ładne i równe ~12; 9; i 5V. (te 12V to tak na zapas, może się jeszcze do czegoś przyda).
Następny krok - Arduino do laptopa. I pierwsza panika:
-"nierozpoznane urządzenie", cała noc szukania po necie. Doczytałem o wiadrach łez wylanych i worach h*ów wysypanych na chińskie podróby. Żadne z proponowanych i spróbowanych rozwiązań (tych, które choć zrozumiałem) nie zadziałało. Arduino po podłączeniu świeci dwoma diodami ale komp ni jak z nim współpracować nie zamierza.
Dopiero rano, świeże spojrzenie (syn), chociaż wg mnie to raczej "rzut na liny".
"...a próbowałeś innym kablem?"
Kabel pożyczony z drukarki = cudowne ozdrowienie Cool
Bieduinko śmiga aż miło - @chińce dały walnięty kabel!!!
2. Podłączyłem serwo, załadowałem przykładowy program - jest ok. Parę doświadczeń (przeróbek), żeby chodziło płynniej, w różnych zakresach itp. ogarniam bez większych problemów.
3. Widzę, że jest biblioteka do Halla (jeszcze go fizycznie "na stole" nie mam - nadal siedzi w silniku).
Myślę, że właśnie do prób "stołowych" z nim przyda się już te 12V.
Rano wyjmę czujnik i spróbuję pojechać dalej - ale...

Nie mam nawet bladego pojęcia jak "pożenić" ze sobą odczyt z Halla i polecenia dla serwa.
Intuicyjnie widzę to tak:
-odczyt z Halla przypisać do zmiennej xx,
-zrobić warunek, że jak zmienna mniejsza niż xx to serwo jazda w lewo o krok,
-zrobić warunek, że jak zmienna większa niż xx to serwo w prawo o krok.
-jakąś tolerancję wprowadzić, żeby układ nie reagował zbyt histerycznie.

Proszę podpowiedzcie jak to ugryźć bo nigdzie nie mogę znaleźć nawet trochę podobnego przykładu a moje umiejętności programowania (daaawno temu, trochę w basicu ale tam było łatwo, po prostu przejście do konkretnej linii programu) - są żenująco niewystarczające.

Ale przecież to proste porównywać sąsiednie wartości w czasie i liczyć ich przyrost.

Jak szybko rosną to i człon I rośnie w równaniu pętli sterowania zadajniekiem.

To tak najpierw w programie trzeba by zrobić 3 bloki .

1) Na podstawie impulsów z czujnika Halla wyliczyć prędkość obrotową
Na podstawie odczytu napięcia z potencjometru wyliczyć prędkość zadaną.
2) Te dane podać na regulator PI .
3) Wartość wyjściową z regulatora PI zamienić na impulsy sterujące serwem.

Tak bym to widział .

Trochę zrzynając, trochę zrzynając, trochę kombinując – stworzyłem coś takiego:

#include <Servo.h> //Biblioteka odpowiedzialna za serwa

Servo serwomechanizm; //Tworzymy obiekt, dzięki któremu możemy odwołać się do serwa
byte pozycja = 0; //Aktualna pozycja serwa 0-180
int pozycjaPoprzednia = 0;
const int hallPin = 2; //hall na pinie 2
unsigned long przerwa; //czas miedzy 'mignieciami' niskiego stanu halla

void setup() {
pinMode(hallPin, INPUT_PULLUP); //ustawienie halla
serwomechanizm.attach(11); //Serwomechanizm podłączony do pinu 11
Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
przerwa = pulseIn(hallPin, LOW); //odczytujemy przerwy w impulsach halla, liczba maleje ze wzrostem obrotow
pozycja = map(przerwa, 3200, 2600, 45, 90); //Zamieniamy je na pozycję serwa

if (abs(pozycja-pozycjaPoprzednia) > 5) { //Sprawdzamy czy pozycje różnią się o ponad 5 stopni
serwomechanizm.write(pozycja); //Wykonajujemy ruch
pozycjaPoprzednia = pozycja; //Zapamiętujemy aktualną pozycję jako poprzednią
}

Serial.println(przerwa); //Wysyłamy wartość do terminala
delay(1000); //Opóźnienie dla lepszego efektu
}

Założyłem, że mój hall daje sygnał cyfrowy.
Tak w ogóle, to wcale nie jestem tego pewny, a ani niczego nie można odczytać na czujniku, ani nie umiem znaleźć w necie – jakież to czujniki w skodach (MPI) montują.
Na chwile obecną jest tak:

Wsadziłem nasze Arduinko w śliczną puszeczkę, elegancka, z grubego plastiku, hermetyczna... całe 10 PLN w elektrycznym.
Dało się do niej też wsadzić wszystkie stabilizatory i wystawić przez szczelinę radiator. Na dokładkę dodać zewnętrzną listwę przyłączeniową na solidne śrubki (jakoś mało przekonująco wyglądają te arduinowe wsuwki zwłaszcza w trzęsącej się maszynerii).
Gorzej niestety z działaniem.

podłączyłem serwo, odpaliłem silnik i...
-po podaniu napięcia (kluczyk w stacyjce) serwo ładnie przyjmuje pozycję skrajną,
-przy stopniowym dodawaniu gazu (na razie ręcznie - jeszcze nie połączyłem serwa z przepustnicą) serwo wykonuje jakieś losowe drgania, choć (o ile dobrze rozumiem) powinno ignorować wartości z poza zakresu,
-przy ustawieniu obrotów ok. 2500 "oscyluje" w pobliżu w zasadzie dobrej pozycji,
-jednakże czasami potrafi ni z gruszki ni z pietruszki walnąć na max lub wrócić do zera.
Nie ogarniam tego - jeżeli nawet (co zakładam) hall walnięty i są "dziury" w odczycie to skąd takie maksymalne wychyły? Mogło by być, że właśnie analogowy?
Czy też nie do końca pojąłem to mapowanie i ono działa jakoś inaczej niż ignorowanie wartości z poza zakresu?

Pozdrawiam A

Zawsze możesz kupić gotowca. A i regulatory mechaniczne też znajdziesz. Do tej maszyny w zasadzie potrzeba do pracy stałych obrotów.

kkknc napisał:

Zawsze możesz kupić gotowca.

Gdzie można kupić gotowca???
Robię dokładnie coś podobnego Link i utkonołem w miejscu

Np. tu:
https://www.conrad.pl/Tempomat-Waeco-Magic-Speed-MS-50.htm?websale8=conrad&pi=851329

Zasilany podciśnieniem , w silniku z turbo odpada .

norbikk napisał:

Zasilany podciśnieniem , w silniku z turbo odpada .

Silniki diesla, z turbem czy bez, mają dodatkową pompę vacu właśnie do zasilania podciśnienieniowego wspomagania hamulców i automatyki.

W samochodach osobowych tak ale w moim przypadku ciągnik rolniczy nie ma.
Po za tym znalazłem jeden filmik na którym tempomat ten steruje obrotami silnika i również wpada w rezonans.
Jest to związane z większą bezwładnością kół pojazdu niż samego wału silnika.

norbikk napisał:

W samochodach osobowych tak ale w moim przypadku ciągnik rolniczy nie ma.

Wiesz jak najprościej uzyskać podciśnienie w ciągniku? Bez dokładania wakupompy?
Inaczej zachowuje się silnik bez obciążenia, a inaczej silnik obciążony. Do tego modyfikuje się jeszcze sprężynę przepustnicy - słabsza/mocniejsza.