Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Computer ControlsComputer Controls
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Tester wydajności wtryskiwaczy LPG LTW-01

Flaman11 24 Lis 2017 15:25 5223 12
  • Tester wydajności wtryskiwaczy LPG LTW-01
    Witam,

    Chciałbym przedstawić projekt prototypu testera wydajności wtryskiwaczy do samochodowych instalacji LPG. Urządzenie ma za zadanie pomiaru i wyświetlenia różnicy w wydajności pomiędzy badanami wtryskiwaczami. Projekt wykonałem 2, 3 lata temu, a konkurs na tyle zadziałał motywująco, że postanowiłem się nim pochwalić. Niestety jako, że jest to urządzenie prototypowe nigdy nie powstała dokumentacja na cele prezentacyjne i to co mogę pokazać jest dość małym zbiorem informacji. Urządzenie od prawie dwóch lat pracuje u kolegi w warsztacie i wspomaga przy produkcji.

    Tester wydajności wtryskiwaczy LPG LTW-01Tester wydajności wtryskiwaczy LPG LTW-01

    Aparatura dokonuje pomiaru dwóch wielkości fizycznych ciśnienia powietrza przepływającego przez wtryskiwacz, oraz rezystancję cewki wtryskiwacza.
    W założeniach projektu była diagnostyka wtryskiwaczy do samochodowych instalacji gazowych poprzez pomiar wydajności, oraz pomiar rezystancji cewki. Sposób sterowania symulacja pracy silnika samochodowego, tj. do regulacji tester posiada regulację obrotów w zakresie 500-9000 obr./min. z rozdzielczością 10 obr./min Oraz regulację czasu otwarcia wtrysku w zakresie 1 ms do czasu trwania jednego cyklu obrotu z rozdzielczością 1 ms.

    Urządzenie posiada 4 kanały pomiarowe umożliwiające podłączyć listwę common rail. Dane przedstawione są na wyświetlaczu graficznym w postaci graficznej skali oraz wartości cyfrowej. Pomiar rezystancji ma na celu stwierdzenie jakiego rodzaju jest podłączony wtryskiwacz. Pomiar ciśnienia w instalacji z regulowanym upustem pełni funkcję pomiaru przepływu powietrza. Czym bardziej będzie otwarty wtryskiwacz tym większe ciśnienie trafi do układu pomiarowego.

    Tester został zamknięty w dużej obudowie wykonanej z aluminium, a wewnątrz znajduje się zasilacz, listwa czujników ciśnienia, płytka z 4 wyświetlaczami siedmiosegmentowymi, płytka sterująca wtryskiwaczami oraz płytka z sercem całego układu. Do regulacji parametrów pracy wtryskiwaczy służą 4 przyciski znajdujące się na pokrywie górnej, oraz jeden przycisk na froncie pełniący dwie funkcje. Pierwsza krótkotrwałe wciśnięcie powoduje włączenie pomiaru rezystancji. Wciśnięcie na czas około 2 sekund powoduje włączenie/wyłączenie podłączonych wtryskiwaczy. Z założenia układy wykonawcze miały znajdować się na osobnych płytkach PCB, dzięki czemu modyfikacje można dokonywać modułową.

    Pomiar rezystancji wykonywany jest na dzielniku napięcia gdzie R1 to rezystor 24.9 Ohm 1%, a R2 cewka wtryskiwacza. Napięcie referencyjne jest równe napięciu zasilania dzielnika i wynosi 2.5V, maksymalna dokładność napięcia według noty katalogowej układu wynosi 2%, jednakże wartość napięcia nie ma wpływu na wynik pomiaru, a jedynie wartość rezystora R1 dla którego rozrzut 1% daje nam błąd pomiaru w granicach +/-0.0025 Ohm. Dla zwiększenia jednoznaczności wyniku pomiaru zbierane są 64 próbki odczytu z przetwornika A/D, które w następnej części są uśredniane i dopiero na średniej dokonywane są obliczenia pomiaru rezystancji. Obliczenia wykonywane są według poniższego wzoru po lewej, gdzie Uwej i Uref są sobie równe, a Adc wynosi 10, Ac1 uśredniona wartość 64 próbek pomiaru.
    Tester wydajności wtryskiwaczy LPG LTW-01

    Pomiar ciśnienia.
    Do pomiaru ciśnienia zostały wykorzystane analogowe czujniki różnicowe o charakterystyce liniowej mierzące w zakresie 0-1000 kPa. Do pomiaru napięcia został wykorzystany wbudowany przetwornik AD i wewnętrzne napięcie referencyjne 2.56V, wewnętrznego mikrokontrolera. Odczytana wartość jest przekazywana do procesora głównego, który wyświetla wyniki. Nie ma dokonywanych na odczytanych wartościach cyfrowych żadnych operacji matematycznych. Natomiast przyjęto, że jednostka skali jest stałą wartością cyfrową bez względu na maksymalną wartość skali. W przypadku przekroczenia wartości skali, skala ma przesunięty zakres pomiaru, tj. gdy pomiary mieszczą się w wartości 100, to skala przedstawia zakres 0-100, jeżeli np. pomiary wynoszą 450, to skala przedstawia zakres 400-500.
    Tester wydajności wtryskiwaczy LPG LTW-01

    Urządzenie zostało podzielone na 5 sekcji:
    Zasilanie w oparciu o zasilacz ATX.
    Moduł pomiaru ciśnienia w oparciu o czujniki ciśnienia z wyjściem napięciowym. Dane z czujników trafiają do mikrokontrolera Attiny26 i przesyłane są do procesora głównego.
    Tester wydajności wtryskiwaczy LPG LTW-01Tester wydajności wtryskiwaczy LPG LTW-01
    Moduł wykrywający podłączenie wtryskiwacza i wyświetlający nr kanału na wyświetlaczu 7-segmentowym. Detekcja zrealizowana sprzętowo.
    Tester wydajności wtryskiwaczy LPG LTW-01Tester wydajności wtryskiwaczy LPG LTW-01
    Moduł sterowania wtryskiwaczami. Wtryskiwacze sterowane są poprzez tranzystory typu mosfet, które mogą pracować na napięciu stałym 12V i obciążeniu 4A. Za separacje układu sterowania od układu pomiaru rezystancji odpowiada przekaźnik. Za pracę wtryskiwaczy odpowiada mikrokontroler Attiny2313, a parametry pracy odbierane są z procesora głównego.
    Tester wydajności wtryskiwaczy LPG LTW-01Tester wydajności wtryskiwaczy LPG LTW-01
    Ostatnią sekcją jest płyta główna, która odpowiada za sterownie wyświetlaczem graficznym, obsługę przycisków, komunikację z mikrokontrolerami peryferyjnymi oraz logikę działania całego urządzenia.
    Tester wydajności wtryskiwaczy LPG LTW-01Tester wydajności wtryskiwaczy LPG LTW-01

    Na koniec przedstawiam kilka filmów z testów i działania. Niestety na filmach widoczny jest jedynie wyświetlacz graficzny, a nie całe urządzenie.








    Dziękuję za uwagę i zachęcam do komentowania.

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    Flaman11
    Poziom 17  
    Offline 
    Specjalizuje się w: c#, asp.net, c++, bascom
    Flaman11 napisał 312 postów o ocenie 273, pomógł 1 razy. Mieszka w mieście Zgierz. Jest z nami od 2009 roku.
  • Computer ControlsComputer Controls
  • #2
    paszczakq
    Poziom 23  
    Projekt ciekawy i przydatny . Wiadomo że po czasie wtryski dostają sporych rozjazdów co się kończy upalonymi zaworami i innymi atrakcjami .

    Mi by się przydał generator impulsów tak 5 albo 10 ms przy 2000 obr . Byłoby uniwersalne do testowania nie tylko wtryskiwaczy lpg ale i PB . Do tego menzurki i można porównać ze sobą zestaw wtrysków
  • Computer ControlsComputer Controls
  • #3
    lukashb
    Poziom 39  
    Jak kiedyś robiłem komputer spalania do skody Felicji :D to zanim doszedłem co i jak z pomiarem czasu (pokręcona sprawa, zmiana zboczy podczas trwania pomiaru) to żeby nie latać do auta, zrobiłem generator "jazdy". Czyli Atmega8 generująca poprzez PWM częstotliwość rzędu 15Hz i każdy impuls o czasie trwania 3.8ms (stąd właśnie PWM by sobie ustawić czas otwarcia). Działało znakomicie. Skodzina paliła PB95 w mieście ok. 8.5-9 litrów paliwa. Zgadzało się wg wskazań. Kalibrację przyjąłem na czucie, nie wiedziałem jaki jest wydatek wtrysku - ustawiłem taki by na wolnych, na rozgrzanym silniku, było spalanie chwilowe 0.8l/h, to był sukces.
  • Computer ControlsComputer Controls
  • #4
    grala1
    Specjalista grupy V.A.G.
    Może coś więcej na temat pomiaru wydajności?
    Jak się ma pomiar ciśnienia powietrza przepływającego przez wtryskiwacz do jego wydajności, jak to przeliczasz??
  • #5
    Krzysztof Kamienski
    Poziom 43  
    grala1 napisał:
    Jak się ma pomiar ciśnienia powietrza przepływającego przez wtryskiwacz do jego wydajności, jak to przeliczasz??
    Ciężka sprawa, biorąc pod uwagę inny ciężar właściwy powietrza a inny LPG i to ściśle zależny od temperatury. Zobaczymy, poczekamy...
  • #6
    Flaman11
    Poziom 17  
    Głównym założeniem było cyfrowe przedstawienie wydajności, więc menzurki, rotametry, czy zegarowe czujniki przepływu odpadały. Pomiar wydajności okazał się bardzo wąskim gardłem tego projektu. Wypracowana została metoda taka jak jest stosowana w aparaturach mierzących wydajność w oparciu o rotametr. Celem nie było wyliczenie, ani przedstawienie wartości wydajności, a wykazanie różnicy w wydajności badanych wtrysków. Natomiast pomiar wydajności został wyliczony na zasadzie mapowania wyników przepływu aparatury na rotametrze bez podłączonego wtryskiwacza i przeniesienie wyników na moją aparaturę na zasadzie kalibracji mechanicznej. Kalibracja mechaniczna polega na regulacji otwarcia zaworów upustowych, który ma bardzo duże znaczenie. Jeżeli zawór upustowy jest zamknięty ciśnienie w instalacji jest stałe, jeżeli jest otwarte, to ciśnienie może nie zostać zmierzone(będzie równe ciśnieniu powietrza otoczenia). Kalibracja zaworu polega na znalezieniu pkt. gdzie ciśnienie jak najszybciej ulega wyrównaniu do ciśnienia powietrza otoczenia po wyłączeniu pomiaru, a jak największą czułością na zmiany ciśnienia.
  • #7
    Krzysztof Kamienski
    Poziom 43  
    @Flaman11 Wybacz Kolego, ten powyższy wywód zaczyna mi przypominać niesławnej pamięci projekt ,,Kameleon", przedstawiony w tym dziale. Bo ten opis to niestety, techniczny bełkot :cry: . Wydajność wtryskiwacza można bardzo prosto zmierzyć przepływomierzem przy otwarciu go impulsem elektrycznym o ściśle określonym czasie i zasileniu stałym ciśnieniem czynnika. I wystarczy jeden precyzyjny przepływomierz, reduktor ciśnienia a chcąc zautomatyzować pomiar dla np. czterech wtryskiwaczy na raz, cztery elektrozawory. Pomiar rezystancji cewki wtryskiwacza jest zupełnie zbędny, bo dopiero bardzo duże rozbieżności tego parametru mogły by wpływać na wydajność jednostkową badanego wtryskiwacza.
  • #8
    grala1
    Specjalista grupy V.A.G.
    Co daje pomiar rezystancji cewki skoro i tak w programie mamy tylko do wyboru np Valtek 1Ω czy 2Ω?
    Czasem można wprowadzić korekcję w % dla wtryskiwaczy ale jak to się ma do rezystancji?
  • #9
    Flaman11
    Poziom 17  
    Być może niekoniecznie jasno to wyjaśniłem. Co do przepływomierza, to nie wiem jaki przepływomierz kolega ma na myśli. Testowałem na różnych przepływomierzach(nawet z ekspresów do kawy) i nie dało się wykonywać żadnej sensownej analizy wyników. A sensowny przepływomierz jaki znalazłem na tamte czasy, to nie bagatela 2 tys. zł i nie odważyłem się tyle zainwestować w testy. Dlatego została wypracowana inna metoda bez użycia przepływomierza. Co do pomiaru rezystancji, to pomiar miał proste zadanie, wskazać typ wtryskiwacza, bo są o różnej rezystancji dostępne na rynku. Urządzenie jest prototypowe i nie wszystkie aspekty zostały dopracowane, jednakże co do pomiaru wydajności, to udało się to na tyle dopracować, że można jednoznacznie wskazać, różnice w wydajności podłączonych wtrysków.
  • #10
    grala1
    Specjalista grupy V.A.G.
    Czy można prosić o filmik gdzie bedzie widać sprawdzanie różnic wydajności?
    Chyba że jest to już pokazane na filmie oprócz pomiaru rezystancji.
  • #11
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #12
    encore
    Poziom 17  
    Zapominacie że krytycznym parametrem w tym testerze jest jego cena.
    Rozumiem, że jest on zrobiony dla warsztatu gazowego, a to zwykle są mikrofiremki 1-2 osobowe. Budżet takiej "firmy" na inwestycje to jest pewnie 200-300zł.

    Dla mnie idea pomiaru jest prosta. Podłącza sie 4 wtryskiwacze i patrzy czy są rozbieżności w wydatku poszczególnych wtryskiwaczy względem sąsiadów.
    W tej metodzie nie chodzi o pomiar przepływy a tylko i wyłącznie sprawdzenie czy wtryski gazowe mają , cokolwiek to znaczy, taki sam wydatek. Tyle i nic więcej.

    Dla gazownika w zupełności to wystarcza.

    Inna kwestia czy w 2017 roku taki tester ma sens?
    Powiedzmy jeszcze 5 lat temu kiedy królowały wtryskiwacze lpg typu Valtek taki tester miał uzasadnienie.
    Dzisiaj kiedy na rynku bez problemu dostępnych jest przynajmniej kilka modeli bardzo porządnych wtryskiwaczy gazowych sens takiego testera jest dla mnie mocno dyskusyjny.

    Tester ma sens tylko jak ktoś używa jeszcze wtryskiwacze Valtek. Jednak jak jakiś gazownik montuje cały czas takie wtryski to radzę trzymać się od niego z daleka.
  • #13
    Flaman11
    Poziom 17  
    Wrzuciłem dwa filmy z testów, więcej nie mam. Encore prace nad urządzeniem wystartowały w 2012 roku, nie daleko później niż prezentacja tu na forum Link i wlekło się to przez 2 lata ze względu na prywatne sprawy. Od 2015 roku, czyli formalnej daty porzucenia projektu, trafiło do warsztatu kolegi, któremu ułatwia pracę. Tak masz racje celem było wykazywanie różnicy, a nie samej wydajności. Projekt wrzucam jako urządzenie mierzące rezystancję i ciśnienie na cele konkursowe, choć zbudowane zostało do nieco innego celu. Art.B nie ja byłem osobą tworzącą wytyczne projektu, a jedynie realizatorem, choć nie raz zjadłem zęby na tym projekcie. Co do pomiaru, to trafia powietrze z np. kompresora do pojemnika, a następnie do wtryskiwacza, z którego dalej do drugiego pojemnika, a stamtąd do czujnika ciśnienia i zaworu upustowego.