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

Siłownik zaworu rozrządu

sokmarcin 22 Paź 2006 23:38 8368 36
  • Siłownik zaworu rozrządu
    Witam
    Projekt który przedstawiam, jest narazie wersją beta systemu który będe chciał zamontowac w najblizszym czasie na silniku.
    Na razie udało mi się osiągnąc czas otwierania zaworu ok 6 ms. Co pozwoliło by na prace silnika do ok 3000 obr/min. Jednak układ ma sporą wade - brak możliwości bezuderzeniowego osiadania zaworu w gnieździe.
    Krótki opis:
    generator na NE555 generuje przebieg prostokątny o zmiennej czstotliwości taktujący uP i przekazujący informacje o prędkości obrotowej.
    Na tej podstawie uP oblicza czas opóźnienia od GMP i czas otwarcia (z kąta OWK przelicza na ms), otwiera mosfety. Jak zawór się otworzy (są czujniki krańcowe) uP przełącza na tryb PWM, na którym zawór jest podtrzymywany przez dużo mniejszy prąd niż ten potrzebny do otworzenia, później zamyka i postępuje analognicznie jak wcześniej.

    Aktualnie pracuje nad kolejna wersją: rdzenie z materiału o dużej inducji nasycenia (do tej pory nie mogłem znaleśc odpowiedniego materiału), układ ciągłego pomiaru położenia zaworu, sterownik całokowicie odporny na zakłócenia (teraz czasem się zawiesi).

    Teraz zdjęcia:
    1. Siłownik zaworu rozrządu
    2. Siłownik zaworu rozrządu
    3. Siłownik zaworu rozrządu
    4. Siłownik zaworu rozrządu

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    sokmarcin
    Poziom 20  
    Offline 
    www.onedrive.pl - sterowniki silników krokowych
    sokmarcin napisał 460 postów o ocenie 225, pomógł 7 razy. Mieszka w mieście Kraków/Częstochowa. Jest z nami od 2004 roku.
  • #2
    tomgart
    Poziom 25  
    Bardzo porządnie wyglada. Od czego jest ta głowica ?
  • #3
    Uszol 1990
    Poziom 29  
    :) fajne tylko bał bym sie to zakładac do lepszego auta :D
    ...głowica Fiat 126p (650 lub 600)
  • #4
    tomgart
    Poziom 25  
    Faktycznie że to od poczciwego malacza. Ale i to dla mnie bomba, widać że sokmarcin głowę nosi nie od parady i nie traci intelektu na pipki dręczyciele :) itp.
    Może jakieś hamowanie elektrodynamiczne lub magnetyczne w trakcie cofania zaworu?
  • #5
    sokmarcin
    Poziom 20  
    tomgart: zawór hamuje sprężyna (jak wróce z zajęc to zamieszcze rysunek) tak więc pozostaje tylko kwestia czasu zasilania cewki, tak aby siła malała płynnie przy osiadaniu zaworu do pewnej wartości wystarczającej do potrzymania.

    Uszol 1990: czemu bałbyś sie złożyc do lepszego auta?
    zawór w pozycji neutralnej (nie zasilony) jest tylko lekko otwarty - podtrzymują go sprężyny. Fakt, że w przypadku braku zasilania czas powrotu nie jest rewelacyjny (ok 100ms?) ale jestem dobrych myśli :) zresztą zobaczymy w pratyce... :)
  • #6
    alnus
    Poziom 28  
    wszystko zależy od sterownika. problem zacznie się w momencie zawieszenia systemu przy otwartym zaworze. proponowałbym drugi niezależny sterownik który w momencie niedyspozycji pierwszego odłączyłby zasilanie i pozwolił przynajmniej na schowanie się zaworów. nie sądzę żeby w amatorskich warunkach udało ci się osiągnąć parametry lepsze niż dla przeciętnego silnika z rozrządem sterowanym mechanicznie, ale z modelem pod pachą możesz skierować się do Valeo czy Delphy i bez zbędnych słów dostaniesz fajną robotę. gratuluję!
  • #7
    paweł1968
    Poziom 15  
    Witam!
    Chociaż jak nazwałeś jest to wersja beta to i tak dla mnie KLASA , tak trzymaj a świat techniki przed tobą.
  • #8
    marcino2000
    Poziom 24  
    Bardzo interesujące rozwiązanie rozrządu. kto wię , moze za kilka -kilkanaście lat paski kółka i napinacze przejdą do lamusą, dzięki takim jak ty.
    pozdrawiam i życzę sukcesów
  • #9
    dkx2
    Poziom 16  
    Cześć wykonałeś bardzo ciekawy projekt.Takie sterowanie zaworów daje bardzo dobrą kontrole nad pracą silnika.Być może juz niedługo takie układy będą stosowane w każdym samochodzie.Jeśli mnie pamięć nie myli to około 2009r mają byś produkowane pierwsze samochody z podobnym sterowaniem zaworów.Kto wie może do tego czasu dzięki twojej pracy będziemy mieli juz konkurencyjny układ
    :D
    Pozdrawiam i życzę dalszych sukcesów.
  • #10
    kopernik8
    Poziom 21  
    Rozwiązanie bardzo ciekawe.
    Ale widze że na razie sterujesz tylko jednym zaworem, co z drugim?
    Troche mało tam miejsca na drugą taką cewe:|
    pozdrawiam i ciekawi mniej ak to zadziala w praktyce
  • #11
    Orzeł666
    Poziom 12  
    Takie cuś już kiedyś było i ktoś nawet produkowa takie silniki - nie pamiętam tylko kto.
    Osobiście zastosowałbym 2 cewki i słabą sprężynę domykającą.
    Sterowanie nie impulsem porstokątnym tylko sinusoidalnym - gdyby dobrze zgrać sygnały obu cewek można osiągnąć dowolne przyspieszenia zaworu.
  • #12
    sokmarcin
    Poziom 20  
    alnus dzięki za sugestie, pomyśle o tym...
    Co do porównywania z uładem mechanicznym... założenia mam ambitne, a co z tego wyjdzie - zobaczymy. Jak bym nie wierzył, że je zeralizuje to bym sie nie brał za to wogóle ;)

    kopernik8 narazie jeden do testów, ale fakt drugi taki się nie zmieści :) To był taki punkt odniesienia, teraz dopiero będe optymalizował projekt (zniejszał wymiary itp..)

    Dziękuje wszystkim za komentarze, cieszę się że projekt się podoba.
  • #13
    morph13
    Poziom 25  
    Nie myślałeś o wykorzystaniu magnesów SmCo i podwójnej cewki (jedna cześć odpowiada za pryciąganie druga odpychanie - jak w przekażniku polaryzowanym) Wewnatrz cewki pracował by rdzeń z magnesem a wytwarzane przeciwne pole magnetyczne osłabiało przeciągaie z jednej srony a powodowało wzmocnienie przyciagania z drugiej.
    Po obu stronach można by dać sprężyny które osłabiały by efekt "uderzenia" zaworu w końcowym odcinu pracy (zamykanie lub otwieranie).
    Nie wiem czy dos zrozumiale (klarownie) przedstawiłem "moją wizje".

    Jeden z przedmówców wspomniał juz o podobnym rozwiązaniu a mi poprostu przypomniała się miej-więcej zasada działania bo kiedyś w necie natknołem się na taki opis.

    Warto jeszcze pogooglować z hasłami: electric valve lub solenoid valve.
  • #14
    soklos
    Poziom 12  
    Około rok temu czytałem o podobnym rozwiązaniu.. wymyślił je i opatentował pewien Polak.. także duże koncerny samochodowe pracują już nad tym bo z tego co tam było napisane to zainteresował się tym wynalazkiem sam GM.
    Nie ukrywam że bardzo mnie to zainteresowało i także planowałem to wsadzić do silnika od malucha bo to chyba jest najtańszy czterosuw jaki można znaleźć no i jeszcze ma tylko 2 cylindry co nie zmusza nas w trakcie prób na wykonywanie nie wiadomo ilu cewek itd.
    Ten sposób sterowania zaworami jest co najmniej doskonały (jeżeli się go dopracuje) bo można w nim połączyć zalety rozrządu „Desmodromicznego” jaki stosuje Ducati, który ma dodatkową krzywkę zamykającą zawór jak i zalety „Vtec” Hondy polegającym na zmiennych fazach rozrządu w funkcji obrotów tyle że Honda robi to skokowo czyli dla wolnych prędkości obrotowych silnika jest inny kąt otwarcia/zamknięcia zaworów i dla wysokich inny... w rozrządzie opartym na elektrozaworach można to regulować bardziej płynnie i lepiej wykorzystać doładowanie kinetyczne...
    Ja teraz studiuje i nie bardzo mam warunki do tego typu prac w moim pokoju ;) a chętnie bym spróbował też coś takiego wykonać..
    Mam prośbę jeśli możesz to informuj na bieżąco o postępach w tej dziedzinie.

    Pozdrawiam i życzę owocnej pracy.

    Dawid.
  • #15
    Smoczy
    Poziom 19  
    A czy w tych wszystkich rozważaniach uwzględniacie to, że teraz wszystkie silniki posiadają tzw kolizyjny układ korbowo-zaworowy. Niesie to za sobą konieczność regulowania czasu otwarcia zaworu zależnie od obrotów silnika (nie da się otwierać za szybko ani za wolno zamykać, bo zawory w obu przypadkach mogą powiedzieć do tłoka "dzień doby!!!", chyba, że będziemy odpowiednio opóźniać lub przyspieszać otwarcie zaworów).
  • #16
    dkx2
    Poziom 16  
    Mercedes stosuje bardzo ciekawy układ polegający na zastosowaniu klasycznego wałka rozrządu z czymś w rodzaju hydraulicznej kasacji luzów,jednak zamiast hydraulicznych popychaczy zamontowane są silniki krokowe.Dzięki takiemu połączeniu można dowolnie regulować kąt otwarcia zaworu a co za tym idzie płynną regulacje jego regulacje.Ma to jeszcze jedną zalet dzięki temu nie trzeba juz stosować klasycznej przepustnicy powietrza.W twoim przypadku również można by było pomyśleć o wyrzuceniu przepustnicy.Niestety wtedy musiał byś jeszcze zaopatrzyć maluszka w jakiś wtrysk.
  • #17
    rdt
    Poziom 25  
    kolego Sokmarcin mój szacunek -
    BMW oraz bosch
    pracowało nad czymś takim ale niestety przy otwieraniu "szybkim "był potrzebny tak duzy prąd ze potrzebny był system chłodzenia cieczą z kolei rozwiazanie BMW bylo troszke inne z przekladnią slimakową
    wychodzą takie biuletyny techniki motoryzacyjnej - firmuje je bosch poszukaj tak około maja 2003 mniej wiecej było opisane
    to jest konstrukcja przed którą chyle czoła i moge dać 10/10 lub nawet iwecej a nie żadne tam obudowy ze smietnika czy zasilacz z jabela (co oczywiscie nie oznacza ze uwazam niektorych z w/w za calkowicie sluszne ale na taką punktacje nie zaslugują)
    mam pytanka -
    czy moze udalo Ci sie jakos okreslic - lub zmierzyc pik prądowy na poczatku otwarcia?
    z czego masz rdzen ?
  • #18
    sokmarcin
    Poziom 20  
    morph13no niezabardzo łapie... może jakiś rysunek? :)
    na siłownik "z magnesami" też mam kilka koncepcji, ale powoli... jak dopracuje sterownik to bede esperymentował z mechniką.

    soklos Chyba wiem o czym piszesz.. udział miały w tym tzy osoby: Z. Kossowski, J. Wajand, K. Zbierski. Ale ich siłownik opiera się na zupełnie innych zasadach. Chciaiaż taki też rozważałem.
    Oczywiście, będe informował o postępach.

    Smoczy przenalizuje temat, mam zdjętą charaterystyke krzywek z wałka, musze się temu przyjrzec doładniej

    dkx2 W miom przypadku regulacji wzniosu nie ma i narazie nie widze takiej możliwości, przynajmniej nie przy tej konstrucji elektrozaworu.

    rdt prąd w impulsie (~6ms) sięga 70-80A, prąd podtrzymania 4-5A o ile dobrze pamiętam. Tak więc jest to zabawka dosyc enegochłonna...
    Rdzeń robiłem sam, tj. sam zaprojektowałem, a rysunki dałem do zakładu gdzie mi wytoczyli. Miałem wczoraj wrzucic schamat - niestety zabrało czasu, moze dzisiaj sie uda :)
  • #19
    hki
    Poziom 20  
    skoro tyle pradu to moze hydraulika? tylko moze byc troche za wolna..
  • #20
    sokmarcin
    Poziom 20  
    Witam,
    udało mi się w końcu narysowac siłownik... :)
    Dziła to tak, że cewki są zasilane na przemian, jedna otwiera, druga zamyka zawór. Sprężyny pozycjonują zawór mniejwięcej w połowie (mozna wyregulowac)

    Siłownik zaworu rozrządu

    hki hydrauliczno-elektroniczne systemy tez są opracowywane i są podobno nawet efetywniejsze od eletromagnetycznych (głównie pod wzgledem energochłoności).
  • #21
    splonki
    Poziom 11  
    Siłownik zaworu rozrządu przedstawiony przez Ciebie ma identyczną konstrukcję do tego który widziałem w rzeczywistości w pracowni laboratoryjnej w instytucie pojazdów Politechniki Łódzkiej.

    Nawet powstał film naukowy przedstawiający przeprowadzoną próbę tego typu rozrządu na silniku.

    Myślę że warto abyś skontaktował się z dr Krzysztofem Zbierskim
    z Instytutu Pojazdów Politechniki Łódzkiej ( zbierski(malpa)p.lodz.pl).


    Życzę powodzenia w rozwijaniu projektu.
  • #22
    forestx
    R.I.P. Zasłużony dla elektroda
    A tak z ciekawości - z jakiego materiału wykonałeś ten element pracujący - przyciągany przez elektromagnesy (nie wiem jak to sie fachowo nazywa) to niebieskie na twoim schemacie?
  • #23
    sokmarcin
    Poziom 20  
    splonki dzięki za informacje, jak będe potrzebował to się sknontaktuje.

    forestx Tak jak rdzenie, jest z jakieś stali węglowej, ale dokładnie nie wiem, zrobili z tego co mieli na zakładzie i nie potrafili mi powiedziec co to za stal.
    Ja to nazywam zwora :)
  • #24
    forestx
    R.I.P. Zasłużony dla elektroda
    Właśnie tej nazwy mi brakowało: "zwora"
    Taka dygresja - ktos sugerował wykonanie jej z magnesu - niestety - magnesy są z założenia mało odporne na wstrząsy (czyli przeciążenia), więc w tym przypadku takie rozwiązanie odpada.
    Projekt bardzo mi sie podoba - jakaś odmiana od kolejnego suba na stx'ie.
  • #25
    splonki
    Poziom 11  
    Radze skontaktuj się szybko na pewno dr Zbierski wspomoże cię jakąś literaturą na temat rozrządu bezkrzywkowego. A może nawet tym filmem o którym wspominałem wcześniej.
  • #26
    Błażej
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Bardzo ciekawa koncepcja. Poziom prac, pewnie wykonanych hobbystycznie, na poziomie akademickim. Duże brawa!
    Napisz jakim napięciem zasilasz układ. Podejrzewam, że wykorzystujesz do tego standardowe 12V z instalacji pojazdu. Pamiętam artykuł na temat prac nad podobnym rozwiązaniem przez prowadzonych przez firmę Bosch lub jakąś stricte samochodową. Pamiętam, że do celu zasilania tego systemu napięcie sieci pokładowej zwiększono do czterdziestu kilku volt.
  • #27
    jarekwarczak
    Poziom 2  
    Witam
    Skoro masz problem z czasem otwarcia zaworu oraz brakiem siły do jego otwarcia może należałoby wspomóc sie hydrauliką, a konkretnie chodzi mi o rozwiązanie jakie jest zastosowane we wtryskiwaczach gdzie siły hydrauliczne (w tym przypadku etyliny lub oleju napędowego) działające na iglice równoważą się wywierając znaczną siłę nacisku, a do przemieszczenia iglicy potrzebna jest niewielka siłą z zainstalowanej tam ceweczki. Jedyny problem że wielkość iglicy wtryskiwacza i zaworu trochę się różni, ale może udałoby sie to w ten sposób rozwiązać wykorzystując np. ciśnienie z pompy olejowej ,chociaż z drugiej strony komplikuje to znacznie układ. Sprawdź gdzieś na rysunku jak działa wtryskiwacz i może coś z tego wykorzystasz. Myślę, że Twoje rozwiązanie ma przyszłość.Powodzenia
  • #28
    Tosiek_123
    Poziom 13  
    Śledzę temat od początku, jak ktoś wspomniał wcześniej, pomyśl nad takim rozrządem zasilanym z 48 V. Z tego co się orientuję, jest duża szansa, że instalacje elektryczne w pojazdach będą pracowały właśnie na takim napięciu. Pozdrawiam.
  • #29
    Błażej
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Wiem, że opracowywano też system, gdzie zamiast cewek pracowały piezokryształy. Ale nie mogę się dogrzebać do tych artykułów. A w sieci znajdzie się kilka ciekawych opracowań konstrukcyjnych: jest opis polskiego silnika, gdzie w jednym cylindrze pracują dwa tłoki naprzeciw siebie: jeden w cyklu cztero-, a drugi dwusuwowym. Były też silniki, z rozrządem w postaci odpowiednio drążonego wałka, czy też rury, ale problemem było uszczelnienie i zacieranie się układu.
  • #30
    gibon96
    Poziom 11  
    Projekt ambitny, ale wydaje mi sie ,ze zupelnie niepraktyczny. Widze ze zastosowales sprezyny utrzymujace zawor w pozycji lekko otwartej co powoduje ze silownik pobiera prad zarowno przy zamknietym i otwartym zaworze. Czas otwarcia zaworu jest jest zawsze mniejszy niz zamkniecia , wiec przy zamknietym zaworze jest to strata energii. Do tego pozostaje sprawa sily docisku tzn. czy jest rownie silny docisk jak przy zastosowaniu orginalnej sprezyny, bo jesli nie to moga pojawic sie przedmuchy , a w konsekwencji wypalenie zaworu. No i jeszcze dochodzi sprawa temperatury - jak zachowaja sie elektromagnesy w wysokiej temperaturze, gdyz same silowniki zamontowane sa w bezposredniej bliskosci goracej glowicy cylindra.