Kdo by si nechtěl změřit výkon motoru svého vozu, že ? :-) Tak se na to vrhnem, ať tomu rozumíte a sami svépomocí to umíte :)
Omáčka Kdysi (tuším roku 1775) jeden chytrý člověk (tuším pan Watt) představil světu definici práce. Stanovil, že jeden statný kůň je schopný za jednu minutu vyzvednout do vzduchu břemeno o hmotnosti 150 liber a urazí při tom 220 stop. Z toho nám plyne 150 lb x 220 ft / 60 s = 550 ft-lb/s. A z toho plynou naše oblíbené "koně" :) Za předpokladu, že vaše auto vytáhne 15000 liber za 60 sekund a urazí dráhu 220 stop, pak má sto koní :)
No... tak jdeme ty koně přepočítat, ne ? Pokud posuneme nějaký objekt o nějakou vzdálenost, vykonáme práci. Pokud vykonáme určitou práci za určitý čas, máme určitý výkon.
A jak tedy ten výkon změřit ? V praxi je používají tři druhy měření výkonu:
1) motorová brzda Motor je mimo auto a je bržděn systémem, který simuluje odpor motoru v praxi. Nejčastěji se používají rotační vodní brzdy, ale nebudeme se zde zabývat systémem vodní brzdy do detailu. Snímají se otáčky motoru a měří se jeho výkon. Tento výkon je čistý výkon motoru.
2) válcová brzda Při tomto způsobu měření výkonu zůstavá motor v autě, poháněná kola se postaví na bržděné válce a údaje se snímají z válců. Naměřený výkon motoru ovlivňuje odpor převodovky, rotační hmota kol, odpor alternátoru a dalších zařízení připojených k motoru.
3) reálná brzda V tomto případě se auto měří přímo na silnici. Systém je hodně podobný měření na rotační brzdě, pouze se auto při měření pohybuje. Naměřený výkon motoru nám ovlivňuje vše uvedené v předchozím případě, navíc pak valivý odpor pneu-vozovka a hlavně odpor vzduchu, který stoupá se čtvercem rychlosti.
Jak na to ? Jak vidíte, máme tři možnosti. Můžeme si postavit motorovou brzdu, ale popravdě - mně se nechce neustále vyndavat motor z auta, abych si ověřil, že větší tryska v karburátoru přinesla positiva :) Mohli bychom si tedy postavit válcovou brzdu, ale zase nemám tolik místa v garáži, abych tam mohl mít dva válce a i rámus a výfukové splodiny by nenašly pochopení u ostatních obyvatelů. Takže nám nezbyde nic jiného, než využít reálné brzdy a odbrzdit si auto na silnici :)
Sakra... už konečně řekni jak na to :) Výše jsem zmínil, že práce je posunutí objektu po nějaké dráze a výkon je práce za čas. Pojďme posouvat naše auto a měřit výkon motoru. Jednou veličinou je čas. Ten je neúprosně jasný a neúprosně přesný. Dále bychom potřebovali měřit vzdálenost, po které posunujeme naše auto. Bohužel ve škodovkách není přesný a jednoduchý způsob, jak přesně stanovit ujetou vzdálenost. Jediná přesná veličina kterou můžeme snímat jsou otáčky. Budeme tedy snímat otáčky v čase.
Systém měření výkonu motoru Abychom je mohli snímat, musíte si postavit následující udělátor. Jedná se o moji vlastní konstrukci, která by měla fungovat vždy a všude. Kolega Gotrek von Wrschowitz se nechal slyšel, že v rovině teoretické je to nesmyslné zapojení a v rovině praktické je vůbec zázrak, že to funguje. Připouštím, že správně by tam mělo být minimálně o dvě diody a jeden rezistor víc... Avšak kdo šetří, má za tři :) Obvod používáte na vlastní nebezpečí.
Ve schématu vidíte cívku, což je indukční cívka vozu. Je označena kontakty 1 a 15. Zakreslený spínač je kladívko v rozdělovači a přerušuje proud do cívky. Paralelně na cívku jsou připojeny přes odpor dvě diody. Dioda má tu vlastnost, že propouští proud pouze v jednom směru. My však využijeme jinou její vlastnost a sice že za každého proudu je na křemíkové diodě úbytek napětí vždy cca 0.7V. Pokud bude kladívko sepnuté, bude svítivá dioda napájena přes odpor z autobaterie. Jakmile dojde k rozepnutí, cívka nám díky indukci vydá záporný impulz. Z jedné diody pak budeme zaznamenávat signál. Já pro zaznamenávání použil MP3 přehrávač, protože je malý a přenosný. Můžete však použít i notebook, nebo jakékoliv jiné audio záznamové zařízení. Následující schéma vám pomůže, pokud chcete měřit bezpečně z indukčního kabelu... (doplněno na základě reakce čtenáře)
Test provedeme tak, že na absolutní rovině v absolutním bezvětří zařadíme nejnižší rychlostní stupeň, při kterém nám nebudou hrabat kola, rozjedeme se na nejnižší možné otáčky, při kterých nám auto pojede, zmáčkneme record a šlápneme na plyn a maximálně zrychlíme. Zrychlujte až po maximální otáčky kam si troufnete, pak přestaňte nahrávat. Stejnou nahrávku opatřete i v opačném směru pro pozdější korekci případných chyb.
Proč proboha MP3 přehrávač ? Protože je to malé, relativně levné zařízení, na které lze nahrát mnoho měření. Ta lze pak v klidu domova zpracovat a analyzovat. Pokud to okolnosti nevyžadují, je zbytečné s sebou na měření tahat notebook.
Mně se to s tím MP3 nahráváním nezdá, funguje to ? Ano, samozřejmě že to spolehlivě funguje. Přerušovač generuje impulzy pro cívku. Za jednu otáčku rozdělovače vygeneruje čtyři impulzy. Odpovídá to dvěma impulzům za otáčku kliky motoru. Pokud bychom uvážili, že měříme motor točící se 10000 otáček, odpovídá to 166 otáčkám za sekundu, to jest 333 impulzů. Pokud při nahrávání použijeme vzorkovací frekvenci 44100kHz, znamená to, že máme k dispozici 44100 vzorků za sekundu, ve kterých můžeme vytvořil 22050 impulzů, což je 66x více, než bychom pro 10000 otáček potřebovali.
A co ta MP3 komprese ? MP3 komprese nemá na počet a rozmístění impulzů vliv. My potřebujeme o impulzu vědět pouze to, že nastal. Nepotřebujeme znát naprosto přesný průběh. Až se vám podaří signál přenést do počítače, uvidíte jednotlivé impulzy na cívce :
Teorie zpracování Teď musíme signál nějak zpracovat. Konvertujte jej na MONO 44100Hz 8bitů. Nyní máme kupu dat v souboru WAV. Ze začátku odečteme 52 bytů, což je hlavička souboru a zbývají nám jen data signálu. V každém bytu máme jednu hodnotu v 1/44100 sekundy. Jak z toho proboha dostaneme otáčky ?
Jednoduše. Budeme hledat špičky signálu a měřit časovou vzdálenost mezi nimi. Klidová poloha má hodnotu 128, špičku definujeme jako absolutní hodnotu rozdílu signálu proti klidové poloze. Pokud tato absolutní hodnota překročí 64, můžeme předpokládat špičku. Nyní budeme čekat na klidový stav (absolutní hodnota rozdílu signálu a klidového stavu < 10). Těch deset jsme zvolili pro eliminaci možného šumu. Pokud hodnota bude <10 po dobu 20 vzorků, lze předpokládat klidový stav a čekat na další špičku. Otáčky = 30 / čas mezi impulzy / 44100 (čtyřválec, čtyřtakt, dva impulzy na otáčku) Mechanické nepřesnosti rozdělovače je nutné kompenzovat průměrováním několika po sobě jdoucích impulzů. Tak tady víme otáčky a teď musíme zjistit dráhu, kterou jsme urazili... Otáčky kola = otáčky motoru / stálý převod * převodový poměr rychlosti Z otáček kola stanovíme jednoduše ujedou dráhu Dráha = otáčky kola * 3.14 * průměr kola Takže víme váhu auta, ujetou dráhu a čas... Nebudu vás více trápit... samozřejmě jsem na výpočet výkonu motoru napsal program :)
DynoAnalyzer
Dyno Analyzer (17.6kb) Protože mnoho chyb vzniká samotným převodem signálu, vytvořil jsem analyzátor signálu, který vám ukáže průběh otáček v čase. Křivka musí být co nejhladší a bez chyb. Levým a pravým kliknutím myši na grafu vyberete začátek a konec měření (od místa, kde se křivka začne plynule zvedat až k místu ke začne padat). Uložením se signál převede do digitální podoby pro následné zpracování.
DynoAnalyzer 2.1.xx
DynoAnalyzer 2 je schopný mimo výše popsané vlastnosti spočítat výkon i kroutící moment. V levé části vidíte graf s otáčkami. Průběh otáček se analyzuje a program stanoví křivku. V pravé části vidíte okamžitě příslušný výkon a kroutící moment.
Tento program nadále vyvíjím a zdokonaluji jeho funkce. V budoucnu by měl uměl zpracovat několik měření výkonu a s vhodným měřícím zařízením bude schopný generovat grafy a video s průběhem otáček, rychlosti, zařazeného stupně a okamžitého kroutícího momentu a výkonu v daném čase. Tato verze je zatím ve stádiu vývoje. První testy budou na mé RS, takže je na co se těšit.
Výsledky z Dyno Analyzeru Rapid - motor favorit 135 - normální vačka - eRková vačka a výměna rozvodů
Tadeáščin heRkules - 110R motor 120
Petrův Kostkáč - 110R motor Schwejko favorit
Sporák - měření na plyn a na benzín - 120L
StreetDyno Samozřejmě mimo mou vlastní tvorbu jsou zde i další programy. Například StreetDyno.
Stahuj free StreetDyno (954.1kb) V programu StreetDyno otevřete buď zdrojový WAV nebo ještě lépe digitální výstupní soubor z DynoAnalyzeru, navolte příslušné hodnoty a generujte graf. StreetDyno neumí vykreslit grafy s hodnotou kroutícího momentu pod 100Nm !
Přeji mnoho úspěchů při ladění motoru a přidávání dalších koní... Mám problém s formátem WAV Klikněte na nabídku START, zvolte SPUSTIT a napište SNDREC32 a enter. Zobrazí se vám malý prográmek ve kterém dáte Soubot>Otevřít a otevřete nahraný wav. Dále klikněte Soubor>Uložit jako a dole je format a tlačítko Změnit. Vyberte PCM 44100kHz, 8bit Mono a uložte
Program DynoAnalyzer je Freeware, tzn je volně ke stažení a je určen pouze pro osobní potřebu. Není dovoleno jej využívat ke komerčním účelům, prodávat jej nebo jinak za úplatu šířit či provozovat. Autor neručí za případné škody vzniklé používáním tohoto programu.
Ahoj, Chtěl jsem se zeptat, dá se takto měřit výkon při volnoběhu? Jako abych nemusel s autem někde jezdit, tak dám neutrál a plný knedlik Myslíš, že to půjde? Nebo budou nějaké problémy? díky Radim mr.trade@seznam.cz
Ano, např. měření Favoritů BMM (asi i Felicíí BMM) nelze takhle jednoduše - je potřeba přípravek na úpravu impulsů - Fávo jich produkuje dvojnásobek i vícenásobek - rezonuje tam VN trafo, impulsy při rozpínání tranzistoru... a ty se časově prolínají do aktivnmích impulsů - což je velký problém. Proto jsem musel udělat speciální přípravek s mikroprocesorem - mikročip sám o sobě snímá pulsy z VN kabelu, upravuje je tak, že falešné impulsy se odfiltrují a výstupem z mikra je krásně čistý signál 2 impulsy/otáčku. Kdo by o to měl zájem, napište na minolta1@students.zcu.cz
Dekuji za ochotu. Jenom tou hodnotou klidu to rozhodne nebude. po par hodinach hrani jsem zjistil, ze ten maly pulsik mam porad ve stejne vzdalenosti od toho velkeho a to nehlede na otackech. Ve vyssich ot. se jiz skoro prekryva s predchozim velkym pulsem. (na tvar a prubeh nema vliv jine omotani svickovych kabilku) Zkusil jsem to ruzne odfiltrovat a prekopat a nakonec z toho neco vylezlo, ale je to uplne spatne. Pise mi to max 2000 ot., pri 2 pulsech na otacku ( cos by melo byt dobre), a to jsem podle otackomeru tocil max 6500-7000. Ani pri 1 pulsu na otacku se to zdaleka neblizi. Jeste me napadlo zmerit samostatne jeden kablik ke svici a pak druhej a porovat, ktery z nich bude ten maly pulzik hazet (neni mi jasny co to je ruch)
Zdravim, v prvni rade bych chtel smeknout pred Davesem, slusna prace tuten hejblator i SW. No a v te druhe, bych se chtel optat, kde by mohla byt chyba, popripade jake by mohlo byt reseni meho problemu se zpracovanim signalu u bezkontaktniho zapojeni (s antenou). Signal co je u Dyno Analyzeru ma "rovinku"= (0V), pulsik, rovinku. U meho sig. se nachazi krasna rovinka jen u nizkych otacek, u vedsich nastava prekmit po ustalovani pulsu (a to zhruba o 1/2 amplitudy pulsu). Do tohodle okamziku je vse v poho a da se s tim neco delat Hlavni komplikace ale je, ze muj pulsik vypada jako: "malej pulsik" kratka rovinka a "druhej pulsik cca 2x delsi a se stejnou ampliturou". Pak nasleduje dlouha rovinka a takto se to opakuje. Tozn ze ja nejsem schopnej to prohlat analyzerem (mala mez vzorku).
Motor ma bezkontaktni zapalovani, ant. omotavam kolem jedinych 2 dostupnych kabelu k 2 a 4 valci. Impulsy by melo auto davat vzdy po dvojicich (tozn 1-4 a 2-3) takze by to melo makat jako kdyby to bylo omotane kolem vsech 4 kabliku.
Tak jsem uvolnil novou verzi 2.1.13, která obsahuje hlavně novou možnost zpracování signálu pomocí TTL logiky. Je tam možnost i signál invertovat. Testoval jsem to na vzorku z Fordu Capri, který mi přišel od uživatele. Zároveň jsem opravil i chybku, kdy program nereagoval na ztráty. Prosím také "forďáky" s šestiválcema, aby se mi ozvali a nějak jsme doladili tu přesnost. Doufám, že v této verzi není nějaká chybka, bylo to celkem rychlá jehla, tak snad se povedlo.
Zdravim, sel by nejak upravit ten snimac otacek, aby byl vystup na port COM, elektro jde naprsoto mimo mne. Nevim presne jak mas ten program naladenej a co davas za konstanty a podle ceho to verifikujes. Jako pro procentualni narust a pporovnavani ruznych variat je to dostacujici, nez zjistovat konkretni hodnoty. Ja bych chtel merit vykon stojiciho vozidla, jen akceleracni metedou, kde staci znat uhlove zrychleni a moment setrvacnosti motoru, ten taky neni problem zjistit. Prece jen je to vhodnejsi, nemusis zahrnovat okolni vlivy prostedi atd, kde pak vznikaji ruzne nepresnosti.
obvod pro snímání z kabelů se nilkam nepřipojuje (pouze na napájení a do noťasu) snímání probíhá tak že se "antena "(cca 20cm izolovanýho drátu) omotá kolem zapalovacích kabelů(u mpi budeš muset omotat kolem výstupů na svíčky zapalovací lišty -delší drát nebo dva ) snímá se indukčně tzn bezdotykově průchod impulsu kabelem. !!!!! nikam na vysokonapětový ani ovládací obvody se vodivě nic nepřipojuje !!!!
Ja to klidně za par korun postavim, když už to budu dělat pro sebe a na Felicii 1,3mpi to určitě pofrčí. Jestli to chceš tak zavolej, a já to do tejdne pošlu popř. bychom se nějak domluvili. Tel. 777976570 email: fr.pech@volny.cz Platí pro kohokoli Fanda
Ahoj, se zájmem jsem si stáhnul novou verzi. S kámošem máme šestiválce 2.8 / 3.0. Nová verze však počítá zkresleně, kámošovi s 2.8 to háže o 30 koní víc, u mě s 3.0 dokonce o 70 koní víc. Ve staré verzi jsem nastavil DG konstantu na 1.15, čímž jsem docílil výpočtu, který odpovídal naměřené hodnotě na brzdě. Kde může být problém ?
Bude to fungovat i na felicii 1.3mpi?Neni mi uplne jasne,kam se snimac pripoji.Taky asi sam ten udelator nepostavim tak,aby mi fungoval.Je nekdo kdo by mi ho udelal?
Po několika dnech práce spatřila světlo světa nová verze 2.1.12 !!!
Tato verze má jiný systém analýzy průběhu otáček, označuje a vynechává z měření chybné impulzy. Také má zcela jiný výpočet výkonu, takže není nadále potřeba korekční konstanta. Program již počítá přesně.
Do budoucna mám ještě mnoho námětů co zapracovat, ale to až v příští verzi.
pokud bere velký rušení , tak použít na přivedení signálu k obvodu stíněný kabel , na jeho konec pak zaletovat jen "snímací " drát , případně použít solo napájecí napětí (např 9V baterie -nemám vyzkoušeno,ale mělo by to fachat), občas bývá instalace pekelně zarušená.
