Thermisches Verhalten Nitro Motoren

[Andreas Perzl]

Servus zusammen,
würde hier gerne einige Daten sammeln bzgl. dem thermischen Verhalten von Nitro Motoren.
Ein bisschen was wurde in den anderen Thread ja schon gepostet aber ich denke das Thema ist hier leichter zu finden.

Starten möchte ich mit Logs vom x50 Nitro (RL56).

Im Anhang zwei Bilder und die wichtigsten Erkenntnisse (für mich):

x50_Temp_1.jpg:
- gestartet wird mit noch warmen Motor, im Schwebflug dauert es dann fast eine Minute bis Motor auf 90°C kommt (Spritverschwendung)
- danach einige Peaks in den man erkennt das der Motor nach Landung (Motor dann im Leerlauf) sehr schnell Temperatur verliert: ca. 30K/30s (!)

x50_Temp_2.jpg:
- gut zu sehen ist der Peak auf 110°C (Tic-Tocs), nach Auro und Motor aus schnelle Abkühlung 85°C in 20s, danach auf 72° in 60s, dann flacht die Kurve schön ab

Temperaturänderung dann nur noch 30K/8min.
Die geringer werdende Temperaturdifferenz zur Umgebung hat hier dann einen deutlichen Effekt.
Wichtig ist: nachdem Flug durch Messung auf die maximale Temperatur zu schließen ist sehr schwierig bis unmöglich!

Temp-Sensor übrigends an Referenzmesstelle wie im anderen Thread beschrieben.

Insgesamt ist mir der Motor noch zu kalt und die Differenz der Temperatur zwischen Teillast und Vollast noch zu groß. Das werde ich noch etwas annähern.

Möchte hier die nächsten Tage einige Logs veröffentlichen mit Temperatur im Kurbelgehäuse, am Zylinderkopf usw.

Wird auch interssant wie die Einstellung dann bei steigenden Temperaturen geändert werden muss und wie sich der Motor dann thermisch verhält.

Sprit ist 30er Opti

Schönen Abend, Andi

[Alleswasfliegt]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

ßhhh

du sprichst von 2 Bildern, schöne Bilder ...


Das was mich aber interessiert ist das Nummer 3 !!!!!!!!


[SIZE="4"]EGT - Kraftstoff - Crank ( kurbelgehäuse *)

Kraftstofffluß *?[/SIZE]


Hast du da was verbaut was uns einfachem Fußvolk nicht vergönnt wird vom Graupner ?

[Andreas Perzl]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Ja erwischt sollte eigentlich anderes Bild sein
Glaub nen Fuelsensor gibt es doch von Graupner oder?

Hast aber recht mit Crank und Fuel wobei das nicht mein Hauptaugenmerkt bei der Geschichte ist sondern die Beurteilung von Frühzundüngen anhand der FFT.

Das ist aber sehr tricky die Kiste vibriert halt auch wie S*u. Abgastemperatur ist auch sehr ungenau warte auf besseren Sensor hab keine Kennlinie von dem Ding.

Noch viele ungelöste Probleme...

[claus-juergen]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Hi

Mich interessiert welches System du verwendest. Eigenbau*
Wie willst du mit einer FFT Frühzündungen erkennen?
Bin auf jeden Fall dchon gespannt wie es weitergeht

LG
C-J

[Andreas Perzl]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Ist Eigenbau genau. Ein kleiner ARM der ein HoTT Modul simuliert, während dem Flug das GEM, GAM oder EAM je nach Bedarf
Das oben im Bild ist der Konfigurationsscreen im Textmodus der mir im Versuchsträger auch für Debug Zwecke viele Information liefert.
Die Daten werden über das leicht zweckentfremdete Standard Protokoll für die spätere Analyse ganz normal gespeichert.

Mir waren die Temp-Sensoren zu teuer aber vor allem ist die Möglichkeit die Graupner/SJ mit der HOTT bietet fantastisch für solche Spielerein!

Die FFT wird auf Daten eines 3-Achs Beschleunigungssensor angesetzt, somit lässt sich sowohl Drehzahl (Rotorblattschlagen) als auch andere Vibrationsquellen (das gute Heck) aufzeigen.
Eine Quantifizierung erfolgt dann auf die Stärke der Auschläge so erhoffe ich mir das Vibrationslevel mit der Laufruhe in Verbindung zu bringen.
Denke die Schläge auf den Kolben bei Frühzündungen kann man schon ganz gut detektieren.

Heute Nachmittag werde ich wohl noch einen Flug mit dem Temp-Sensor im Kurbelwellengehäuse machen und die Daten dann Online stellen.

Gruß, Andi

[Andreas Perzl]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Servus,
gerade ein paar Tanks mit Sensor im Kurbelgehäuse geflogen, leider kann ich gerad kein Bild einstellen da ein Teil der Log-Daten anscheinend korrupt ist.
Werde ich versuchen später zu korrigieren.

Umgebungstemperatur war 4°C.

Folgendes ist mir aufgefallen:

- Temperatur im Kurbelgehäuse ist sehr gleichmäßig und reagiert nicht sichtlich auf Temperaturänderungen am Kopf (von bis zu 30K)
- nach dem Landen steigt die Temperatur im Kurbelgehäuse um 5-9K:

Meine Erklärungs: solange viel Frischgas durch den Motor strömt kann die Hitze vom Zylinder sich nicht in Richtung Kurbelgehäuse "ausbreiten".
Fehlt das Frischgas ist aufgrund des großen Temperatur Unterschieds (65K) das Kurbelgehäuse die Temperatursenke und zieht Wärme vom Zylinder.

- die Temperatur ist nicht nur sehr gleichmäßig sondern auch sehr niedrig, bei 95°C am Zylinder beträgt die Kurbelgehäuse Temperatur nur 23°C.
Das ist Verbindung mit der geringen Korrelation mit der Zylindertemperatur war für mich überraschend.

Also Finger reinhalten ist eigentlich nur gut fürs Gewissen meiner Meinung nach.
Hab einige Kontrollmessungen mit IR-Meter gemacht, die Daten des Sensor passen.

Was mir auch extrem auffällt: die Rauchfahne entwickelt sich bei diesen Temperaturen erst im Laufe des Flugs, unabhängig von der Einstellung.
Denke das der Dämpfer lange kalt genug ist um einen Großteil der Abgase zu kondensieren, erst wenn er auf genug Temperatur kommt kondensiert nichts mehr und statt tropfen rauchts dann

Macht das für Euch Sinn?

Mfg, Andi

[garth]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Das mit der Kurbelgehäuse Temp hatte ich ja vermutet, daß es so Krass ist - nicht.

So viel zum "...das machen wir schon 30Jahre so.." ( War die Erde nicht bekanntermaßen für tausende von Jahren eine Scheibe ? Wußte doch damals jeder, oder?)

Denke das der Dämpfer lange kalt genug ist um einen Großteil der Abgase zu kondensieren, erst wenn er auf genug Temperatur kommt kondensiert nichts mehr und statt tropfen rauchts dann

Seh ich auch so.

[Michael62]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Hochinteressant.

Eine Klopfregelung oder zumindestens Messung für Motore.

Das könnte den Kolbentausch manchmal ersparen.

ABONIERT !

Im ßbrigen bietet sich für die Analyse der Klopfsignale nicht die FFT sondern die Faltungsfunktion an.

[Michael62]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Meine Erklärungs: solange viel Frischgas durch den Motor strömt kann die Hitze vom Zylinder sich nicht in Richtung Kurbelgehäuse "ausbreiten".
Fehlt das Frischgas ist aufgrund des großen Temperatur Unterschieds (65K) das Kurbelgehäuse die Temperatursenke und zieht Wärme vom Zylinder.

- die Temperatur ist nicht nur sehr gleichmäßig sondern auch sehr niedrig, bei 95°C am Zylinder beträgt die Kurbelgehäuse Temperatur nur 23°C.
Das ist Verbindung mit der geringen Korrelation mit der Zylindertemperatur war für mich überraschend.

Also Finger reinhalten ist eigentlich nur gut fürs Gewissen meiner Meinung nach.
Hab einige Kontrollmessungen mit IR-Meter gemacht, die Daten des Sensor passen.

Was mir auch extrem auffällt: die Rauchfahne entwickelt sich bei diesen Temperaturen erst im Laufe des Flugs, unabhängig von der Einstellung.
Denke das der Dämpfer lange kalt genug ist um einen Großteil der Abgase zu kondensieren, erst wenn er auf genug Temperatur kommt kondensiert nichts mehr und statt tropfen rauchts dann

Macht das für Euch Sinn?

Mfg, Andi

Also mit dem Finger auf dem Gehäuse dass sehe ich nach meinen Telemetriemessugnen ähnlich sinnlos.

Ich messe an der "referenzstelle" nach dem anderen Thread.

Da liegen problemlos teilweise 160 Grad an dauerfest, schon ohne Nitro.
Ohne grosse TIC-TOCS oder so.
Da kannst Du an der Deckelstelle noch anfassen.
Die Temperatur geht allerdings extrem schnell runter, wenn man landet oder autorotiert.

Der Grossteil der Wärme wird über das Gemisch abgeführt.

Bei einem Dämpfer (nicht einem Reso) kann man die Temperatur linear mit der Gemischverstellung einstellen.
Erstaunlich ist, dass selbst bei den Temperaturen im Teillastbereich immer noch ab und zu Viertaktern auftritt, das bedeutet, dass man noch etwas höher gehen könnte.

Mit der Rauchfahne ist es so eine Sache.

Das scheint wirklich stark von der Dämpfertemperatur abzuhängen und ist weit weniger aussagekräftig als man sich wünscht.

Was wirklich aussagekräftig ist, ist die Einstellung der Maximaldrehzahl unter Volllast von der fetten Seite her.
Das sagt aber leider nichts über den Teillastbereich aus.

Das Thema bleibt hochspannend.

Für diejenigen, die es nicht kennen, sei mal der Verweis auf "Stuckerjürgen" und Google gestattet (ohne den Thread kapern zu wollen).
Motorabstimmung
Magersucht

[Andreas Perzl]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Eine Klopfregelung oder zumindestens Messung für Motore.

Mal weiter gesponnen: mit EGT, Zylindertemp, Klopfsensor zur automatischen Gemischverstellung in Abhängigkeit von Temperatur und Luftfeuchte

[Michael62]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Bin ich dabei, unterstütze es.

LG

[Squenz]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

automatischen Gemischverstellung in Abhängigkeit von Temperatur und Luftfeuchte

In Abhängigkeit des Lambdawertes wäre viel besser (noch weiter gesponnen)

Ich kenn dazu im Augenblick nur die Bosch LSU 4.2 Breitbandsonde (verwende ich selbst in einem alten Turbo-Wankel), die Controller sind zumindest bereits käuflich so klein dass man sie zu Versuchszwecken auch am Heli mitnehmen könnte.

Es gibt zwar Unterschiede im stöchiometrischen Verhältnis, Tankstellen Benzin hat AFR 14,7:1 bei Lambda 1, Methanol 6,5:1, Nitromethan hat 1,7 - die Sonde misst aber grundsätzlich Lambda und die ist erst mal unabhängig des verwendeten Treibstoffes.
Schwierig wird wohl sein, dass es zu den kleinen Motoren keinerlei Aufzeichnungen zu Lambdawerten in Abhängigkeit des Betriebszustandes gibt.

Viele Grüße

Markus

[garth]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Die (analogen) Lamda Sensoren sind doch recht groß, und schwer- für nen Heli. Und sau empfindlich.

Da stellt sich die Frage was die von den ßl und den Nitro Resten halten.
Die einfacheren digitalen taugen nicht für uns, da die Methanoler mit Sicherheit weit weg von Lambda 1 laufen, u.U. so wei tdaß auch die Analoge Sonde da nicht mehr geht.

Die wenigsten Autos laufen mit Lambda 1 sobald sie mit höherer Leistung laufen. Lambda 1 müssen sie nur bis 130Km/h einhalten. War zumindest noch bis Euro 4 so. Der VW TSI war einer der ersten voll Lambda 1 Motoren!)

Außerdem laufen die so bei 650C erst an, da glaub ich kommt der Methanoler nicht hin. Gemessen wird letztlich der Restsauerstoff und in ein elektrisches Signal umgesetzt.


Letztlich ist Lambda auch egal, der Arbeitspunkt muß nach Temperatur und Zündung passen, nicht nach Lambda.

Stellt sich also die Frage wie man z.B. die Frühzündung erkennen könnte. Da klassischer Klopfsensor in dem Minimotor wohl nicht geht, war mein Gedanke ein Vib Sensor am Motor, evtl am/im Kopf.


Aber das sind Versuche die noch nie einer Gemacht, oder zumindest nie einer beschrieben hat.

Sensoren, klein genug für Versuche, liegen hier.....

Aber so was müßte mit nem Prüfstand, Oszi, Spectrum Analyser und / oder FFT Analysator anfangen.

evtl reicht auch ein auf den Kopf ausgerichtetes Micro. Kommt drauf an was er bei Frühzündung mechanisch abstrahlt.

Software-Technisch dürfte es für den kleinen ARM kein Problem sein eine komplette ECU für nen Nitro abzubilden wenn es gelingt Ihn mit den notwendigen Sensordaten zu versorgen, schließlich muß er ja keine Zündung in Echtzeit berechnen.

Nur - Aufwandstechnisch bewegen wir uns nun von ein paar nachmittags-Testflügen weg über ne Diplomarbeit hin zu ner Doktorarbeit.....

Aber Andi : Mach... Ich sage auch gern Hr. Doktor zu dir. ( und bei Doktorspielen ergäben sich neue Varianten...)

PS : ECU : Engine Control Unit

PS II : Analoge Lambda Sonden liegen auch noch rum hier...

[Michael62]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Doktorspielen macht aber spass.
Eine Modell ECU hätte schon was.

[garth]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Mal weiter gesponnen:

Durch regelbares zuheitzen bei einer zu kalten Kerze müsste sich der Zündzeitpunkt verschieben lassen. Einen Kernaufgabe jeder ECU !

Bin ich dabei, unterstütze es.

Ich auch , also Moralisch...