Thermisches Verhalten Nitro Motoren

[Squenz]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

@ garth im Auto hat man normalerweise nur Schmalbandsensoren zur closed loop Steuerung. In Teillast wird auf Lambda 1 geregelt, alles was daruber hinausgeht muss zwangsläufig angefettet werden. Ich hab die Breitbandsonde auch nur zur Kennfeldprogrammierung und ßberwachung im Auto. Am Heli ist das wie gesagt ganz schön weit gesponnen :-) Interessant wäre es trotzdem

Grüße Markus

[claus-juergen]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Hi
Das wird hochgradig spannend und interessant
Zwischen Frühzündung und Klopfen ist doch aber ein riesen Unterschied.
Frühzündung ist einfach nur zu früh gezündet. Im Fall des Benziners durch die Kerze
Klopfen ist Selbstzündung des Benzins ohne Fremdeinwirkung.
Die Geschwindigkeit mit der sich die Verbrennung ausbreitet ist sehr stark unterschiedlich. Beim Klopfen nämlich viel höher. Deshalb kann man das auch detektieren.
Eine Frühzündung im Methanoler durch falsches Setup ? Weiß nicht ob die sooo leicht zu erkennen ist?
Eventuell brächte man einen Vibrationssensor am Motor und einen Winkelgeber an der Kurbelwelle um den Zündwinkel zu messen?

Bin auf jeden fall gespannt
LG
C-J

[Andreas Perzl]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Im Fall des Benziners gebe ich Dir recht.
Wobei die Frühzündung ja nicht Durch die Kerze ausgelöst werden muss (Spritsorte, Schmutzpartikel, Kompression).

Mal unabhängig davon ist denke ich der rauhe Lauf zu detektieren. Das hört man natürlich (oder die meisten Männer) natürlich auch mehr oder weniger gut.
Also das metallische Geräussch beim laufen, klingeln, 4-Takten sollte man über die Frequenzanalyse mitbekommen (glaube ich).

Das Klopfen wird ja durch die hohe mechanische Auswirkung aufgrund des extrem hohen Druck detektierbar oder?

Jetzt braucht es erstmal günstige Hardware für Temp-ßberwachung aber da bin ich dran.

Gruß

[Andreas Perzl]

Gegenüberstellung Temperatur Kurbelgehäuse/Zylinder

Servus,
hier ein Log des heutigen Flugs mit Temp-Messung am Kurbelgehäuse.

Bemerkungen:

- t=0.5min bis t=3.75:min leichter Rundflug, Tzyl=90°C, Tkurbelg=28°C
Nach dem Peak gelandet, Motor im Leerlauf Temperatur am Kurbelgehäuse steigt auf 31°C

- Zweiter und Dritter Temperatur-Peak jeweils gleiches Vorgehen (Fliegen/Landen) nur mehr Leistung abgefordert:

max. Tzyl=114°C, max. Tkurbelg=28°C

Und zwar im Flug!

Nach landen steigt die maximale Temperatur am Gehäuse auf Tkurbelg=34°C

Und was passiert ab t=11min?

Hohe Leistung abgefordert, Tzyl=110°C, schnell gelandet und sofort (!) Motor aus

Kein Frischgas mehr, Kurbelgehäuse zieht (wie gestern schon vermutet) Temperatur vom Zylinder "weg".


Anstieg im Kurbelgehäuse auf T=51°C 90s nachdem der Motor aus ist

Die Temperatur stieg danach noch auf 56°C da war der Zylinder schon auf 62°C abgekühlt.

Meine Meinung: die Finger rein Methode ist denkbar ungeeignet und lässt kaum Rückschlüsse zu weil:

- kaum Korrelation zur Zylinderkopftemperatur während Motor läuft
- Zeitraum bis max. Temperatur erreicht wird nachdem abstellen sehr lang, Temperatur schon vergleichmäßigt über ganzen Motor

Bei einem Temperatur Delta der Peaks am Zylinder von fast 30K ist der Unterschied nach Landung und Motor im Idle am Kurbelgehäuse gerademal 4K
Was denkt Ihr?

Gruß, Andi

Edit: da ja schonmal gesagt wurde das wegen dem "Hitzestau" am Sensor "alles für die Katz" ist/sein könnte: mal das Diagramm am Anfang anschauen (Anlassvorgang) und
zur Kenntnis nehmen wie schnell die Temperatur ansteigt!

[Michael62]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Warum willst Du denn am Kurbelgehäuse messen?
Was willst Du daraus ableiten?
Mach doch mal ein kleines Loch und miss Kolbenboden.

[Andreas Perzl]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Ich will doch nicht, ich messe schon
Warum ist doch klar: es ist ein Tip den glaube ich fast jeder kennt, der Anfängern immer gegeben wird, der aber ohne weitere Erklärung null Aussagekraft hat.

[Michael62]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Der Tip ist für den E***r, das habe ich schon vor längerem nach Anbau der Telemetrie festgestellt.

Aber dein kleiner ARM als elektronischer Motorregler interessiert mich schon.

Vielleicht kann man dem noch was beibringen.

Wie schnell ist der denn und was kann der?
Kann der C und läuft da vielleicht irgendeine Signalverarbeitungslib drauf die was kann?

[Andreas Perzl]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Das wollte ich nur nochmals aufzeigen

Google mal nach Teensy 3.1 da will ich hin: 32 Bit ARM Cortex M4@72MHz, DSP Functions, 256kB Flash, 64kB RAM

Das ist schnell genug denke ich! Klar kann man dem noch was beibringen, das Ganze hier steht ja erst am Anfang.
Aber zuerst möchte ich mal alles in Frage stellen, auch Verwendung von "Carsprit" beispielsweise.

Edit:
Auch wenn meine aktuelle Implementierung der FFT ganz gut ist kann ich natürlich die FFT Functions der Cortex-M4 CPU gut brauchen (Vib-Analyse)

[garth]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

auch Verwendung von "Carsprit" beispielsweise.

Ich stifte dir 2 Liter von dem MotorMörderTeufelsZeug.

Außerdem : Bei deiner Flughöhe so knapp überm Boden isses eh mehr wie Autofahren, ( ich sag nur "Rasenmähen") da ist Car Sprit eh genau richtig.

[firehead]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Klopfen ist Selbstzündung des Benzins ohne Fremdeinwirkung.

Das stimmt so nur bedingt. Klopfen wird bei den aktuellen Motoren in der Regel durch Frühzündung ausgelöst, nämlich dann, wenn aufgrund des Druckanstiegs in Folge der Fremdzündung durch die Zündkerze das Gemisch an einer anderen Stelle im Zylinder (an der sich die Flammfront der fremdgezündeten Verbrennung noch nicht befindet) sich selbst entzündet. In der Folge treffen die Druckwellen von fremdgezündeter Verbrennung und selbstentzündeter Verbrennung aufeinander, was zum entsprechenden Klopfen führt. Wäre Klopfen eine reine Selbstentzündung, die nicht durch Frühzündung ausgelöst wird, dann würde es auch keine Klopfregelung geben, die nur durch Variation des Zündzeitpunkts funktioniert.

Gruß
Michael

[Squenz]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Eine automatische Gemischregelung in Abhängigkeit der Zylinderkopftemperatur gab / gibt es übrigens schon. Warum sich das nicht durchgesetzt hat

- CSM Carbsmart CSM CarbSmart

- Aerospire MultiGov MultiGov by Aerospire

Grüße

Markus

[claus-juergen]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Aber Klopfen unterdrückt man doch dadurch, dass ich den Zündzeitpunkt früher wähle als die Selbstzündung passieren würde - oder nicht?

LG
C-J

[Squenz]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Hallo C-J,

alle Klopfregelungen die ich kenne nehmen den Zündzeitpunkt zurück. Auch bei der Kennfeldprogrammierung tasten sich die Könner an die Klopfgrenze um dann wieder ein paar Grad zuückzunehmen.

Viele Grüße

Markus

[garth]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Jetzt gehts wieder in die Theorie, warum Klopft er ?

Weil er unkontrolliert zündet !

Das kann er vor, während und nach der Zündung tun. Nach der Zündung dadurch daß er zwar an einer Stelle kontrolliert zündet, aber an anderer Stelle halt schon selbstzündet, was meis tmit einer wesentlich schnelleren sehr harten Verbrennung einhergeht. Das ist das Klopfen das man hört, ähnlich dem Dieselnageln.
Die Ursachen sind Vielfältig wie zu hohe Verdichtung, zu hohe Temperatur ( z.B. der Zündkerze) zu schlechter Sprit, zu frühe Zündung.

Nur das Gemisch und die zu frühe Zündung sind direkt von der ECU beeinflußbar, Kerze und Verdichtung nicht, bzw die Verdichtung nur indirekt über Drosselklappenstellung oder Ladedruck.

Kommt er an die Klopfgrenze entscheidet die ECU anhand des Kennfeldes was zu tun ist, Zündung etwas zurück, und vor allem auch die Verdichtung duch Rücknahme der Zylinderfüllung, also Drosselklappe etwas zu oder Ladedruck etwas runter. Das reicht dann.
In das Kennfeld werden in endlosen Prüfstandsläufen die Eigenheiten des speziellen Motors reinprogrammiert.


Das ist dann auch der Grund warum Motoren deren Kennfeld die Klopfsensoren mit berücksichtigt mit hochoktanigem Sprit besser gehn, ( oder mit Normalbenzin halt dann schlechter) Der Motor bringt dann mehr Power bei Vollgas.

[Albert]

AW: Thermisches Verhalten Nitro Motoren

Find ich gut, wie ihr da dran geht.

Ich will aber die "Finger ins Kurbelgehäuse-Methode" noch etwas verteidigen
1. Dass die Stelle nicht für eine Lastabhängige Messung geeignet ist, ist klar. Und hat Andreas gut bewiesen
2. Es ist und bleibt nur eine Methode, um ein starkes ßberhitzen = Schädigung des Motors zu erkennen
3. Dass man vorher Last fordern muss hab ich ja schon mal getippt und damit stimmen meine Erfahrung (<60°C = alles OK) also auch beim Motor vom Andreas
4. Es ist und bleibt einfach eine Methode, bei hoch nitrierten Sprit die Innenkühlung zu beurteilen.

Zu eurer ECU: Ich finde die Idee super, denn gerade das Frühzünden erkenne ich nicht wirklich.

Aber ganz wichtig ist, dass eine zu niedrige Zylinderkopftemperatur ebenso nicht gut ist. Sprich man könnte ja mal versuchen, die Zylinderkopftemperatur lastunabhängig auf das gleiche Niveau zu bringen durch einen temperaturgesteuerte Regulierung des Kühlluftstromes. Entweder durch einen elektrischen Lüfter oder durch eine variable Schaufelgeometrie oder variable Schachtgeometrie. Würde bei kalten Motor auch noch Leistung bringen..... Sprich mir wären konstante 110 bis 120°C am Zylinderkopf viel lieber und das wäre dann eine gute Basis für weitere Optimierungen

Denn erst dann sollte man das Gemisch anpacken und die Klopfneigung bei einer Temperatur untersuchen/optimieren.