Bromsbänk med störda signaler

Godkväll gruppen.

Lite bakgrundsinformation: (för själva problemet, hoppa ner ca 40 rader)

Jag och en kompis har byggt en bromsbänk. Meningen är att kunna provköra, ställa in och mäta effekten i diverse bilmotorer. Som broms har vi en kardanbroms från en volvo-buss, en "Telma". Den drivs av ett litet skåp, bestående av en stor 24V transformator, likriktarbrygga, kondensatorbank och ett gäng mosfet-transistorer. Den fungerar så långt utmärkt, tack vare en del ovärderlig hjälp här från gruppen vid ett tidigare tillfälle. Stort tack för det! Skåpet lämnar en 600Hz 24V PWM signal, 120A vid max belastning.

Paketet med växellådan och telma-bromsen sitter upphängd i en vagga, som hålls i vågrätt läge av en lastcell. Lastcellen ger då direkt vridmomentet.

En PC utrustat med en national instruments PCI-6220 mätkort styr och mäter.

Vridmomentet från lastcellen förstärks i en hembyggd lastcellsförstärkare, baserad på en INA125. Utsignalen är 0-5V och matas in direkt från förstärkaren till en analog ingång på mätkortet. Det fungerar fint, spänningen mäts 100ggr/sekund, varpå ett medelvärde beräknas av 10 värden, 10 gånger per sekund.

Motorns varvtal mäts med en variabel reluktans givare, monterad nertill i växellådan. Den känner kuggarna på ett kugghjul på bottenstocken i växellådan. Den axeln har alltid samma utväxling från motorn, oavsett vald växel. Signalen från givaren snyggas till i en nollgenomgångsdetektor. Fyrkantssignalen därifrån matas in till en räknaringång på mätkortet. I datorn mäts frekvensen i Hertz, och räknas om till varv per minut.

En liten PWM signalgenerator byggd av några OP matar telma-skåpet. Pulsbredden ställs då mellan 0 och 100% med ratten på framsidan av pulpeten. En omkopplare växlar mellan signalen från PWM signalgeneratorn, och en av räknarutgångarna från mätkortet. I datorstyrt läge kan man på datorn ställa in ett önskat varvtal, eller en önskad acceleration i varv/sek, så försöker PID regulatorn i PC:n bromsa lagom mycket för att motorn ska hålla det önskade varvtalet eller accelerationen.

Några dagsfärska bilder på bänken, med en under dagen inkörd Chevrolet

350 finns här:
formatting link

Till problemet. Allting började fungera hyfsat fint, vi har plågat en gammal 350 VAN-motor ganska länge nu. Programmet i datorn fungerade ganska bra, PID regulatorn började göra ungefär som vi ville. Men när vi satte i den nybyggda trimmade motorn, så blev det problem. Varvtalssignalen blev ostabil. Det kan komma 30 riktiga varvtal på raken, sen kommer det ett felaktigt. Sen kommer den 30 korrekta varvtal till. Varvtalet mäts som sagt 10 gånger per sekund. Det felaktiga varvtalen verkar slumpmässiga, ibland bara 1000 varv ifrån det korrekta varvtalet, men ofta 10000 eller mer ifrån. Felkällan har vi konstaterat, CDI- tändningen. Med en vanlig tändspole, fördelare och tändförstärkare så fungerar det perfekt. Men med en CDI tändning (Crane cams HI-6S med motsvarande spole) så uppkommer ovanstående problem. En dylik CDI enhet fungerar på ett ungefär som följer: En kondensator laddas upp till mellan 300 och 500V. När det är dags för en gnista laddas kondensatorn ur över tändspolen. Resultatet blir en mycket kraftfull gnista, som varar under en väldigt kort tid. Därför ger boxen flera gnistor efter varandra på lägre varv. Det är rätt bra drag i gnistan, lossnar tändkabeln från spolen så hoppar gnistan 10cm i luften till bilplåten.

Tändkablarna är några grova isolerade amerikanska specialtändkablar. Dom stör mindre än vanliga tändkablar, jag vet inte hur dom är uppbyggda däremot.

Vi har flyttat CDI enheten till alldeles brevid batteriet, med grova kablar direkt till batteripolerna. Ingen skillnad.

Koaxialkabeln och BNC kontakten från varvtalsgivaren byttes till en grövre folie och strumpskärmad kabel, där signal och jord gick i två partvinnade trådar. Skärmen anslöts till jord i ena sidan. Kabeln drogs direkt till nollgenomgångsdetektorn utan någon kontakt. Ingen skillnad.

En annan typ av givare, hallgivare med inbyggd magnet (1GT101 från elfa) som ger en fyrkantssignal anslöts till mätkortet direkt via en skärmad kabel. ingen skillnad, möjligen lite värre! När jag sedan anslöt jordkabeln på oscilloskopsproben till signaljord från givaren blev signalen fullständigt hysterisk, då visade den 44000 varv och uppåt kontinuerligt i datorn. Oscilloskopet var galvaniskt avskilt från jord. Signalen ser jättefin ut på oscilloskopet (mitt gamla Hameg 20MHz analogskop)

PC:n frikopplades från skyddsjord, och alla in och utsignaler till mätkortet kopplades bort utom just varvtalsgivaren. Problemet kvarstod.

Vad tusan gör man? Hur kommer störningen in i datorn? Luftburna, fångas upp i skärmen i kabeln och in i datorn? Är det någon som har något förslag på åtgärd så vore jag ytterst tacksam! Vi har kört fast helt. Den här motorn vi bromsar har så hög kompression, så den misständer med ett vanligt tändsystem tyvärr.

MVH Kent Sjögren

Reply to
Kent Sjögren
Loading thread data ...

Verkar ok.

PC-sidan hoppas jag. Absolut inte i brombänken.

Detektorn har kraft och signal-jord anslutet till samma jord som mätkort på PC?

Det kan mycket väl vara skärmarna som plockar upp signalen och kopplar dessa vidare till signalledare. Troligen får du in störningarna i mätsystemet via induktiv koppling.

Bromsbänk och PC samt alla andra inblandade elprylar ska kraftjordas i gemensam punkt i närheten av strömcentral. Gärna med en rejäl enkelledare från varje enhet. Undvik seriell jordning, dvs samma jordledare går från enhet till enhet då det kan ge konstigheter vid stora strömmar. Detta är kraftjord och har inget med signaljord eller skärmning att göra.

Alla givare och signalkablar bör skärmas, men anlut skärmarna helst endast på PC-sida. Man vill inte ha in krypströmmar och störningar från kraftjorden denna vägen. Inga signalgivare på bromsbänken bör blandas med bromsbänkens jord. Signaljordar leds till PC:n där de jordas i signalkortet. Givare med svaga signaler bör förstärkas vid källan eller konverteras till balanserad signal. Om förstärkare/konverterare används vid bromsbänken ska dessa helst strömförsörjas och skärmas på samma sätt som resten av signalen, dvs det sk utgå från PC:n. Troligen är mätkortets signaljord och PC:ns kraftjord i galvanisk kontakt i PC:n. Det bör då vara ordentligt gjort. Se till så mätkortets bakplåt verkligen är fastskruvat i PC:ns baksida. Bakplåten är troligen huvudsaklig och oundviklig sammankopplingspunkt för signal och chassi-jord, så därför får man se denna som enda tillåtna referenspunkten för alla signalrelaterade jordar och skärmar.

Om det är kopplat enligt ovan ska du nu kunna koppla in ett jordat oscilloskop i samma jordade uttag som PC:n är kopplat till och kunna mäta utan större problem. Mät med proben på den signaljord du hade problem med. Om du kan se några nämnvärda störningar så är inte signaljorden korrekt signaljordad. Följ då problemet bakåt tills du hittar felet. När problemet med signaljorden fixats ska du nu utan vidare kunna koppla in signalprobens jord där och mäta på själva signalen utan att varva V8or i 44000 varv. Inte ens F1-motorer kom upp i dom varven.

/Alf

Reply to
Alf.F

Mycket som kan miss tolkas h=E4r. Sk=E4rm =E4r nog inte datormonitorn :-). Kan s=E4kert vara ett jordproblem han har. Skilj p=E5 skyddsjord (h=F6gsp=E4nnings delen) ,likstr=F6ms jorden och "nollan".

F=F6rklara g=E4rna mer. S=E5 vi tjuvl=E4sare kan l=E4ra oss mer.

Reply to
buss100

Alf.F skrev:

Jepp

Ja, så var tanken. Men vid närmare eftertanke så blir en del signaljordar ofrivilligt jordade i gaveln på pulpeten, eftersom kontakterna där sitter skruvade direkt i en aluminiumplåt. BNC kontakten blev ju lite dum där, för då blir det ju jordat både där i gaveln och på mätkortet. D-sub kontakterna till lastcellen tex, där får man dra jorden i ett eget stift i kontakten, och undvika att ansluta kabelns jord till skärmhöljet på d-sub kontakten? Annars får man väl göra en plastbricka och lägga bakom d-sub:en som skruvas i aluminiumplåten.

Det där låter vettigt. Jag ska göra en rejäl översyn av alla inkopplingar, så det inte är feljordat någonstans.

Problemet med varvtalsspikarna löses i vild panik en kväll genom att slakta ett par monitorkablar, och ta ferrit-bitarna. Både varvtalssignalen och lastcellskabeln träddes ett par varv i varsin ferritkärna, sen försvann störningarna. Om inte tändinställningslampan låg inkopplad i närheten av lastcellskabeln, för då kom spikarna tillbaka. Uppenbarligen ligger vi precis på gränsen. Vi ska köpa fler ferritkärnor från elfa och trä på på alla kablar som går till pulpeten tänkte jag. Det fanns visst ett par olika frekvensområden på dom där ferritkärnorna, man kanske skulle ha en av varje på varje kabel? Mycket klumpar blir det...

Det ska jag verkligen prova! Det bör ju gå fint om jag har fått allting riktigt överallt. Det ska dit fler kablar också, 10 tempgivare och en bredbandslambda, oljetrycksgivare och lite annat smått.

Ledsen att det tog några dagar för mig att svara. Vi har haft fullt upp med den här motorn om kvällarna, och jobbat om dagarna. Det mest sorgliga är att motorn gav 15 hästar mer med förgasare än med insprutning. Typiskt, vi skulle ju bevisa för förgasarmänniskan att insprutning är grejer! Men spridarna satt lite för nära toppen, så bränslet fick inte lika lång sträcka på sig att kyla luften som den får med förgasaren. 600Nm och 515hk är ju inte fy skam endå! Mer än vad jag har i min gamle Volvo...

buss100 skrev: > Mycket som kan miss tolkas här. Skärm är nog inte datormonitorn :-). > Kan säkert vara ett jordproblem han har. > Skilj på skyddsjord (högspännings delen) ,likströms jorden och > "nollan". >

Mja, jag vet inte riktigt vad jag som återstår att förklara. När jag har fått ihop en liten filmsnutt så kan jag ju posta länken, om det kan vara lite kul att se. Är det någon som är nyfiken på lastcellsförstärkare, nollgenomgångsdetektorn eller så, så är det bara att hojta.

Tack för hjälpen! Mvh Kent Sjögren

Reply to
Kent Sjögren

Jag skrev här i mötet för ett halvår sedan om vad följden kan bli om man blandar jord och skärm i D-sub på just en bromsbänk. Mycket jobbig erfarenhet jag gjorde.

Ferriter är bara plåster på problemet, ingen bot.

Det är enkelt och borde vara snabbt att felsöka om det inte finns för många andra signalkällor/jordslingor inkopplade. När systemet blir komplext med många sladdar kan felsökningen bli lika komplex. Felet kan även vara av sådan art att det påverkar framtida givares kopplingsväg så det är mycket att vinna på att fixa problemet.

Insprutet har bättre förutsättningar än förgasare. Det bör ge mindre flödesnedsättning på insugsluften om inte mängdmätningen stryper. Expandertrattar med extra sprut. Spruta etanol, bensin eller NO². Borde kunna ge en volvomotor extra hk.

Mitt rekord var 204 hk på en äkta B20 (2L ingen strokning eller ens öd på kolvar och inget fusk med fläkt på insuget). Matades via dubbla Weber 48:or. Vridmomentet var kanske inte så imponerande men bilen var inte mer nervös än att morsan kunde köra till konsum och handla med den.

Datamonitorn bestod av 16 lampor på min gamla skoldator. Användarinterfacet var hålremsa.

Skyddsjord, nolla och sånt är mer på kraftsidan. Dess blotta existens ger gärna problem ur signalsynpunkt. Tyvärr får man oftast anpassa sina signalöverföringar efter redan gjorda kraftinstallationer. Om nöden kräver så kan signalnolla, signaljord och skärm undvaras mha transformator, optoisolation alternativt skicka signalen över RF.

Hojta till så kommer jag och tittar live på såväl motor som bänk.

/Alf

Reply to
Alf.F

Alf.F skrev:

Men soppaförbrukningen var inte så skoj va? :) Vet en kompis som hade runt 180hk i en b20 å den ville ha ett par liter milen. Var väl dubla weber 48:or på den åxå.

--

Mysko
Reply to
Mysko

Tyvärr är detta alldeles för vanligt, folk bultar på ett par weber48:or och tror att det våldsamma förgasarbrölet innebär 180 hk. Bestyckningen av förgasaren brukar begränsa sej till att se till att huvudmunstycket är tillräckligt stort för fullgasacceleration. Ett tecken på att en sån motor inte fungerar särskilt bra brukar vara vansinnigt hög bensinförbrukning på höga varv medans under 3000 varv finns inget vrid alls då motorn håller på att dränka sej själv. Varken hästkrafter eller vrid brukar imponera i bromsbänken. Det är inte någon lämplig shoppingbil för min morsa.

Min motor satt i en rallybil. Snitt 4-5 liter/mil på grusvägar.

1,1-1,3 på landsväg 100km/t och 4000 v/min. Hade två olika förgasarbestyckningar, en för sommar och en för vinter då insugsluften generellt är kallare. Att enbart få förgasarna att ge rätt blandning vid fullgas är relativt enkelt. Det svåra är att få dom att fungera i alla belastningregister. Det finns ett halvdussin olika munstycken, emulsionsrör, halsringar mm i denna typ av förgasare som alla måste justeras för att ge en motor med brett fungerande register. Weberförgasarens stora flexibiltet vad gäller injustering för att passa en specifik motor jämfört med en standardförgasare är en stor fördel men kräver också mycket jobb för att hitta den optimala kombinationen mella olika parametrar. En bromsbänk underlättar oerhört mycket av detta arbetet. En 2liters volvomotor som drar ett par liter milen i normal landsvägsfart dränker nog många av de 180 kusarna. Den som är seriöst intresserad av att få en trimmad motor att ge sitt bästa bör överväga en dag eller två i bromsbänk.

/Alf

Reply to
Alf.F

Kan nog så vara, det jag vet är att den var borrad till 2,2l (allt detta nu om jag minns rätt) åsså var det väl en steg 2 topp på den, lättat svänghjul, extraktorgrenrör och ett 2½ avgassystem. Den hade väl aldrig varit i bänk, men likadana byggen som den låg på runt 180hk.

En anna kille hade varje fall vrid i sitt bygge, för han drog av kardanaxeln. Å det var väl ungefär samma grejor i dom 2 bilarna.

För övrigt så har min 850 sörplat i sig 1,4 l/mil sista veckan :( Men det är ju en ajtåmat å bara kört i stan. Gissar på att jag startar bilen varje fall 30ggr/dag dessutom, men bara kall en av dom gångerna då.

--

Mysko
Reply to
Mysko

Jo det är just den biten man hört alltför många gånger. Samma saker ska ge ...osv. Det är sällan de ens vet hur man bestyckar förgasaren. Om sedan motorn drar flera liter milen så finns inte chansen att dom kan komma i närheten av vad en väljusterad maskin kan ge.

En hemlis med mina motorer: Jag körde med orginal gjutjärnsgrenrör. Uppslipat för bättre passning mot toppen men annars är detta i allt väsentligt redan ett utmärkt sk extraktorgrenrör (2+2 till 1). Jag har testat ca 10 st olika fabrikat av extraktorgrenrör tilll Volvo. Endast ett gav en egentlig positiv effekt. jämfört med gjutjärnsröret.

Dra av kardanen kan man göra på en otrimmad B18. Det räcker med att tappa kopplingen vid trafikljuset . Volvons problem var att man saknade effektiv ryckutjämnare. Kardanknutarna gick på löpande band. Med glapp i dessa blev det sedan lätt banan av själva kardanröret.

Förmodligen rätt normal förbrukning i den situationen. För att återknyta till något elektriskt, så är det just i dessa situationer hybridmotorer typ bensin/el ger vinst på både miljö och driftsekonomi. Troligen har du inte nyttjat mer än bråkdel av max möjliga motorseffekt och en reltivt liten elmotor skulle kunnat transporterat dej lika effektivt. På långsträcker kommer elmotorn till korta pga av ineffektivt lagringsutrymme av "bränslet" och att en elmotor måste bli rätt stor för att klara högre farter och ha vettiga omkörningsresurser. men på denna länken visas en kraftfull elmotor:

formatting link
Otrolig massa kraft från nåt så litet. Om jag räknar rätt så skulle man få ut 500 hk om man skalade upp motorn till 50 kg. Det skulle bli en hyfsad hybrid bensin/elbil.. Bensindelen kunde vara en gräsklipparmotor för nödladdning.

Väldigt OT från ursprungliga ämnet men en länk till gräsklipparen också:

formatting link

Kommer och tänka på flygande brödrostar.

/Alf

Reply to
Alf Friman

Alf Friman skrev:

Nejdå alltid full gas mellan rödljusen, lägger mig med flit i fel fil för att få gasa som en dåre å tränga mig in i rätt fil, så motorn får göra rätt för sina 170hk

Absolut visst har du rätt i det. Men jag tankar ju 50% e85 från en pump som går på el varje fall ;)

Måste den vara så stor? Jag menar en bilmotor är ju inte så liten heller.

Vilka grejor

--

Mysko
Reply to
Mysko

hmm en 2.3 Ah R6 NiMh batteri väger 32 gram, 1.2 Volt ggr 2.3 Ah ger att den har 2.73 Wh per batteri, det går 31.25 batterier per kilo, vilket ger 86.25 Wh/kg.

om man tar bort individuell kapsling och skapa större celler så kanske man kommer upp i 100 Wh/Kg och då hör NiMh till dom batterier som är närmast möjliga teoretisk energiinnehåll per kg rent byggnadsmässigt - det fins inte mycket kvar att hämta i kapacitet i form av bättre cellkonstruktion.

LitiumIon/polymer kanske kan komma en halv gånger till i energiinnehåll (150 Wh/Kg) - men så mycket mer kommer man inte...

---

Sorgligt nog är energiinnehållet bara runt 100 Wh/kg - 150 Wh/kg för batterier, i jämförelse med ca 10 KWh/kg för petroleum-bränsle

dvs för 5 liter soppa så behöver man 500 kg batterier, går man ned till

1/4 tack vare bättre verkningsgrad i motor så behöver man fortfarande ca 120 kg batterier för samma sträcka som 5 liter soppa ger.

flytande väte och bränsleceller är heller ingen lösning då en liter sådan väger bara ca 1 hg och man får ungefär samma energiinnehåll per liter som bensin/diesel, med skillnad här måste man köra med kryotankar samt att > 10% dunstar iväg per dag för att hålla kylan i kryotanken, vilket är en väldig energiförlust över tid - självurladdning i NiMh batterier är mikroskopisk i sammanhanget...

även om en elbil bara behöver 1/4 energimängd för samma körsträcka som en snål och svag bensinare (dvs nära fullgas hela vägen) så blir batterivikten och volymen väldigt stor även för pendlarsträckor... dock, när det gäller pendlarsträckor på runt 4 mil kanske man kan byta bensinmotorvikt mot motsvarande batterivikt, om man dessutom kan ladda på jobbet och kan nöja sig med en mindre bensinmotors framdrift när man är utom batteri-räckvidd.

kolvätebränsle är och förblir en väldig energirik energibärare - förmodligen den bästa som finns under kärnkraftbaserade bränslen i energirikedom per kg, problemet är att 'vi' förvaltar den så dåligt när den omvandlas till mekanisk arbete.

Ghaaa 250 Watt på 64 gram!!! motorjäkeln är på ca 0.3 hk!!

Ok, ok..

elmotorer har alltid varit små relativt sin effekt, och elmodellflyget har väl dragit dessa motorers styrka och verkningsgrad till sin spets precis på samma sätt som amatörradionhobbyn var föregångare inom radio och telekommunikation under många år.

Undrar vilka som utvecklar dessa LiPol-batterier (då de knappast riktar till mobiltelefonmarknaden), måste ha utvecklats enormt rent strömkapacitetsmässigt då dom verka lätt kunna lämna 25 ampere (som motorn kräver) med meningsfull spänning kvar...

såg på annan länk där 3.3 Ah NiMh kunde ge 100 ampere och fortfarande >

1 volt polspänning - dom där batterierna som inte är mycket större än R6-storlek kan man ju starta småbilar med...

var köper man sådant här i sverige (stockholm)??

jo, det verkar ha hänt väldigt mycket på motor och batterifronten sedan sist jag tittade på modellhobbyn i slutet av tonåren...

/TE

Reply to
torbjorn.ekstrom

Jag tänkte rent motormässigt. Att batterierna tar plats förstår jag.

Var som den radiostyrda bil jag hade. Motorn i den hette 240 nånting, det stod för drifttiden på den på ett 7,2v 1,2Ah acc. den gjorde

25000rpm. Fartreglaget fastnade dock en gång -det var mekaniskt- å det brann rejält ett tag. Jag var tvungen att byta kablar på motorn då isoleringen brunnit upp.

Jag gick då i skolan, el-tele reparatör. Å Hade ju vad jag behövde där så jag bytte kablar å hade mig, så ville jag ju test höra motorn efter kabelbytet. Så jag tog en "kub" som gav 2,5A å kopplade på. Men den orkade ju inte.

kom upp i 2,5v eller nått. Så jag kopplade ihop en massa "kuber" å spänningsmässigt låg jag till sist på över 200v, men med belastning så låg jag bara på 6v. Så då tog jag ett 9v batteri å la på alltihopa. Då låg jag på ca 8v belastat å jag tror det var nästan 8A som var kopplat till det hela åxå.

Men vridet i den motorn gjorde att den vred sig i min hand fat jag höll ett rätt bra grepp på den.

Bilen ritade för övrigt 4 svarta streck i mammas finbord när jag byggde den ;)

--

Mysko
Reply to
Mysko

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.