Electronische mengselregeling

[brutus]

Ik had er her en der al eens wat over geschreven, maar volgens mij nog niet een speciaal draadje over gemaakt.

Met hulp van JoopB (zonder wie ik nergens zou zijn in dit project) begonnen aan een prototype "electronische carburateur".

Nadat ik een paar maanden terug al eens een motor lopend gekregen heb met een open buis in de carburateur en een doseerpomp voor de brandstoftoevoer:

[URL="

[/URL]

gaan we nu verder met dit project, d.m.v. een electronisch gestuurde magneetklep, die op een vaste frequentie van 30 Hz (aanvankelijk, als andere frequenties beter werken, proberen we die ook uit) open en dicht gestuurd gaat worden. Hierbij word de tijdsduur dat de klep open staat gevarieerd naar gelang de stand van de gasservo.

De electronica die Joop gemaakt heeft kan in de laboratorium-uitvoering zowel de klep als de gasservo aansturen, waarbij de servo via een potmeter bediend wordt, en de brandstofklep via een volledig programmeerbare 20-punts curve die aan de servo-stand gekoppeld is.

Hiermee wil ik gaan uitzoeken of het mogelijk is, een helimotor af te stellen d.m.v. simpele drukknoppen (desnoods via een USB kabeltje o.i.d.).

Het eerste prototype van de electronica is lomp (te lomp voor in een heli) maar wel uitstekend geschikt voor het doen van testen op een testbank.

Het magneetklepje is afkomstig van een Stihl M-tronic kettingzaag, en behoeft een adaptertje om tussen de brandstoftank en de "carburateur" geplaatst te kunnen worden. Het is de bedoeling dat de magneetklep de functie van de stationair (en eventuele midden) sproeier overneemt, en de hoofdsproeier gewoon behouden blijft, zodat je dat ene klikje rijker of armer op het veld (bijvoorbeeld vanwege weersverandering) niet via de electronica hoeft te doen.
Maar eerst maar eens gewoon het klepje testen....

En gewoon om alles in één draadje bij elkaar te houden:

Simpele test met de klep zelf:

[media=youtube]kJ1h8Ox_UPk[/media]

Eerste test aan de motor, brandstof onafhankelijk geregeld van smoorklep:

[media=youtube]oiwvsv9C-pw[/media]

Eerste test smoorklep en brandstofklep electronisch gekoppeld:

[media=youtube]vkME3jBk6CE[/media]

en aangezien dat nog niet echt overtuigend was (de motor sloeg af aan het eind), dus maar een tweede test met een betere curve:

[media=youtube]BSv_fxBZ5V0[/media]

Dan staat voorlopig even alles in eén post.

Groet, Bert

 

[brutus]

Nog niet heel veel kunnen doen qua motor-opstelling.
Maar de klep aangesloten op de driver, tsja... je hoort een zacht ratelend geluid waarbij alleen in de uiterste standen van de potmeter het geluid eerst iets van klank verandert, om daarna op te houden bij de standen 0% en 100%.

de tussenliggende standen, daar merk je dus helemaal niets van dat er iets gebeurt.
Dus maar eens gekeken wat de klep doet met een werkelijke vloeistofstroom er doorheen.

Dit is een kort filmpje van de klep met een vloeistofdruk van ongeveer 0.05 bar er op, en dan verandert het ding in een keer in een super mooi proportioneel regelend kraantje:
(om een of andere reden staat er een teken-combinatie in de link, die door het forum aangezien wordt voor de :shock: smiley, dus de link opent wel youtube, maar zegt dat de video niet bestaat. Type dan gewoon "Test Magneetklep" in de zoekbalk... het lukt me niet om de link er onbeschadigd in te plakken...)

[media=youtube]kJ1h8Ox_UPk[/media]

Ik heb nog geen metingen qua lineariteit gedaan, maar de eerste indruk is in elk geval een heel mooi traploos regelend systeem.
Ik krijg er vertrouwen in....

Groet, Bert

 

[Blitske]

Hey Bert. Dit is nu ook het echte modelbouw werk se , maar dan ook iets met de technologie van vandaag .
Zo zie je maar dat de echte modelbouwers ook overweg kunnen met de nieuwe dingen en geloof me maar als je de goede rechterhanden niet hebt komt er niks van , oude of nieuwe technologie !
Doe zo verder , ik blijf het volgen . Grtjs Blitske

 

[heimhelicopters]

Mooi project,.
Ik meen me te herinneren dat Graupner (O.S.) ooit eens een carb in het programma had mdie met 2 servo's bedient moest worden.... Jullie gaan nog ff een stapje verder.
Ik kijk nieuwsgierig meer....

Steven.

 

[brutus]

Mooi project,.
Ik meen me te herinneren dat Graupner (O.S.) ooit eens een carb in het programma had mdie met 2 servo's bedient moest worden.... Jullie gaan nog ff een stapje verder.
Ik kijk nieuwsgierig meer....

Steven.

Volgens mij was dat niet Graupner/OS, maar Webra.

Die hadden een carburateur met een kastje met electronica er aan waarmee je op een of andere manier via twee servo's naald en gasklep op elkaar kon afstellen.
Heette iets van Dynamix of Dynatron of zo.
Wat ik me er van herinner, werkte dat met een stuk of drie a vier instelpotmeters. Maar om eerlijk te zijn, dat is héél lang geleden, in een tijd dat ik mij met moeite een 5 cc glijgelagerd motortje op mijn Charter kon veroorloven.... Dus veel weet ik daar verder niet van.

Is in elk geval nooit echt doorgebroken.

Voor mij is de reden van het project, omdat er veel absoluut goede en krachtige motoren zijn, maar er zijn maar een heel paar merken die werkelijk goede carburateurs produceren.
Mijn kleine ASP heeft plenty power, maar valt erg slecht af te stellen.
Als hij er zin in heeft, sleurt hij vrolijk gillend het kleine Starrangertje met een noodgang omhoog, maar meestal krijg ik hem niet goed afgesteld.
Het meegeleverde carburateurtje doet het acceptabel als de brandstofviscositeit, buitentemperatuur, toerental, etc etc allemaal precies goed zijn. Toevallig had hij er vandaag zin in, en ik was echt :shock: over hoeveel power er nog uit dat ding wilde komen, in 3.6 kilo schaalheli en draaiend op 2% Nitro.... Maar meestal valt er weinig zinnigs met die carb te doen....

DAAR hoop ik wat aan te kunnen doen met dit project, en ik hoop dat te kunnen doen voor minder materiaalkosten dan de prijs van zo'n OS carburateur.

Groet, Bert

 

[Super john]

leuk onderwerp al moet ik wel toegeven dat ik nog niet snap wat het doet

Ik heb zelf in de de jaren 80 met een OS motor gevlogen waarbij je met een extra servo 1 van de naalden kan verstellen. Ik weet niet precies meer welke naald want deze carburateur had de mogelijkheid om het mengsel in het laag, midden en hoge toeren gebied onafhankelijk van elkaar in te stellen.

Moet ook toegeven dat het echt een drama ding was, heb deze motor nooit goed afgesteld gekregen.

 

[heimhelicopters]

Bert,

ik dacht aan deze:

Maargoed, dit is toch heel anders dan jouw/jullie creatie.

Steven

 

[Student]

Oke, volgens mij is dit nog niet ter sprake geweest: waarom?
Vonkontsteking. In plaats van gloei.
Hierdoor krijg je een motor die minder van de naalden afhankelijk is, en dus niet zomaar grote hoeveelheden olie eruit blaast.

Nadeel, afstelling wordt zeer kritisch
op mijn os 55 is 1klik een verschil tussen goed en niet goed.. en de hele carb zit dichtgedraaid...
Kleine naald en mengsel compleet dicht

Bij mijn motor gaat het goed, relatief grote motor en weinig belasting.
Dat kleine motortje heeft het een stuk zwaarder in de schaalromp.
Dan komt ieder schraal gebiedje in de carb naar voren.

Bert wil een electronische regeling, die rekening houdt met wat de motor aan het doen is.
Die dus zelf de schrale plekken opvult, en de motor geeft wat hij nodig heeft, in plaats van veel meer om te koelen.
Veel meer is ook meer om eruit te gooien, dus verlies.

Dat is het doel van dit experiment.
Printje is gemaakt, doet blijkbaar al iets.
Klep die als carb dienst gaat doen werkt ook al.
Nu nog installeren en in een heli zetten ;-)

 

[brutus]

leuk onderwerp al moet ik wel toegeven dat ik nog niet snap wat het doet

Ik heb zelf in de de jaren 80 met een OS motor gevlogen waarbij je met een extra servo 1 van de naalden kan verstellen. Ik weet niet precies meer welke naald want deze carburateur had de mogelijkheid om het mengsel in het laag, midden en hoge toeren gebied onafhankelijk van elkaar in te stellen.

Moet ook toegeven dat het echt een drama ding was, heb deze motor nooit goed afgesteld gekregen.

Nou, daar zeg je het zelf al, he? 2- of 3-naald carburateurs zijn afhankelijk van hoe de regelgebieden van de naalden in elkaar overlopen, en kunnen dus behoorlijk dramatisch lastig zijn in de afstelling....
In wezen is zo'n carb niet veel meer dan een brandstofkraan die je tegelijk met de luchtkraan open en dicht draait, en waarvan je de karakteristiek beperkt kunt beinvloeden.
Met een electonisch geregelde klep kun je die karakteristiek in principe onbeperkt beïnvloeden.

Bert,

ik dacht aan deze:

Maargoed, dit is toch heel anders dan jouw/jullie creatie.

Steven

OK... die kende ik niet.... Het achterliggende principe (brandstoftoevoer vrij programmeerbaar als afhankelijke functie van de gasklepstand) is wel hetzelfde, de uitvoering behoorlijk anders....

Ik kende alleen die Webra MC carburateur in combinatie met de AMC05 unit (en dan ook alleen maar vanaf de plaatjes in de Hobby Bulltin destijds)

Groet, Bert

 

[Super john]

Ahhhh, het kwartje valt Bert.....

In "mijn" brandstof heli tijd had ik genoeg problemen op te lossen. Toen voegde we ook veel nitro toe om ook de koelingsproblemen een beetje tegen te gaan maar kreeg er weer anders problemen voor terug. Tegenwoordig hebben we zoveel meer als jaren terug dat we nu ook de oplossingen veel meer voor handen hebben. Maar desalniettemin blijft het een leuk onderwerp, ik blijf het volgen...

Succes

 

[brutus]

De eerste testmotor heeft gelopen, nog met handmatig gestuurde magneetklep.

Gewoon, om te kijken wat we ongeveer nodig hebben voor een lopende motor.
In tegenstelling tot de eerste test een paar maanden geleden met de doseerpomp, kon ik dit keer relatief gemakkelijk het hele gebied van stationair tot volgas bestrijken.

De gebruikte testmotor is een behoorlijk ver versleten Veco 19, met een 9 x 4 prop, en zonder tankdruk. De motor moet het doen met slechts 2% Nitro, dus met name het stationair wil niet heel erg laag komen, maar volgas is (ook in de video zichtbaar) leuk af te regelen en hoewel ik het display niet superscherp in beeld kreeg, is het goed te zien, dat volgas de motor bij ongeveer 92% dutycycle optimaal loopt, en bij 100% dutycycle baggervet.

http://youtu.be/oiwvsv9C-pw

Groet, Bert

 

[brutus]

Ik bedenk mij opeens het volgende:

Een van de problemen waarom je een gloeiplugmotor niet simpel van een bougie kunt voorzien en er daarna benzine in kunt gieten, is vanwege de "onnauwkeurige" carburatie....
De speciaal voor benzine ontworpen kleine motoren zoals de NGH 9 en de EVO 10 zijn nog steeds niet geheel en al probleem-vrij.

Maar dit klepje + electronica zou, minimaal voor vlieguigmotoren, best wel eens de oplossing voor dat probleem kunnen zijn....

Groet, Bert

 

[brutus]

Vanmorgen een tweede test, met gasservo en brandstofklep gelijktijdig bediend vanaf één potmeter, via een programmeerbare curve.

Halverwege geprobeerd de curve wat bij te stellen, waarna ik het spoor wat bijster raakte (de wijze van programmeren die op papier perfect leek, blijkt in de praktijk wat verwarrend te zijn).

Maar op zich viel het me erg mee om een werkbare curve te proggen, zeker gezien het feit dat de motor erg oud en versleten is, en behoorlijk veel moeite heeft om überhaupt te starten....

Met een betere programmeermogelijkheid zie ik hier zeer zeker mogelijkheden in.

Één ding is al wel duidelijk, deze methode wil wel graag een goede spelingvrije overbrenging tussen servo en gasklep (wat ook logisch is natuurlijk)

Hier is het eerste filmpje van vandaag:

http://youtu.be/vkME3jBk6CE

Daarna eerst eens opnieuw een curve geprogrammeerd, deels "uit het hoofd" en deels bij lopende motor. Daarna bleek hij toch nog wel zo stabiel te lopen, dat ik maar effe het huis in gelopen ben voor een toilet-pauze en om de camera er weer bij te pakken.
De motor heeft aan het begin van dit filmpje dus ongeveer eerst een afstelprocedure gehad, en daarna 2 minuten onbeheerd stationair gelopen (d.w.z. het ding loopt zelfstandig, stabiel en min of meer betrouwbaar). De gasreactie na een aantal minuten stationair is daarna ook gewoon goed:

http://youtu.be/BSv_fxBZ5V0

Het lijkt er dus goed op, dat de motor goed en consistent af te stellen valt....

EDIT: de afstellingen zoals in het tweede filmpje in het geheugen van de unit opgeslagen, de motor een uurtje stil laten staan, en opnieuw gestart, en de motor start (voor zijn doen, hij is totaal versleten) goed, en bleef gewoon 10 minuten stationair lopen om daarna nog steeds vlekkeloos op het gas te reageren....

Ik ben tevreden...

Groet

 

[JoopB]

Mooie resultaten Bert En ik neem even een abonnement op dit draadje zodat ik bij blijf..... Ondanks dat ik voorkeur heb voor elektrovliegen is het voor mij een erg leerzaam en uitdagend project.

 

[Student]

Nu die .30 in de unit programmeren ;-)

 

[brutus]

Nou.... daar zit nog een addertje onder het gras:

Ik KAN helaas niet testen met die heli.... Ik zou niet weten hoe ik daar een testopstelling voor moet maken.

Beter gezegd: ik weet wel hoe dat moet, maar dan moet ik toch de testafdeling van een firma als Vario o.i.d. tot mijn beschikking hebben (en heel veel geld en heel veel tijd).

En de unit die ik nu heb is een pure "test-unit" die weer op geen enkele wijze in een model in te bouwen is (of ik moet de gasservo de potmeter laten aandrijven, en héééél veel ruimte hebben: de unit is tamelijk groot, en werkt op 12V)

Nu weet ik, dat een heli carb alleen van een vliegtuigcarb verschilt in die brandstof karakteristiek.
Voor de ASP leveren ze zelfs niet eens een heli carb, die .36 komt gewoon met dezelfde standaard carb.

Het valt dus te verwachten, dat zodra ik een beetje een halfweg bruikbare curve heb voor een standaard vliegtuigmotor, ik door voorzichtig punt voor punt af te stellen, de curve goed moet kunnen krijgen.

Ik begin nu op het punt te komen dat er zich een soort van "standaard curve" begint af te tekenen.
Die moet ik scherper gedefiniëerd zien te krijgen.
Daarna kan ik pas aan Joop vragen een "inbouw unit" te maken (andere lay-out, andere programmering)
En DAN... DAN gaan we er mee vliegen....

Dat duurt dus nog wel even....

EDIT:

Ondertussen toch een paar leuke observaties gedaan.
De testmotor, een stokoude Veco 19, heeft zo'n ouderwets Perry Carburateurtje.
Die hebben, als het gas vol open staat, een volledig open boring, met slechts een héél klein "straalpijpje" waar de brandstof uit komt. Vol gas en met de brandstofklep op 100% dutycycle komt hieruit een min of meer gebonden straaltje brandstof wat tot tegen de overkant van het gat spuit. Dit zie je overigens ook precies zo, als de motor met een gewone sproeiernaald zou lopen.
Maar van zodra de brandstofklep begint te regelen, zie je de brandstof plotseling vernevelen.
Ik weet nog niet wat voor invloed dit heeft op de motorloop, maar het was me al wel een paar keer opgevallen dat de motor opvallend constant loopt (meestal loopt een gloeipluggertje een tikkeltje "onregelmatig" bij lagere toerentallen).
Mischien verbeeld ik het me ook alleen maar, maar het lijkt me, dat het in elk geval beslist niet iets is wat kwaad kan....

Groet, Bert

 

[brutus]

Ondertussen valt er weinig spectaculairs te melden, en misschien is dat feit op zich, nog wel het spectaculairste...

Ik laat de motor nu al een paar dagen achter elkaar met enige regelmaat een kwartiertje lopen, zeg maar om een soort van "realistische test omstandigheden" te produceren, en zolang je in gedachten houd dat de motor kats-versleten is, loopt het ding verder eigenlijk dusdanig, dat ALS de electronica-unit geschikt zou zijn voor gebruik in een model (dus, als de unit zich tussen ontvanger en gaskoppeling zou laten plaatsen) dan zou het gewoon een "bruikbare motor" zijn.

Ja, hij start slecht (maar de motor heeft dan ook totaal geen voelbare compressie), en hij wil niet langzamer dan ongeveer 3900 toeren (vanwege die slechte compressie houd hij dan domweg op met ontsteken), maar zolang hij loopt en je het toerental niet onder die 3900 RPM laat wegzakken, loopt hij tot in het oneindige stationair, pakt hij gas op ongeacht hoe lang hij stationair loopt, pakt zowel "in één keer volgas" als "rustig gasgeven" vlekkeloos op, eigenlijk gewoon zoals het hoort.

Weinig op aan te merken dus.

Er is nog wat werk aan het klep-huis (kleine lekkages aan de slangnippels) en ik wil uiteraard ook nog testen met een grotere motor die nog WEL in goede conditie is... Met name om te kijken wat de invloed is van bijvoorbeeld een goede tankdruk, en een motor die goed aanzuigt....

Groet, Bert

 

[JoopB]

Hallo Bert, zijn er nog nieuwe vorderingen te melden?

 

[brutus]

Helaas niet...
Nog geen tijd gehad om een nieuwe test set up te bouwen.

Maar de huidige set up loopt alsof het zo uit de fabriek kwam...

Groet, Bert

 

[brutus]

Nou.... zat ik daarstraks lekker te typen, en wat denk je? voor het eerst in de 16 jaar dat ik hier woon een stroom-uitval....

Nou ja, dan maar overnieuw....

Het nieuws begint echt saai te worden, de motor heeft nu tegen de 5 draai-uren met de "electronische sproeiernaald" en hoewel het ding als ik er mee aan het pielen ben regelmatig afslaat (door de vergevorderde slijtage houd hij onmiddelijk op met ontsteken zodra hij onder de 4000 toeren komt, en de electronische unit heeft geen "aanslag" voor stationair), maar zolang ik het gas boven die minimum stand houd, blijft de motor lopen zolang hij brandstof in de tank, en stroom in de voeding van de electronica heeft.
Ben er verscheidene keren tot wel een half uur bij weggelopen, om na terugkomst in de garage het gas open te draaien en een keurige en vlekkeloze gasreactie te zien. Het is mij tot nog toe nog niet gelukt, om een afstelling te vinden waarin hij wel blijft lopen, maar geen gas wil oppikken. Heel vreemd, want met een standaard carburateurtje is dat geen enkel probleem: een beetje te mager of arm en hij blijft de hele dag lopen maar wil niet goed oppikken. Dat krijg ik met de magneetklep domweg niet voor elkaar: als hij blijft lopen, pakt hij op, en als hij te vet of te schraal staat, slaat hij domweg af binnen enkele seconden. Waarbij het overigens uitdrukkelijk NIET zo is, dat de motor kritisch is op deze afstelling en bij slechts kleine afwijkingen reeds afslaat. Integendeel!

De magneetklep heeft nu meerdere liters brandstof zien passeren, ongefilterd of wat dan ook, en daarmee geen enkel probleem laten zien.

De motor, ondanks dat hij echt enorm versleten is, laat zich relatief makkelijk afstellen, en het grappige is dat je het mengsel echt alle kanten uit kunt krijgen: je kunt hem bij 20% gas graatmager laten draaien, om hem bij 30% gas baggervet te zetten en bij 40% weer graatmager enz enz.

Dat heeft natuurlijk geen enkel nut, maar bewijst wel dat tussen al die nutteloze mogelijkheden, OOK de "perfecte" curves in te stellen is.
Zeker met een propeller, bleek dat VEEL makkelijker als vooraf verwacht:
Zolang je "in de buurt zit" is dat niet meer dan het gas in de gewenste stand zetten, en het mengsel zodanig verstellen dat de motor lekker klinkt en goed volgt als je het gas wat open of dicht draait.

Het blijft mij vooral opvallen, dat het afstellen van een stationair mengsel waarbij de motor goed oppakt, en tegelijk langere tijd blijft lopen zonder langzaam in te kakken of af te mageren, veel makkelijker lijkt te zijn dan met de originele instelmogelijkheden aan de carburateur...

Toen ik het originele bericht zat te typen, stond het motortje mooi op een laag pitje te lopen, en heeft minstens 25 minuten uiterst stabiel (zowel qua toerental als qua mengsel) staan draaien.

Alles met alles is mij in elk geval duidelijk dat de klep betrouwbaar functioneert met "gloeiplug brandstof", en een uitermate stabiele hoeveelheid brandstof doorlaat, die zeer exact te regelen valt.

Het wordt echt tijd voor een unitje wat met de heli mee omhoog kan, want hier valt verder weinig meer over te vertellen....

Groet, Bert