Progetto ST"w"

[Teobecks]

Allora?... è passato un mese senza aggiornamenti... insomma io sono curioso di sapere come procede!

A parte aver costruito un piccolo sistema per misurare la quantità di aria che entra nei condotti di aspirazione e aver acquistato un piccolo tornietto da banco per la lavorazione delle valvole, non ho altro da aggiungere.
Per ora ho misurato la quantità di aria che passa nella aspirazione della testa del cilindro orizzontale, che è esattamente come uscita di fabbrica, solo ripulita dallo sporco per evitare false letture eventualmente.
Non ho idea se i dati che ho raccolto possano essere confrontati con altri sistemi, probabilmente no visto il tipo di realizzazione molto artigianali, ma con lo stesso sistema spero di misurare la testa che ho cominciato a lavorare.

Sono in arrivo corpi farfallati e airbox di 1098 che hanno iniettori 12fori a doccia. Sarà "divertente" capire come adattarli alle teste che ho io...

Nel frattempo che aspettavo tornio e altre cose, sto facendo la conversione della frizione a secco sul Monster di mia moglie

[stez90]

Per curiosità, che tipo di sistema hai realizzato per flussare la testata? Nutro sempre molto interesse per queste cose.
Tra l'altro intuitivamente più che la quantità di aria dovresti misurare la perdita di carico nel range di portata che ti interessa (che è un dato di partenza, essendo il motore praticamente una pompa volumetrica di caratteristiche note), o sbaglio?

[Teobecks]

Ho usato un motore di aspirapolvere, un potenziometro per regolarne la velocità, un sensore di pressione (in realtà doppio, cioè che in automatico mi restituisce il valore di differenza di px tra quella atmosferica e quella interna al cilindro, in alternativa si possono utilizzare due sensori e fare le opportune operazioni) per sapere che px c'è all'interno del cilindro (riprodotto con un tubo in pvc dello stesso diametro) ed un debimetro per misurare la quantità di aria che passa.
Misurando con il comparatore l'alzata valvole, ad ogni mm ho regolato con il potenziamento la velocità del motore in modo da avere la stessa Dpx per ogni mm di alzata.
Quindi rilevato la quantità di aria tramite il sensore maf (debimetro) e trascritta ad ogni mm.
Non è sicuramente un metodo preciso e la realizzazione lascia a desiderare dal punto di vista...della realizzazione, ci sono problemi di diametri con restrizioni e aumenti senza poter rispettare un minimo di regolarizzazione del flusso ed in inoltre il tubo che simula il cilindro è un paio di mm più piccolo.
Questo comporta sicuramente una differenza soprattutto sull'uscita del flusso dalle valvole (non è quello che volevo misurare con questo sistema), ma confido nella "ripetibilità" dell'errore e quindi con lo stesso sistema dovrei...DOVREI... riuscire ad apprezzare un miglioramento della quantità di aria che entra.

Non ho alcuna pretesa, sono pronto ad accettare un niente di fatto da questa realizzazione, ero curioso, ho cercato e realizzato in un paio di giorni il tutto. Se funziona, ok bene, se non funziona... pazienza
Non cambierò tipo di lavorazione o apporterò altre modifiche alla testa in base a quello che, in caso, riuscirò a capire da questo espediente, ci sono troppe variabili in gioco che vengono lasciate al caso.

[stez90]

Sinceramente descritto così a me sembra molto funzionale per quello che vuoi fare, in laboratorio dell'università ricordo un sistema del tutto simile ma con la misurazione della portata a diaframma (ti eviti il debimetro e i restringimenti per inserirlo, calcoli tutto tramite i due sensori di pressione a monte e a valle della piastra forata).
Con quello che hai a disposizione potresti loggare tutta la curva della caduta di pressione in funzione della portata, mentre giri il potenziometro. In questi casi un dato in più è sempre meglio di un dato in meno, che magari poi non potrai più misurare se lavori la testata. Questo anche nell'ottica che il motore a seconda del regime di rotazione lavora a portate diverse a pari alzata valvola, per cui fa comodo riuscire a vedere tutti i dati e non solo un punto di funzionamento.
Potresti evidenziare comportamenti "particolari" al variare della portata ad esempio (miglioramenti o peggioramenti a causa di distacco del flusso ecc).
Con un sufficiente numero di alzate otterresti una bella superficie 3d da visualizzare e confrontare prima durante e dopo le modifiche.
In ogni caso complimenti per l'approccio "scientifico", raro da vedere in queste modifiche casalinghe.

[Teobecks]

Spiega il discorso della "portata a diaframma" che mi interessa

Il funzionamento nel mio caso è:
- avvio aspirazione con valvole alla massima alzata
- misura il Dpx

A questo punto quel Dpx diventa il target da raggiungere ad ogni mm di alzata valvola. Sono costretto a fare così perché nonostante un motore da 2.3 kW non ho abbastanza potere aspirante probabilmente dovuto al diametro del cilindro abbastanza grande.
Facendo così, son sicuro di arrivare alla massima alzata mantenendo lo stesso Dpx per ogni mm di alzata.

Proseguendo:
- porto le valvole ad 1mm di alzata
- regolo il Dpx col potenziometro del motore
- misuro la porta
- alzo di un altro mm le valvole
- regolo il Dpx col potenziometro del motore
- misuro la portata
........
E così via fino alla massima alzata
Ho ripreso su excel i dati così ho ottenuto una curva che potrò sovrapporre a quella che riceverò dopo la lavorazione della testa.
Vorrei provare ad usare lo stesso sistema, al contrario, per la parte dello scarico.

[stez90]

Il misuratore di portata è questo: https://it.wikipedia.org/wiki/Orifizio_tarato (vedi anche la pagina in inglese che da info sulla posizione dei sensori di pressione).
E' una variazione sul tema del venturimetro, una piastra è più semplice da realizzare di un convergente/divergente, se puoi permetterti la perdita di carico nel tubo.
Nel tuo caso, il sensore di pressione dal lato "testata" del diaframma ti da anche la pressione da confrontare con quella atmosferica per valutare la perdita, no? Altrimenti metti il tuo sensore differenziale "attuale" a cavallo del diaframma per misurare la portata e un altro sensore per misurare la differenza tra testata e atmosfera. In ogni caso son tutti poco invasivi sulla geometria dei condotti.
Un setup tipo questo https://i.pinimg.com/originals/e6/b7/17 ... 1abf46.jpg per capirci.

Riguardo alla metodologia, come scritto prima non sono molto convinto di lavorare a Dpx "fisso" perchè nel reale funzionamento del motore la portata è la variabile "imposta" dal movimento del pistone (area pistone x velocità istantanea del pistone), quello che devi misurare e migliorare è il Dpx.
A bassi regimi a pari alzata valvola hai una portata più bassa (e di conseguenza un Dpx diverso) rispetto a regimi più alti. Per questo sottolineo l'importanza di registrare il Dpx per più portate. Idealmente se il tuo logger lo permette dovresti registrare il Dpx in continuo mentre esegui una (o più) corsa completa del potenziometro/portata per ogni alzata, per poi fare il fitting dei valori (duplicati e sballati a causa del rumore nei sensori e nel sistema) con una curva bella pulita. Così per ogni alzata valvola invece di un solo punto [portata,dpx] hai una intera curva che ne descrive il comportamento in varie condizioni di velocità del motore. Il comportamento di ogni testata può essere riassunto in una superficie 3D con variabili [alzata,portata,dpx], graficamente del tutto simile a quelle di iniezione carburante della centralina di cui sei sicuramente più pratico.

[dip]

Io nei due tempi ho sempre fatto tutte le lavorazioni ad occhio e a dito, come sistema di misura ed elaborazione dati...
Non immaginavo un approccio così scientifico.

Buono a sapersi, per i prossimi carter!
Si impara sempre qualcosa.

Ho cambiato telefono, ma è sempre a carburatori!

[stez90]

Per lo scarico non son sicuro che il dato sia indicativo, perchè nella realtà hai condizioni di temperatura, pressione, densità, viscosità ecc molto diverse da quelle del banco prova. Inoltre la valvola di scarico apre con pressioni residue molto elevate nel cilindro, per cui il gas è letteralmente forzato fuori, rischi di più un blocco sonico (non credo misurabile dal tuo banco) che altri tipi di perdite, quasi trascurabili rispetto alle pressioni in gioco.

[Sgualfone]

Porcazz

[Teobecks]

Il misuratore di portata è questo: https://it.wikipedia.org/wiki/Orifizio_tarato (vedi anche la pagina in inglese che da info sulla posizione dei sensori di pressione).
E' una variazione sul tema del venturimetro, una piastra è più semplice da realizzare di un convergente/divergente, se puoi permetterti la perdita di carico nel tubo.
Nel tuo caso, il sensore di pressione dal lato "testata" del diaframma ti da anche la pressione da confrontare con quella atmosferica per valutare la perdita, no? Altrimenti metti il tuo sensore differenziale "attuale" a cavallo del diaframma per misurare la portata e un altro sensore per misurare la differenza tra testata e atmosfera. In ogni caso son tutti poco invasivi sulla geometria dei condotti.
Un setup tipo questo https://i.pinimg.com/originals/e6/b7/17 ... 1abf46.jpg per capirci.

Riguardo alla metodologia, come scritto prima non sono molto convinto di lavorare a Dpx "fisso" perchè nel reale funzionamento del motore la portata è la variabile "imposta" dal movimento del pistone (area pistone x velocità istantanea del pistone), quello che devi misurare e migliorare è il Dpx.
A bassi regimi a pari alzata valvola hai una portata più bassa (e di conseguenza un Dpx diverso) rispetto a regimi più alti. Per questo sottolineo l'importanza di registrare il Dpx per più portate. Idealmente se il tuo logger lo permette dovresti registrare il Dpx in continuo mentre esegui una (o più) corsa completa del potenziometro/portata per ogni alzata, per poi fare il fitting dei valori (duplicati e sballati a causa del rumore nei sensori e nel sistema) con una curva bella pulita. Così per ogni alzata valvola invece di un solo punto [portata,dpx] hai una intera curva che ne descrive il comportamento in varie condizioni di velocità del motore. Il comportamento di ogni testata può essere riassunto in una superficie 3D con variabili [alzata,portata,dpx], graficamente del tutto simile a quelle di iniezione carburante della centralina di cui sei sicuramente più pratico.

Stiamo andando oltre...le mie capacità
Ipotizzando di fare un log registrando anche il Dpx, con che step consiglieresti di aumentare il potenziametro?

[Teobecks]

Per lo scarico non son sicuro che il dato sia indicativo, perchè nella realtà hai condizioni di temperatura, pressione, densità, viscosità ecc molto diverse da quelle del banco prova. Inoltre la valvola di scarico apre con pressioni residue molto elevate nel cilindro, per cui il gas è letteralmente forzato fuori, rischi di più un blocco sonico (non credo misurabile dal tuo banco) che altri tipi di perdite, quasi trascurabili rispetto alle pressioni in gioco.

Tieni presente, e vale anche per il disco aspirazione, che i dati raccolti servono esclusivamente a me, per avere un raffronto tra prima e dopo, quindi anche se la misura non è quella reale, sapere che prima passa "X" aria e dopo "Y" invece, è già un grandissimo risultato.

Lo ho scritto nel primo messaggio a riguardo, ci sono troppe variabili da tenere in considerazione, prima su tutte il modo in cui è costruito che, secondo la mia esperienza lavorativa (che ha a che fare tutti i giorni con misuratori di portata, px e altro negli impianti che seguo) non va affatto bene.
Questi errori restano "costanti" anche nella misurazione del "dopo", quindi sono numeri che non potranno essere confrontati con nessun altri se non loro stessi (inteso come prima e dopo la lavorazione).

[stez90]

Stiamo andando oltre...le mie capacità
Ipotizzando di fare un log registrando anche il Dpx, con che step consiglieresti di aumentare il potenziametro?

Non so con cosa stai registrando (hw e sw), ma per come lo farei io al tuo posto, con un Arduino collegato ad entrambi i sensori (con output su seriale o eventualmente file di testo su microSD) registrerei in continuo tutti i valori mentre muovo a lentamente il potenziometro avanti e indietro. Otterrei una quantità abominevole di coppie [portata,Dpx] disposte in maniera non ordinata ma che coprono tutto il range possibile di valori che puoi ottenere. Da li bisognerebbe fittare una curva tra tutti i valori. Per capirci in Excel sarebbe da fare un grafico "dispersione"(perchè le coppie non sono ordinate) con la curva di tendenza abilitata e giocando con le impostazioni dovrebbe restituirti anche l'equazione della curva (che è quello che ti serve, alla fine).
Se registri in continuo ti sconsiglierei Excel, perchè la mole di dati potrebbe renderlo lento e poco pratico, ma stando su cose aggratis GNU Octave farebbe al caso tuo, dovresti cavartela con un paio di comandi...
Se invece devi registrare "a mano", prova a mettere un po' di coppie su Excel con la procedura del grafico a dispersione, curva di tendenza ecc, dovresti vedere a occhio quanti punti ti servono per ottenere una curva "decente". L'andamento dovrebbe essere abbastanza semplice, per cui non dovrebbero servirne tanti. Potresti farlo anche "in diretta" mentre stai testando, così aggiungi punti mano a mano dove servono se vedi che è necessario a risolvere meglio la curva.
Per darti un'idea, dovresti arrivare ad una curva circa fatta così per ogni alzata, come vedi non servono poi molti punti per descriverne adeguatamente la forma (non ho idea di che valvola sia quella del grafico)

[Teobecks]

Hw = Arduino, sensore pressione differenziale, sensore MAF
Sw = scritto da me

Non uso una SD perché non mi andava di spendere 30€ per una sheild che poi non utilizzo più, quindi i valori me li trascrivo a manina usando il monitor seriale di Arduino

[stez90]

Bon, allora non dovresti aver nessun problema a buttare in seriale per ogni riga una coppia maf,dpx con quella bella virgola in mezzo che quando fai copia incolla e salvi come CSV magicamente diventa facile da lavorare con excel e compagnia. Fai una lettura ogni boh, mezzo secondo?, gira a caso il potenziometro per un po' e poi copia tutto il malloppo di coppie in in file di testo... Di solito faccio così in situazioni simili.
30€ per una shield sd? Che è, oro?

[Teobecks]

Probabilmente faccio confusione tra lo sheild con sd e quella wifi che mi serviva per altre cose, se non ricordo male ero costretto a prendere un processore nuovo con incorporata la sd (o il wifi). Vabbè non è un problema... ormai

Come fai a copiare/incollare dal monitor seriale i valori, sono in continuo aggiornamento, o meglio, io visualizzo entrambi i valori contemporaneamente sul monitor, e ho fatto così "manualmente" le registrazioni.

[stez90]

Nel monitor seriale le righe precedenti restano fino a che non cancelli tutto con l'apposito pulsante e in basso c'è la checkbox per bloccare lo scorrimento. Altrimenti pianti in reset l'Arduino (jumper tra reset e gnd) così lui sta fermo e non trasmette mentre copi i valori.
Consiglio di aiutarti con la tastiera per selezionare tutto (tasti tipo pagsu/giù e fine/inizio si riveleranno comodi).
In alternativa ci sono altri monitor seriali freeware più avanzati, che spesso permettono anche di salvare i dati (così di botto mi viene in mente Putty).
Dovresti stampare qualcosa tipo questo per avere su ogni riga una coppia di valori separarti da virgola

Codice: Seleziona tutto

Serial.print(Map);
Serial.print(",");
Serial.println(Dpx);

[Teobecks]

Piccoli passetti nel frattempo

spessori da inserire tra basamento e cilindri (spessore 8mm per ora, appena ho la possibilità devo verificare bene le quote e poi far fare i pistoni, solo allora avrò la misura esatta di questi spessori):



Mi sono realizzato delle spinette che avranno il compito di tenere in posizione gli accoppiamenti tra basamento/spessore e spessore/cilindro (la spina tutta a sx è una di quelle originali, che comunque utilizzerò). Le due centrali sono fatte così perché devono compensare il foro che originariamente sarebbe di un passaggio olio, che io ho chiuso dato che non mi serve.
Andranno abbassate anche loro, in base all'altezza dello spessore.



Cilindro orizzontale:



Devo realizzare le due spine che mi mancano del cilindro orizzontale



Cilindro verticale:

[Teobecks]

Nel monitor seriale le righe precedenti restano fino a che non cancelli tutto con l'apposito pulsante e in basso c'è la checkbox per bloccare lo scorrimento. Altrimenti pianti in reset l'Arduino (jumper tra reset e gnd) così lui sta fermo e non trasmette mentre copi i valori.
Consiglio di aiutarti con la tastiera per selezionare tutto (tasti tipo pagsu/giù e fine/inizio si riveleranno comodi).
In alternativa ci sono altri monitor seriali freeware più avanzati, che spesso permettono anche di salvare i dati (così di botto mi viene in mente Putty).
Dovresti stampare qualcosa tipo questo per avere su ogni riga una coppia di valori separarti da virgola

Codice: Seleziona tutto

Serial.print(Map);
Serial.print(",");
Serial.println(Dpx);

I comandi per stampare li so, infatti ho fatto proprio così, inserendo la virgola sulla stessa riga visualizzo entrambi i valori, grazie comunque. Lasciavo scorrere il tutto e guardavo solamente l'ultima riga, so che c'è l'apposita spunta per bloccare lo scorrimento, ma ho preferito fare così.
Darò un'occhiata ad altri monitor, ma più per curiosità che altro.

[sniper765]

Si, belli i valori, i sensori, la tecnica, ma...
Meglio un motore che prende forma

[dip]

Già, e in un motore, se qualcosa non va come pensi con calibro, lima e martello metti tutto a posto!

Se qualcosa non va, gli effetti sono evidenti.

Con Arduino ho perso un giorno per capire c'è mi mancava un = nelle istruzioni...

Ho cambiato telefono, ma è sempre a carburatori!