מתקן עומס למנועי רכב

[itay-rover]

בהמשך לנושא מערכות ניהול המנוע,אני צריך לבנות מתקן הרצה לניסויים על מנוע בהספק של כ150 כוחות סוס.

להלן האופציות שאני מכיר,נכון לעכשיו,אף אחת לא טובה לי.

1.עומס של מדחף.המנוע לניסוי מותאם להיות מנוע תעופתי,והוא מותאם כרגע לסובב מדחף.אני לא אוהב את הפתרון כי מדובר על מדחף גדול מן הסתם, ויש בעיה רצינית של בטיחות.כמובן שתכננתי רשת מגן,אבל יש גם בעיית רעש,מה גם שהרשת יוצרת בעיות בזרימת האוויר סביב למדחף.אני מנסה להימנע מהפתרון הזה.

2.עומס חשמלי.החסרון הוא שאני חייב לעבוד בסל"ד קבוע ונמוך יחסית(1500 סל"ד) ואני צריך גם מתקן לעומס חשמלי(נגדי הספק רציניים).

3.משאבת מים.מחשבון קטן שעשיתי,משאבת מים בסדר גודל של ההספק הנ"ל מעבירה ספיקה של 300 ק"ג לדקה של מים,בלחץ של 7 אטמוספירות,וחימום המים גם כבר לא זניח.בקיצור דיי מטורף.....

4.מערכת הידרסטטית,שדומה למנגנון ממיר מומנט בגירים אוטומטיים,רק שמשתמשת במים כחומר עבודה.זה הפתרון המועדף ובשיטה הזו משתמשים יצרני מתקני ההרצה המקובלים.הבעיה שמנגנון כזה עולה כ 4000 דולר בארה"ב וזה לפני כל ציוד המדידה שעוד צריך.כרגע זה קצת חורג מתקציב הפרוייקט.

בקיצור,אני מחפש מערכת דומה לאופציה מספר 4,אם למישהוא במקרה יש רעיון מאיזו מכונה אפשר "לשחוט"מנגנון דומה....

איתי.

[חנן-ג'יפולוג]

search for an external heavy truck hidraulic retarder or "Telma" in the junk yards.

[itay-rover]

חנן,אתה גאון!
איך לא חשבתי על זה קודם!כל הכבוד.
מחמם את הלב הפורום הזה והאנשים כאן....:-)

איתי.

[חנן-ג'יפולוג]

בדקתי כאן במוסך, ומצאתי שיש כאן "תלמה 50" משומשת שירדה ממיניבוס כלשהו, כולל קופסת המיתוג. נכנסתי לאתר של תלמה לנסות להבין מה זו תלמה 50, וראיתי שבסוף הדף
http://www.telma.com/base/doc/1125565712.pdf
יש תלמות 50-55 ו 50-90 שמתאימות למומנטים של 550 ו900 נ"מ בהתאמה. אני לא חותם על זה שזה הדגם המדויק שיש כאן במוסך.
ממה שהבנתי הם מוכנים למכור את זה בכ25 אחוז מהמחיר של חדש (כ5000 יורו), אולי אפילו קצת פחות, אבל את המשא ומתן הסופי אתה תעשה, אם תחליט שזה יעניין אותך, וכן אתה תהיה אחראי לקביעת מידת ההתאמה של המכשיר ליישום שלך.

שים לב: אני לא יודע על איזה מנוע אתה מדבר, אבל יש משהו שאתה צריך לחשוב עליו ולהיזהר ממנו, וזה הסל"ד המקסימלי שהתלמה יכולה לעמוד בו. היא בנויה לרכבים שסל"ד המנוע לא עולה על 2500, ואני מניח שגל ההינע לא מסתובב הרבה יותר מהר מזה, אם בכלל. יש מצב שאם תחבר את זה ישירות לציר של מנוע, ללא הפחתה, ותגיע לטורים גבוהים יותר מהמתוכנן, העסק יתפוצץ. מצד שני, אם תחבר את זה דרך גיר שיוריד מהירות, הגיר הזה יעלה את המומנט, ואז יכול שהמומנט יהיה גדול מדי על התלמה. צריך לקחת הכול בחשבון ולהיות זהיר.

[itay-rover]

תודה חנן.אני בודק את עיניין הרכישה,ההצעה מעניינת...
לגבי הסל"ד,אתה צודק,לא שכחתי את הסוגיה הזו,בעיקרון,יש לי תמסורת הפחתה על המנוע ביחס של 1:21 אבל כפי שציינת,באמת צריך להיות זהיר.
דבר נוסף שאני בודק כעת,
האם אני יכול לגזור מהנתונים של התלמה בזמן אמת(זרם ומתח)אם בכלל יש גישה אליהם,את העומס שמופעל על המנוע.
אם לא,על אחת מתושבות המנוע על המתקן,אני אתקין מד כוח(load cell) במרחק ידוע מציר המנוע,כך אוכל לדעת את המומנט.מכפלה של נתון זה בסל"ד תתן לי את הספק המנוע.
אני טועה?

[חנן-ג'יפולוג]

אני חושב שהכיוון שלך נכון עם מד העומס.


לגבי מדידת זרם ומתח אני לא מכיר מספיק טוב את התלמות כדי לומר משהו חכם בנושא.

[smax2]

אפשר בבקשה הסבר לגבי מהיא התלמה ומה היא עושה (לא הבנתי מהעלון)?

עקרונית עמיסה הכי נוחה של ההמנוע היא ע"י משאבה (בעיקר מבחינת מימדים, וגם אין מה לפחד מלחץ בינוני\גבוה).
הסוג הנפוץ השני של עמיסה הוא בלימה (במיוחד אלו הבנויים עבור רכבים שלמים- rolling road). עומס חשמלי הוא עוד יותר יקר ומסובך(150 כ"ס זה בערך 200 קילוואט), ועומס אינרציאלי הוא מאוד מסוכן.

מדידת המומנט נעשת בצורה ישירה כמו שתיארתה (עם מד עבור על זרוע שמחזיקה את המנוע או העומס.), אבל ניתן למדוד גם את העומס ישירות ולדגום גם נתונים כמו ההאצה של המנוע וכו' וכך לקבל מידע שונה.

תמשיך לעדכן לגבי מערכת הניסוי. הנושא הזה מעניין גם אותי...

[itay-rover]

הפוך גוטה,150 כ"ס זה בערך 111 קילוואט.

תלמה ריטרדר עובד על עיקרון של "זרמי ערבולת" בשדה מגנטי עם קטביות משתנה,יש על זה הרבה חומר באינטרנט.זה לא בדיוק כמו לסובב אלטרנטור או דינמו ולצרוך ממנו הספק.
היתרון במוצר זה שמדובר במוצר מדף פחות או יותר,פתרו בו את כל בעיות מסירת החום לסביבה ובקרה על העומס בצורה שהמשתמש אינה מודע לה בכלל.

אגב חנן,מבירורים שערכתי,השימוש של התלמות לדינמומטרים הוא דיי טריוויאלי,שוב,קלעת בול!

אמשיך לעדכן במידה ויאפשרו לי לקנות את זה....
איתי.

[asafk]

הבעיה בדינמומטרים היא לא לייצר את העומס, אלא למדוד אותו בלי הפסדים. בגדול, אתה יכול למדוד את הפרמטרים של השדה בתלמה, ולעשות חשבון לפי הסל"ד. שים לב- זה לא טריוויאלי.

אסף.

[itay-rover]

אתה צודק לגבי התלמה,העיניין כרגע בבדיקה.
מצד שני,מה מעניין אותי מה אומרת התלמה,מבחינתי זה מתקן לבזבוז הספק בלבד,את המידע אני אאסוף מהצד של המנוע בדרך הזו:


אם לא,על אחת מתושבות המנוע על המתקן,אני אתקין מד כוח(load cell) במרחק ידוע מציר המנוע,כך אוכל לדעת את המומנט.מכפלה של נתון זה בסל"ד תתן לי את הספק המנוע.
אני טועה?

איתי.

[smax2]

במתקנים שאני ראיתי מודדים את זה דוקא מהצד של העומס (בדרך שאתה ציינת), וגם את הסלד. ככה יש חבילה שיכולה להתאים למנועים שונים....

[קיד]

שלום לכולם,

תלמה 50 בהחלט תכניע את המנוע שלך.
המטרה היא לא לעצור את המנוע, כי אם לבדוק מומנט, ואז לחשב את ההספק.
על מנת לחשב את המומנט, מחברים צד אחד של בלם תלמה לנקודת ציר, ואת הצד השני מחברים למוט שקילה (כמו שיש במאזני גשר, או במאביסים של רפתות). מוט השקילה בהתאם למרחק של זרוע הריתום יתן לך את המומנט המדוייק של המנוע.
לגבי יחס העברה, מצבך טוב. מדובר על מכשיר שיושב מאחורי תיה"ל ויכול לעבוד ביחס מסירה של 1:1 ואפילו הילוך יתר.
הורדת מהירות גל הכניסה תפגע קשות ביכולת הקירור של בלם התלמה. לכן רצוי שתשאר ביחס מסירה של 1:1.
אל תשכח שעליך לספק 24V ובערך 40-50 אמפר. יש להתארגן עם מקור זרם רציני.

בברכה,
קיד.

[itay-rover]

קיד,
אני אשמח להיפטר מתמסורת ההפחתה,האם אין חשש כפי שחנן ציין,שהתלמה מתוכנן לעבוד בסביבות ה2500 סל"ד,ואני מתכנן לעבוד(אמנם לא לפרקי זמן ארוכים)בסל"ד של סביבות ה6000?

ודבר נוסף,אני מניח שבמשאית או רכב כבד כלשהוא בהם מותקנת התלמה,היא מיועדת לעבוד לפרקי זמן קצרים יחסית.עד כמה להערכתכם אוכל "למתוח" פרק זמן זה?

לגבי הקירור,נניח שאני דואג להסעה מולצת בסדר גודל של מה שהיא מרגישה ברכב(אוויר זורם במהירות של כ 50 קמ"ש)

ממש בא לי להתחיל בפרוייקט הזה ולעדכן אתכם,כרגע,העברתי את המשמעויות הכלכליות של בניית המערכת לאלה שמעליי,ונקווה לאור ירוק....:-)

אגב,הפתרון שאתה מציע לגבי מדידת המומנט דיי דומה למה שתכננתי,רק שאתה אומר למדוד בצד התלמה.נשמע לי עוד יותר פשוט.מד כוח כבר יש לנו,דיגיטלי(מד עיבור)עם אפשרות כניסה למחשב.

מקווה שיאשרו לי את זה...

איתי.

[קיד]

קיד,
אני אשמח להיפטר מתמסורת ההפחתה,האם אין חשש כפי שחנן ציין,שהתלמה מתוכנן לעבוד בסביבות ה2500 סל"ד,ואני מתכנן לעבוד(אמנם לא לפרקי זמן ארוכים)בסל"ד של סביבות ה6000?.
נניח שהתלמה של חנן ירדה ממיניבוס מרצדס. מדובר על מנוע של "ספרינטר" ולא של משאית 12 ליטר. התלמה בהחלט ראתה סל"ד גבוה.


ודבר נוסף,אני מניח שבמשאית או רכב כבד כלשהוא בהם מותקנת התלמה,היא מיועדת לעבוד לפרקי זמן קצרים יחסית.עד כמה להערכתכם אוכל "למתוח" פרק זמן זה?. ראשית התלמה מסתובבת תמיד! שנית ירידה מירושלים לים המלח אורכת 30 דקות, זה ארוך מספיק עבורכך כנקודת ייחוס? כאשר יהיה לתלמה חם, היא תבצע STEP-DOWN.


לגבי הקירור,נניח שאני דואג להסעה מולצת בסדר גודל של מה שהיא מרגישה ברכב(אוויר זורם במהירות של כ 50 קמ"ש) אתה מדבר על המנוע או התלמה? לתלמה יש שתי מניפות שהם למעשה גוף הרוטורים. אתה תצטרך למנוע חנק טרמי בחדר עצמו, וזו משימה מורכבת בחדרי הרצה.

מעבר לכך, על איזה מומנטים אתה מדבר?

בברכה,
קיד.

[itay-rover]

קיד,
תודה על התגובה.
אני מדבר על מומנט של מנוע רכב נוסעים-20 ניטון למטר מכסימום.מחשבון פשוט של הספקים (וכמובן מהנתון של התלמה לגבי המומנט)ניראה שזה בכלל לא "ידגדג" לה...הרגעת אותי לגבי משך הפעולה.
חצי שעה בעומס מלא זה מעל ומעבר למה שאנ צריך.

לא כל כך הבנתי את מה שכתבת לגבי הבעייתיות שבקירור.
הכוונה שלך בחנק תרמי זה שאני לא זורק את החום המפונה אל מחוץ לחדר אלא משאיר אותו בחדר ואז בסופו של דבר לא יהיה הפרש טמפ' של האוויר לפני המתקן(התלמה והמנוע)ואחריו?כי אם כן,אז אין לי בעיה,יש לי אפשרות טובה לאיוורור של החדר(כניסה ויציאה).

איתי.

[smax2]

למה לא להשתמש בברקס סטנדרטי?
עקרונית אין בעיה של מומנטשהברקס יוכל להפעיל. מצד שני הבלאי כנראה גבוה.

[חנן-ג'יפולוג]

ברקס סטנדרטי לא יכול לעבוד בבלימה כמצב קבוע. הוא יתחמם תוך מספר שניות לא רב לרמה שהוא לא יכול לתפקד בה.בדיוק בגלל זה הומצאו כל הבלמים החיצוניים ברכב כבד.