Интернет магазин запчастей: +7 (495) 984 3220

Автор Тема: Датчики давления в цилиндре МАДИ  (Прочитано 2108 раз)

Rvaug

  • Начинающий
  • *
  • Сообщений: 2
  • Karma: +0/-0
  • BMW
    • Просмотр профиля
Датчики давления в цилиндре МАДИ
« : Ноябрь 25, 2019, 03:59:14 pm »
Здравствуйте. Заинтересовал датчик давления в цилиндре, совмещённый со свечей зажигания. Описаны в научных работах МАДИ на сайте. Скажите, они производятся? Можно ли приобрести?

PLTD MADI

  • Administrator
  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 436
  • Karma: +14/-0
  • BMW
    • Просмотр профиля
    • madi-auto.ru
Re: Датчики давления в цилиндре МАДИ
« Ответ #1 : Ноябрь 25, 2019, 06:30:01 pm »
Какая резьба интересует? Для каких целей хотите приобрести?
Москва, Ленинградский проспект, 64, МАДИ, ПЛТД.
Сервис и обслуживание БМВ +7(495) 507-0490
Кузовной ремонт БМВ +7(926) 602-2464

Rvaug

  • Начинающий
  • *
  • Сообщений: 2
  • Karma: +0/-0
  • BMW
    • Просмотр профиля
Re: Датчики давления в цилиндре МАДИ
« Ответ #2 : Ноябрь 26, 2019, 03:16:23 pm »
Резьба М14х1.25, длина резьбовой части 19 мм. Для настройки гоночного двигателя. В личное пользование, короче.

PLTD MADI

  • Administrator
  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 436
  • Karma: +14/-0
  • BMW
    • Просмотр профиля
    • madi-auto.ru
Re: Датчики давления в цилиндре МАДИ
« Ответ #3 : Ноябрь 29, 2019, 08:24:20 pm »
По датчикам давления для индицирования с воспламенением ситуация следующая.
 В связи с отсутствием заказчика на партию, обеспечивающую рентабельность  серийного производства, наша лаборатория производит датчики под конкретные задачи (в основном для работ ведущихся непосредственно на базе лаборатории ДВС МАДИ). Поэтому серийного производства датчиков не ведется, хотя технология по производству мелких партий разработана.
Мы так же располагаем системой сбора и обработки информации, с помощью которой так же удобно обрабатывать и анализировать процессы происходящие в ДВС в целом. Система позволяет проводить совместный анализ данных полученных по цифровым и аналоговым каналам в офлайн. Обработка возможна в т.ч. и в масштабе поциклового управления с участием каналов индикаторных диаграмм. https://www.madi-auto.ru/company/articles3/20/
Если Вы имеете конкретный интерес к теме индицирования рабочих процессов в ПДВС, приглашаем Вас к более тесному общению. Прямо сейчас продать  Вам подобные датчики в корпусе 14х1.25х19 мы не готовы, но у нас такие есть и м.б что то и придумаем. Если располагаете временем, то можно и изготовить.
Цена такого датчика 300 USD.

Вот характеристики и краткое описание датчика.

Характеристика «пьезоэлектрический датчик-свеча» ПДД -200-М14-19
ПДД -200-М14-19 – пьезоэлектрический датчик давления с пределом измерения 200 бар. В представленном варианте резьба М14×1,25, длина резьбовой части 19 мм. Габариты корпуса позволяют использовать его в большинстве современных двигателей. Для монтажа требуется специальный ключ (поставляется с датчиком). Охлаждения не требует.
 Изготавливается под заказ!
Для регистрации сигнала датчика пропорционального давлению газов в цилиндре  при помощи осциллографа (системы сбора данных), требуется усилитель заряда. Из доступных усилителей  можно применить внешний модуль  L-Card LE 41, который представляет собой 4-канальный усилитель заряда, который применяется как согласующее устройство пьезодатчиков.

Кабель датчика располагать на мах возможном расстоянии от источников электро-магнитного поля, во избежание зашумления сигнала датчика.

Примечание: для калибровки датчиков и в нашей работе мы используем усилитель заряда фирмы  AVL. В случае применения  L-Card LE 41 надо иметь в виду, что усилитель L-Card отличается от  AVL коаксиальным разъемом входного сигнала и  инверсией  выходного сигнала. Эти отличия можно легко преодолеть, применив инвертирующее устройство на входе усилителя и переходник коаксиального разъема под требуемый вход.
Ориентировочная стоимость L-Card LE 41  15000 руб.
Ссылка на усилитель заряда:  https://www.lcard.ru/products/accesories/le-41


Характеристики:
Чувствительность –2.3 pC/bar (определяется производителем индивидуально для каждого датчика при тарировке);
Предел измерения – 200 bar;
Погрешность – 2%;
Предел по температуре – 300 °С (Температура головки блока цилиндров в окрестности свечи зажигания);
Собственная частота механических колебаний > 50 kHz;
Длина провода – 1,5 метра.
При возникновении вопросов по работе датчика пишите:  madilab@mail.ru

Вот он какой



А вот датчик в корпусе для двигателя BMW N57 Diesel



 
« Последнее редактирование: Февраль 15, 2022, 06:50:07 pm от PLTD MADI »
Москва, Ленинградский проспект, 64, МАДИ, ПЛТД.
Сервис и обслуживание БМВ +7(495) 507-0490
Кузовной ремонт БМВ +7(926) 602-2464

PLTD MADI

  • Administrator
  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 436
  • Karma: +14/-0
  • BMW
    • Просмотр профиля
    • madi-auto.ru
Re: Датчики давления в цилиндре МАДИ
« Ответ #4 : Март 26, 2020, 06:20:59 pm »
Подробнее о датчике.
При разработке за основу было принято компоновочное решение фирмы AVL. И Kistler, и AVL делают датчики для индицирования, работающие на пьезоэффекте. В датчике находится пьезоэлемент, один или несколько, и при приложении к ним усилия от давления газов генерируется заряд. Пьезоэлементы, используемые в датчиках, должны обладать хорошей линейностью, стабильностью и устойчивостью к температурному воздействию. Существует много различных материалов, обладающих пьезоэффектом, но общая тенденция такова, что чем выше чувствительность материала, тем хуже линейность и стабильность. Самым стабильным пьезоэлементом является природный кварц, но у него и самая низкая чувствительность. В качестве пьезоэлемента для своих датчиков, мы решили использовать синтетический материал – лантогаллиевый танталат. Его кристаллы имеют чувствительность в три раза большую, чем природный кварц и лишь незначительно уступают ему в линейности. При использовании одного пьезоэлемента диаметром 3 мм и толщиной 0,625 мм чувствительность датчика получается порядка 3 pC/bar.
Пьезоэлектрический датчик является датчиком усилия, вся цепь деталей, передающих усилие от давления газов на пьезоэлемент, должна обладать минимальной податливостью. Это принципиально отличает пьезоэлектрические датчики от тензометрических, оптических, индуктивных или емкостных датчиков, где сигнал датчика пропорционален деформации мембраны. По этой же причине пьезоэлектрические датчики обладают высокой собственной частотой механических колебаний, то есть пригодны для анализа высокочастотных колебаний газов и жидкостей. 
На рисунке 2а представлены датчик-свеча фирмы AVL и наша опытная разработка, на 2б представлена конструкция нашего датчика.

   Фотография и схема опытного образца датчика-свечи разработанного в ПЛТД МАДИ
   Датчик давления собирается в одном корпусе со свечей зажигания
   Тестирование датчиков и этапы обработки сигналов
   Тестирование датчика давления производится в камере сгорания с Twin Spark 2х датчиков одновременно с взаимным сравнением диаграмм. На рисунке 3а представлен зарегистрироавнный сигнал датчика давлеения при воспламенении ТВС и сигнал индукционного ДПКВ и результат его первичной обработки – определение вершины каждого зуба.  По ДПКВ сформирована первичная шкала угловых отметок с шагом 6° ПКВ. Величина, обратная времени, за которое инкрементное колесо повернется на эти 6°, является средней угловой скоростью коленчатого вала на этом участке, то есть первичной частотой вращения. Этот график является ломаной линией, и получить на основании него ускорение коленчатого вала невозможно. При проведении индицирования ДВС, для обработки индикаторных диаграмм на основании шкалы угловых отметок, имеющей шаг 6°, строится виртуальная шкала угловых отметок с шагом 0,1° ПКВ. Затем (рис. 3б) выполняется совмещение отметки ВМТ с максимумом давления в цилиндре в цикле без воспламенения. На основании этой шкалы рассчитываются дифференцируемые скорость и ускорение коленчатого вала.

 
   Рис 3. Построение первичной шкалы угловых отметок (3а) и коррекция, в соответствии с давлением в цилиндре, положения ВМТ (3б)
На самом деле, максимум давления в цилиндре, в цикле без воспламенения, регистрируется за 0,1° – 0,2° ПКВ до достижения поршнем ВМТ. Это объясняется тем, что температура рабочего тела (газов) в окрестности ВМТ выше температуры стенок камеры сгорания, следовательно, теплота от рабочего тела в процессе сжатия отводится. То есть температура, а следовательно и давление, за 1° ПКВ до ВМТ выше, чем через 1° ПКВ после ВМТ. Пока этот факт в программе обработки данных ни как не учитывается.
   Для того, чтобы на основании зарегистрированной индикаторной диаграммы рассчитать крутящий момент от газовых сил и индикаторную работу, нужно определить чувствительность и линейность датчика.
На рисунке 4 в близком масштабе представлены индикаторные диаграммы, полученные от двух датчиков – AVL и МАДИ, которые установлены во втором цилиндре двигателя автомобиля Ока.

 
Рис. 4. Индикаторные диаграммы от датчиков МАДИ и AVL
Датчик-свеча фирмы AVL, который принимался за эталон, имеет чувствительность 15,6 пКл/бар. Зная передаточную функцию измерительного канала АЦП, по зарегистрированной индикаторной диаграмме образцового датчика можно точно определить изменение давления в цилиндре. В данном случае разность давлений между Pz и минимальным давлением выпуска составила 41,4 бар. Измеренное АЦП напряжение от датчика МАДИ между соответствующими точками диаграммы составило 2,46 В. Это значит, что усилитель заряда сгенерировал напряжение 2,46 В / 0,6 = 4,1 В (0,6 – передаточный коэффициент от усилителя заряда AVL к АЦП). Настройки канала усилителя заряда, к которому подключен датчик МАДИ – 15 пКл/бар, 2 бар/В. Значит заряд, сгенерированный датчиком, равен 4,1 В ⨯ 2 бар/В ⨯ 15 пКл/бар = 123 пКл. Соответственно, чувствительность датчика МАДИ составляет 123 пКл / 41,4 бар ≈ 3,0 пКл/бар.
Следующий вопрос, на который нужно ответить, это как оценить линейность датчика МАДИ? Можно в размерности давления вывести диаграммы на экран и совместить точки, по которым рассчитывалась чувствительность. При этом диаграммы, вцелом, хорошо совмещаются, но наблюдается некоторое расхождение. Мы предложили оценить это расхождение, рассчитав на основании каждой диаграммы индикаторную работу. Для этого нужно произвести некоторые подготовительные действия. Следует учитывать, что нулевая линия пьезоэлектрических датчиков очень нестабильна, и несмотря на то, что низкочастотная составляющая диаграмм фильтруется аппаратно – усилителем заряда – зарегистрированнные диаграммы имеют значимую низкочастотную составляющую. На рисунке 5 представлен фрагмент регистрации давления в цилиндре двигателя на режиме прокрутки. Считаем, что давление в процессе выпуска, на участке 30° ПКВ после НМТ и 30° ПКВ до ВМТ близко к атмосферному. Если соединить эти участки линией, а затем вычесть эти значения из каждой точки индикаторной диаграммы, то ноль сигнала датчика будет соответствовать атмосферному давлению. Затем с учетом чувствительности датчика и передаточного отношения измерительного канала рассчитывается давление в цилиндре ДВС.

 
   Рис. 5. Иллюстрация нормирования сигнала датчика давления
   Для более точного позициирования зарегистрированной индикаторной диаграммы следует иметь сигналы датчиков давления во впускном и выпускном коллекторах. На рисунке 6 представлены графики давления в процессе газообмена двигателя ВАЗ-2112. На значительном участке выпуска давление в цилиндре практически совпадает с давлением за выпускными клапанами, а на впуске с давлением перед впускными.

 
   Рис. 6. Графики давления в процессе газообмена двигателя ВАЗ-2112; n – 3200, д.з – 100%
Теперь, когда скорректировано положение ВМТ и рассчитаны абсолютные значения давления можно перейти к созданию табличных каналов – то есть каждому угловому промежутку 0,1° ПКВ виртуальной шкалы угловых отметок нужно поставить в соответствие осредненное значение давления на этом промежутке. Если в известны геометрические параметры КШМ – диаметр цилиндра, ход поршня, отношение радиуса кривошипа к длине шатуна – то можно составить выражения для нахождения крутящего момента от газовых сил и расчета индикаторной работы. На рисунке 7 приведены результаты расчета давления и индикаторной работы на основании сигналов обоих датчиков. Кривые давления практически совпадают, а вот индикаторная работа, являющаяся интегральной характеристикой, показывает некоторые отличия.

 
   Рис. 7. Давление и индикаторная работа, рассчитанные на основании сигналов датчиков AVL и МАДИ
   Следующий рисунок 8 иллюстрирует хорошие динамические характеристики разрабатываемых датчиков на примере регистрации цикла с детонационным сгоранием. Несовпадение высокочастотных колебаний объясняется тем, что при такой частоте колебаний, длина волны меньше расстояния между датчиками.

 
   Рис. 8. Цикл с детонационным сгоранием.
Ресурс датчиков составляет более  50 мото-часов.
« Последнее редактирование: Октябрь 16, 2021, 01:41:40 pm от PLTD MADI »
Москва, Ленинградский проспект, 64, МАДИ, ПЛТД.
Сервис и обслуживание БМВ +7(495) 507-0490
Кузовной ремонт БМВ +7(926) 602-2464

PLTD MADI

  • Administrator
  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 436
  • Karma: +14/-0
  • BMW
    • Просмотр профиля
    • madi-auto.ru
Re: Датчики давления в цилиндре МАДИ
« Ответ #5 : Ноябрь 24, 2020, 10:29:14 am »
На сегодняшний день производится датчик-свеча в корпусе под резьбу М14.  Цена примерно 22500. Так же можно изготовить датчики давления для дизелей в корпусе свечи накаливания.  Для дизеля BMW N57 есть в наличии. По наличию и прочим вопросам пишите  madilab@mail.ru
« Последнее редактирование: Февраль 15, 2022, 06:54:57 pm от PLTD MADI »
Москва, Ленинградский проспект, 64, МАДИ, ПЛТД.
Сервис и обслуживание БМВ +7(495) 507-0490
Кузовной ремонт БМВ +7(926) 602-2464

 





2005-2011 © Madi-AUTO
Все права защищены

Москва, Ленинградский проспект, 64, МАДИ, ПЛТД.


Интернет магазин запчастей +7(495) 984-3220

Сервис и обслуживание БМВ +7(495) 507-0490

Кузовной ремонт БМВ +7(926) 602-2464


ICQ:
e-mail магазина запчастей: zakaz@madi-auto.ru

Rambler's Top100

TopList

Оплата через Qiwi кошелек