Анализ осциллограммы датчика детонации. Поиск частоты детонации.

Вопросы, связанные с настройкой.
Ответить
Аватара пользователя
michaelukolov
Администратор
Сообщения: 15
Зарегистрирован: 28 ноя 2016, 20:36

Анализ осциллограммы датчика детонации. Поиск частоты детонации.

Сообщение michaelukolov » 06 фев 2017, 14:21

1. Запись осциллограммы.
Запись осциллограммы требует соответствующего оборудования - осциллографа, однако при его отсутствии можно также записать сигнал с датчика детонации используя микрофонный вход ноутбука. Отмечу, что осциллограф требуется минимум двухканальный.
Я использовал осциллограф мотор-тестер MTPro4.
Нас интересуют два сигнала: ДПКВ (датчик положения коленчатого вала) и ДД (датчик детонации). ДПКВ нужен для последующей привязки, поскольку иначе мы не сможем контролировать когда именно произошел тот или иной стук в моторе - даже шум при включении передач улавливает ДД. Как я говорил ранее, требуется минимум двухканальный осциллограф. Подключаем высокий сигнал ДПКВ и ДД к соответствующим каналам. К каким именно - не важно. Я использовал второй (синий) канал для подключения ДД, и первый (красный) - для ДПКВ.
Настройки каждого из каналов Вы можете увидеть на скриншотах.
ch1.png
ch2.png
Частота дискретизации 1МГц (1 мкс). Режим записи - самописец.
Для хорошей наглядности, рекомендую выключить ДД в прошивке, сняв соответствующий флаг комплектации, либо поставить всю калибровку "Смещение УОЗ при детонации" в 0. Тем самым запретив ЭБУ валить угол при "обнаружении" детонации.
Можно, конечно, в прошивке ничего не делать, но в таком случае ЭБУ в каждом цикле будет снижать угол, и на осциллограмме не совсем понятно будет, то ли это ЭБУ угол скидывает, то ли в другом цилиндре детонация. Однако точно определить все-таки можно по УОЗу.
Далее нам необходимо записать осциллограмму во время движения. Желательно в это время дать кратковременную нагрузку на двигатель, тем самым провоцируя детонацию. Достаточно проехать около 3км.
На этом с записью осциллограммы все.

2. Теория. Момент возникновения детонации.
И так.. Рассмотрим момент возникновения детонации.
На четырехтактном двигателе нас интересует два такта: сжатие (180-360 ПКВ) и рабочий ход (360-540 ПКВ). Поскольку детонация при настройке, как правило, возникает из-за раннего УОЗ или неправильной установки распредвалов, то она должна возникать в такт сжатия. Однако, мы рассмотрим также тот момент, когда конкретно детонации еще нет, однако КПД двигателя резко падает - этих моментов также стоит избегать. При настройке этот момент можно почувствовать даже.. 5-й точкой.
Порядок горения ТВС у нас получается такой: во время такта сжатия у нас проскакивает искра. Далее у нас идет момент воспламенения, ведь после искры ТВС начинает гореть не моментально, для розжига необходимо некоторое время. Как раз-таки за это время поршень успевает дойти до ВМТ. Здесь начинается расширение газов, толкая поршень вниз. К чему я это все веду? Оптимальный момент начала горения ТВС не есть ВМТ! Поршень в этот момент находится вертикально к коленчатому валу, соответственно при расширении газов, когда поршень находится в ВМТ, возникает высокое давление в цилиндре, а куда поршню деваться? Возникает также очень высокая нагрузка на коленвал. Мотор трещит по швам. Что касается оптимального момента начала горения смеси, то это 10-15 после ВМТ, и зависит уже от конкретного мотора. Именно расширение газов спустя 10-15 градусов после ВМТ придает максимальное ускорение коленвалу. Причем даже 3, 4, 5 и т.д. градусов после ВМТ дают практически такую же высокую нагрузку на ШПГ, как и 180 (0, ВМТ).
Допустим, будем поджигать спустя 10 градусов после ВМТ. Время воспламенения в градусах ПКВ, допустим, 35 градусов. Тогда смесь нужно поджигать с опережением 25 градусов.
Вот за этот момент я и хотел рассказать более подробно, что КПД двигателя при этом начинает резко снижаться, нагрузка на ШПГ резко возрастает. Звон ушами при этом мы не слышим.
При анализе осциллограммы датчика детонации мы и рассмотрим именно такой вариант.

3. Анализ амплитуды осциллограммы.
Как же на осциллограмме найти детонацию?
Открываем записанную нами ранее осциллограмму. Я проделываю все операции в ПО для MTPro4, поэтому опишу как там. Включаем линейку, делаем ее автоподстройку по ДПКВ, выбрав вход, к которому подключен ДПКВ. В линейке включаем таблицу фаз, затем названия фаз.
Получаем такую картину.
osc_screen.png
Рассматривать будем на примере 3 цилиндра.
Как видим, на такте сжатия у нас появляется резкий высокочастотный импульс - это искра. Я отметил этот момент красной точной. Абсолютный угол 145 градусов, т.е. УОЗ = 180-145 = 35 градусов.
spark.png
Далее идет участок момента воспламенения, за это время, в теории, поршень должен дойти ВМТ и пройти 10-15 градусов после ВМТ.
На скриншоте также выделен этот участок.
fire.png
И теперь ТВС начинает активно гореть, давление к камере сгорания возрастает, толкая поршень вниз. На скриншоте также отмечен этот момент красной точкой.
combustion.png
Как можем увидеть, расширение газов начинает происходить на 185 градусах, т.е. 5 градусов после ВМТ - это рано! Отсюда далее мы видим колебания с высокой амплитудой - это биение поршня о стенки цилиндра.
Далее речь пойдет о спектральном анализе..

Ответить

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 0 гостей