Pomiar mocy silnika spalinowego

Witam,
Mam prośbę - problem. Dla mnie duży, jednak dla Państwa najprawdopodobniej nie stanowi on żadnego wyzwania, stąd mój post tutaj.
Otóż jestem hobbystą-mechanikiem samochodowym. Lubię dłubać sobie przy swoich autkach, jednak dotąd moją domeną była właśnie głównie "mechanika". Czyli - napęd, karoseria, silnik itp. Znam się także na podstawach elektryki i tym także się zajmuję.
Od jakiegoś czasu zacząłem się interesować elektroniką. Wszedłem w posiadanie silnika VW o pojemności 2l. Silnik ten wyposażony jest w komputer sterujący jego pracą. Równolegle zacząłem bawić się odrobinę oprogramowaniem tego komputera "na sucho" - na komputerze.
Doszedłem do wniosku, że fajnie byłoby wyniki swoich zabaw-doświadczeń móc porównać "na żywo". Koledzy doradzili mi kupienie skorupy VW Golfa, umieszczenie tam silnika i testy na drodze. Wg mnie jest to pomysł chybiony - należy wykupić OC, a ponadto uważać, żeby nie uszkodzić ani siebie, ani kogoś podczas takich testów "wydajnościowych". Więc mój pomysł jest taki, aby stworzyć układ pomiarowy podobny do tego, z jakmi miałem do czynienia na studiach. Tylko, że na studiach były to silniki elektryczne z prądnicami. Tam moc mierzyło się najczęściej za pomocą pobieranego prądu.
Tutaj mam silnik spalinowy, więc należałoby do tego podejść jakoś inaczej. Rozejrzałem się odrobinę w sieci i wiem, że można tu np. zastosować wahliwy montaż silnika i mierzyć to odchylenie. Można zastosować mostek tensometryczny i pewnie jeszcze wiele innych teoretycznych sposobów. Mnie interesuje jednak podejście Wasze -inżynierskie. Czyli jak zrobić to jak najsolidniej, najtaniej i najdokładniej.
Założenie jest takie, że nie muszą to być dokładne wartości "co do wartości", a raczej co do zmian. czyli nie interesuje mnie czy silnik ma 75 czy 80 kW, ale raczej czy moja zmiana zmniejszyła/zwiększyła jego moc o powiedzmy 3kW.
Czy istnieje jakiś w miarę prosty sposób? Środki mechaniczne mam dość duże - czyli warsztat, spawalnię itp. Z elektroniką też powinienem sobie poradzić, jeżeli nie będzie zbyt skomplikowana. Prosiłbym o konstruktywne rady, z góry dziękuję i pozdrawiam Paweł
--
gg #288252

Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
W dniu 2011-10-04 22:07, Popey pisze:

Bo to taki "dydaktyczny" układ. I chyba wcale nie taki skomplikowany do zrobienia. /.../

"Zapominając" o sprawności prądnicy do pomiarów porównawczych taki prosty układ powinien się nadawać. Największy problem to co zrobić z mocą wygenerowaną przez prądnicę.
--
P. Jankisz
O rowerach: http://coogee.republika.pl/pj/pj.html
  Click to see the full signature.
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
W dniu 05.10.2011 06:39, PeJot pisze:

Jak to co? Grzać wodę! w jakikolwiek sposób. Takie ciepło odpadowe z kilkudziesięciu kW każdemu się przyda. W lecie do podgrzania basenu, w zimie do ogrzewania domu, a cały rok do ciepłej wody użytkowej. Jak będzie za dużo mocy to z sąsiadem się dogadać, albo jakiś staw podgrzewać. (pomijam kwestie formalnoprawne) Oczywiście gra warta świeczki, jeżeli testy tego silnika będzie robił systematycznie, a nie raz na rok, a i instalacji nie będzie trzeba za bardzo przerabiać,
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
Użytkownik "Albercik" napisał w wiadomości grup dyskusyjnych:j6guv1$o0r$ snipped-for-privacy@node2.news.atman.pl... W dniu 05.10.2011 06:39, PeJot pisze:

A jak ktos nie ma basenu, a mocy jest za duzo do CWU ? :-)
Poza tym grzanie wody to nie jest dobry sposob wykorzystania energii lepszego gatunku. Lepiej napedzac pompe ciepla.
Widzialem juz projekty hamowni z odzyskiem energii do sieci, no ale to bylo do silnikow elektrycznych. Tu najlpiej byloby syntezowac paliwo :-) Hm, wode mozna elektrolizowac, ale co by tu zrobic aby CO2 rozlozyc ? :-)
A ciepla odpadowego nie zabraknie, silniki maja kiepska sprawnosci.
J.
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
W dniu 05.10.2011 10:59, J.F pisze:

Pewnie że lepiej, ale koszt inwestycji rozłoży przedsięwzięcie na łopatki. Grzałki 2kW do pralki można dostac za ~20zł. Za 1000zł mamy baterie grzałek 100kW. Kolega pytający z pewnością sobie poradzi z ich zabudową i podłączeniem. Kwestia tylko obliczyć jaki duży zbiornik buforowy by był potrzebny, a to jest zależne od tego jak często i jak długo silnik by procował. Ciepło odpadowe z chłodzenia silnika też można przez wężownice(dość sporą) zaprząc do pracy niewielkim kosztem.
Ostatecznie, ciepło można rozproszyć w chłodnicy(cach) samochodowych.
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
W dniu 2011-10-05 11:16, Albercik pisze:

Nie trzeba wcale grzałek - niech się sama woda grzeje. Duża beczka/zbiornik na palecie "po oleju", woda słona/solona solą 'do sypania chodnika zimą", elektrody w formie prętów wpuszczane. Rezystancja/oddawana moc regulowana głębokością zanurzenia prętów, albo później - po wstępnej regulacji zanurzenia - prądem wzbudzenia prądnicy obciążającej silnik.
--
| Bartłomiej Kuźniewski
| snipped-for-privacy@drut.org GG:23319 tel +48 696455098 http://drut.org /
  Click to see the full signature.
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
W dniu 2011-10-05 08:54, Albercik pisze:

Przecież tej energii będzie tyle co kot napłakał i to raz na jakiś czas.
MSZ grzanie wody łatwo zrobić - 2 duże elektrody wsadzone w plastikową cysternę 1000 l na europalecie.
Regulacja obciążenia wzbudzeniem prądnicy.
--
P. Jankisz
O rowerach: http://coogee.republika.pl/pj/pj.html
  Click to see the full signature.
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
Witam ponownie,
Cieszy mnie ta dyskusja i ilośc postów. Szczególnie, że rzeczywiście - to może być naprawdę świetny pomysł z tym odzyskiem energii w postaci ogrzewania - w moim przypadku mogłoby to być ogrzewanie pomocnicze warsztatu - tak więc za ten pomysł serdecznie dziękuję.
A co do szczegółów technicznych - sądzicie, że po prostu sprzęgnięcie prądnicy z wałem silnika i mierzenie prądu produkowanego przez układ będzie się nadawało? Jeżeli tak, to też świetnie.
Czy przy konstrukcji tego urządzenia muszę uważać na jakieś "haczyki"? W jaki sposób najlepiej dobrać prądnicę oraz skąd najtańszym kosztem możnaby ją wziąć? Bo jeżeli to ma być prądnica 50kW to pewnie kosztuje ogromne pieniądze - czy są jakieś urządzenia stare, które były w coś takiego wyposażone i możnaby je wypatroszyć?
Pozdrawiam i czekam z niecierpliwością na dalsze odpowiedzi Paweł
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload

Jeszcze moesz podczy do tego silnika pomp wodn i przegania t wod przez zawr regulacyjny. Podczysz miernik rnicy cinie za i przed zaworem, co do mierzenia przepywu i sobie moc obliczysz. Ciepo zrzucisz chodnic samochodow. Myl e wyjdzie taniej. Nastpna moliwo: kompresor. Napompujesz sobie powietrza, a do czego powietrze potem uyjesz, to sam wiesz. Konrad
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
?>> Czy przy konstrukcji tego urz dzenia musz uwa a na jakie "haczyki"? W

trzeba pobrać jakiś silnik prądu stałego z wózka akumulatorowego albo tramwaju i uruchomić jako prądnicę

to może od razu pompę wody/oleju na wał silnika spalinowego? i dławić przepływ czyli zwiększać obciążenie.
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload

No moe nawet wanie o to mi chodzio :-) Konrad
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
W dniu 2011-10-05 20:46, Konrad Anikiel pisze:

Ale pod warunkiem, że kompresor elektryczny, zasilany z tej prądnicy.
Temat "hamowni" silnikowych jest przerobiony w każdą stronę, i nie wiem czy jest sens tutaj odkrywać koło, skoro ludzie już opony produkują. Można myśleć, jakby to zrobić taniej i bardziej dostosowane do swoich potrzeb, ale bez przesady z kombinowaniem... ludzie już takie rzeczy robili, po co powtarzać ich błędy i odkrycia.
Pierwsza sprawa - co chcesz z danego silnika spalinowego "zbadać". A to znów wynika z pytania - do czego ten silnik (lub efekt prac nad nim) ma posłużyć. Bo od tego zależy czy pracujesz nad maksymalną mocą/momentem przy konkretnych obrotach (np do napędzania agregatu), czy mocą największą jako taką (ale wtedy i tak trzeba wiedzieć co się dzieje z całym zakresem obrotów, charakterystyką silnika), czy sprawnością (znów - co z zależnością od obrotów) itd. Do tych wszystkich rozważań trzeba dobrać obciążenie - bo co ci da obciążenie, które nie będzie w stanie obciążać silnika w pełnym zakresie obrotów (lub obciążanie nie bedzie łatwo sterowalne i mierzalne) - np pompa, która przy wyższych obrotach nie da rady przepompowywać, a przy niskich będzie szła luzem. Co z tego że będziesz miał prądnicę która będzie mogła 50kW oddać/odebrać, jak będzie miała masę pół tony i bezwładność jej rozpędzania będziesz mierzył kalendarzem?
--
| Bartłomiej Kuźniewski
| snipped-for-privacy@drut.org GG:23319 tel +48 696455098 http://drut.org /
  Click to see the full signature.
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload

Nie, miaem na myli sam sprark, cylinder i tok, mechanicznie poczone do wau badanego silnika. Konrad
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
Thu, 06 Oct 2011 02:13:26 +0200, na pl.sci.inzynieria, BartekK napisał(a):

Witam
Dziękuję za głos w dyskusji, "hamownia silnikowa" to słowo klucz, którego mi właśnie brakowało. Nawet nie wiedziałem, że chciałbym wykonać skromnymi środkami urządzenie, które na rynku jest warte ok 50 tysięcy złotych...

Jak pisałem w pierwszym poście - jestem mechanikiem-hobbystą "z ambicjami" (tak z przymrużeniem oka). Wspaniale byłoby móc tworzyć wykresy zależności momentu od obrotów i nie ukrywam, że takie coś interesowałoby mnie najbardziej.

True. Dlatego, że ja z takimi problemami do czynienia nie miałem, napisałem tutaj. Jak widzę, postąpiłem bardzo mądrze. Osobiście na początku, przed napisaniem tutaj myślałem o czymś w rodzaju obciążenia jakie są w rowerach stacjonarnych - coś elektromagnetycznego, ale ni w ząb nie mam pojęcia czy: - to się nada, -jak to zrobić :)
Jeżeli nie chce Ci się odpowiadać, to może mógłbyś mnie pokierować do odpowiednich miejsc w sieci? Mogą być anglojęzyczne, poradziłbym sobie i po przestudiowaniu materiałów ew. dalej zawracał Wam głowę. Pozdrawiam Paweł
--
gg #288252

Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
W dniu 2011-10-06 20:18, Popey pisze:

Wpisz w google "engine dyno dyi" to zobaczysz ile osób na świecie kombinowało to samo co ty...
W skrócie- problemy do rozwiązania/wybrania rozwiązania = odbiór mocy i pomiar odbieranej mocy: Trzeba móc odbierać moc (obciążać silnik) przy dowolnych (w zakresie sensownym) obrotach i sensownie regulowalnym obciążeniu. Metody obciążania - wprost cierne (hamulcowo-tarczowe) - przy takich mocach i czasach działania odpada (tak to można "hamować" silniczki modelarskie), - hydrauliczne/pneumatyczne odpadają w zastosowaniach amatorskich, bo wszelkie pompy i "torque conventer" są silnie nieliniowe, nie masz czym ściągnąć ich charakterystyk i uwzględniać w obliczeniach pomiarów, - elektrodynamiczne - najwygodniejsze. W rowerowych "obciążeniach elektrodynamicznych" masz połączoną prądnicę wprost z rezystancyjnym obciążeniem jej - choć nie widać uzwojeń ;) - po prostu prądy wirowe płyną w konstrukcji (tak jak prąd zwartej klatki w silniku klatkowym/indukcyjnym), i grzeją ją, przy mocach wydzielanych przez pedałującego człowieka (50-200W) to nie ma znaczenia. Przy 50kW już się tak nie da, bo wirnik/magnesy byłyby zbyt duże i ciężkie, lub zbyt by się to nagrzewało (a magnesy temperatury nie lubią)
Najprostszym układem gdzie coś się kręci i możesz regulować obciążenie jest prądnica + jej elektryczne obciążenie. Charakterystyki prądnic/generatorów obroty/sprawność elektryczna są do zciągnięcia (więc można uwzględnić je w obliczeniach) a oddawana moc elektryczna na rezystancyjnej grzałce - jest do mierzenia dwoma miernikami elektrycznymi za 20zł. Ale problemem jest sama prądnica o takiej mocy - ze starego agregatu prądotwórczego? ciężko i drogo. Innym prostym hamulcem elektrodynamicznym mógłby być duży silnik 3faz ale zasilany z zewnątrz prądem stałym na uzwojenia. Tylko czy wytrzyma termicznie? Pomiar mocy możesz dokonywać "mechanicznie" - obciążenie na elastycznym mocowaniu, mierzysz tensometrami siłę z jaką twój silnik chce "obrócić" wokół osi napędowej prądnicę/obciążenie. Ale pomiar sił rzędu kilkaset Nm przy wadze koło tony (sile statycznej działającej na tensometry) to też nie jest proste w garażu do zrobienia dobrze....
--
| Bartłomiej Kuźniewski
| snipped-for-privacy@drut.org GG:23319 tel +48 696455098 http://drut.org /
  Click to see the full signature.
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
Witam
Super - dowiedziałem się tutaj wielu ciekawych rzeczy. Przed rozpoczęciem prac/zaawansowanych poszukiwań chciałbym jeszcze prosić o opinię - zdanie: czy wydaje Wam się, że budowa czegoś tak skomplikowanego na własną rękę ma szansę powodzenia? Jeżeli uważacie, że nie, prawdopodobnie odpuszczę sobie ten pomysł. Jeżeli jednak jest to możliwe, będę interesował się dalej :) Pozdrawiam Paweł
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
W dniu 2011-10-08 19:12, Popey pisze:

MZ jest to wykonalne, chociaż pracochłonne. Jest kilka problemów do rozwiązania, choćby uniwersalne sprzęgło ( bo silniki będziesz mieć różne ), wyosiowanie wałów, hamulec, np. prądnica o mocy 50-100 kW i odbiór mocy. No i jak zwykle, kasa na projekt :>
--
P. Jankisz
O rowerach: http://coogee.republika.pl/pj/pj.html
  Click to see the full signature.
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload

Dziękuję za bardzo pomocne wypowiedzi, zarówno Tobie, jak i pozostałym grupowiczom. Pozdrawiam Paweł
--
gg #288252

Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
Dnia Sat, 15 Oct 2011 19:58:22 +0200, Popey napisał(a):

Tak jeszcze podpowiem - hamownia bezwladnosciowa.
Czyli duzy ciezki wirnik o znanym momencie bezwladnosci ... i wtedy wystarczy analizowac tylko zmiane predkosci obrotowej. Impulsator, mikroprocesor ... no i niestety nie jest to to samo co statyczna hamownia, ale cos tam jednak odczytac sie da.
Tylko uprzedzam ze taki wirnik moze zabic :-)
J.
Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload
Sun, 16 Oct 2011 16:18:56 +0200, na pl.sci.inzynieria, J.F. napisał(a):

Witam ponownie,
Nie nie, ja właśnie wolałbym coś co rozpędzone nie wybije mi przez przypadek ściany :) Czytam cierpliwie o tych hamowniach DYI i sam nie wiem czy się za to brać w ogóle :) Pozdrawiam Paweł
--
gg #288252

Add pictures here
<% if( /^image/.test(type) ){ %>
<% } %>
<%-name%>
Add image file
Upload

Polytechforum.com is a website by engineers for engineers. It is not affiliated with any of manufacturers or vendors discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.