Classic Car Bulgaria

Общи форуми => Общ технически => Темата е започната от: Nik1600GT в Септември 28, 2018, 09:35:54

Титла: Измерване на детонации
Публикувано от: Nik1600GT в Септември 28, 2018, 09:35:54
Колеги, някой продвал ли е с допълнително монтран на класически двигател кнок-сензор и спектроанализатор да мери/визуализира детонации? Постановката не е никак сложна ... но от чисто практическа гледна точка има няколко тънки момента. На първо място с монтирането на кнок-сензора. Останалото опира да малко софтуер, който не е нищо особено. И нещо, което не ме притеснява и е по тясната ми специалност - малко цифрова обработка/спектрален анализ и филтрация на детектирания сигнал. На финала би трябвало да се види нещо такова. При детонации се получучава силна стектрална съставна около 6 килохерца. Ето малко снимки, снети експериментално ... от Субару.
На първата графика детоноции липсват. На втората, макар и не особено добре отфилтрирана се вижда компонента около 6 килохерца и това вече са детонации. На третата е спектрограма (имаме песевдотримерна времечесототна графика, където нивото на спектрлните компоненти е дадено в цвят) и жълтото около 6 килохерца (по-топъл цвят) пак индика детонации. И на последната леко иделазиран вариант на спектър на мощността при наличие на детонации с прекалено добре виждаща се съставна на 6 килохерца.


(https://pichost.name/images/2018/09/28/LowRPMSpectrum-148e303f06b8fc0de.jpg)

(https://pichost.name/images/2018/09/28/HeavyKnockSpectrumc4b8343abda44ad4.jpg)

(https://pichost.name/images/2018/09/28/knockfilter-198adabd7fb160245.jpg)

(https://pichost.name/images/2018/09/28/1-s2.0-S1743967114202558-gr24c50948aa2c16875.jpg)
Титла: Re: Измерване на детонации
Публикувано от: Nik1600GT в Септември 28, 2018, 13:35:12
Ето го "универсален" от Алито и разбира се китайски. А това на снимката 1 към 1 ми прилича на един от кнок-сензорите на БОШ, който се монтира на част от колите на WAG групата (а вероятно и не само там).  Ще видим и по моргите. Цялата "магия" е в закрепването и после да се "побае" малко на сигнала. Този на снимката специално мисля, че лесно ще го излъжем със захващането. Стига все
да намеря как да го "хвана" добре на правилното място.  Ако не се захване добре и където си трябва - може само шумове да се опитаме да гледаме  ;D. Ценното в цялата работа тук е, че макар и на място можем да си настроим на допустия мах (и спрямо гориво/смес и други настроики) центровката, а и харектеристиката на аванса. А детонациите не винаги се чуват с "просто ухо" и не са майтап.

(https://pichost.name/images/2018/09/28/Auto-Car-Parts-Universal-Knock-Sensor-68070745A601d3e294985f7ca.jpg)
Титла: Re: Измерване на детонации
Публикувано от: michev в Септември 28, 2018, 13:54:02
А как ще определиш мястото, на което да го монтираш? Друг е въпроса, че примерно при мен, на 4 цилиндров мотор са 2 броя, в същия момент, има 4 цилиндрови с по 1. Мястото, явно е от значение, като за всеки отделен мотор предполагам е специфично, на двигател, който не е предвиден да има такива датчици как и къде смяташ да го слагаш. Кнок сензора, се стяга и с точно определен момент за да е коректна работата му, така че неизвестните стават много - място на монтаж, брой сензори, килограми на стягане. Отделно, на карбураторен автомобил, освен за една базова настройка на аванса, друга работа няма да върши, в смисъл няма как да повлияе на аванса по време на движение. Та не схващам каква точно ти е идеята.
Титла: Re: Измерване на детонации
Публикувано от: Nik1600GT в Септември 28, 2018, 13:58:16
А как ще определиш мястото, на което да го монтираш? Друг е въпроса, че примерно при мен, на 4 цилиндров мотор са 2 броя, в същия момент, има 4 цилиндрови с по 1. Мястото, явно е от значение, като за всеки отделен мотор предполагам е специфично, на двигател, който не е предвиден да има такива датчици как и къде смяташ да го слагаш. Кнок сензора, се стяга и с точно определен момент за да е коректна работата му, така че неизвестните стават много - място на монтаж, брой сензори, килограми на стягане. Отделно, на карбураторен автомобил, освен за една базова настройка на аванса, друга работа няма да върши, в смисъл няма как да повлияе на аванса по време на движение. Та не схващам каква точно ти е идеята.

Не ми трябва за корекция на аванса в движение! И на място ще свърши работа. Разните белези винаги могат да пизлъжат някой и друг градус. Афтърмаркет валове, делка. Не е маловажно и на място да си свършиш работата по оптималната центровка и да си нясно какво точно става с аванса. Най-малкото можеш да определиш на базата на нещо релно докъде можеш да дадеш мах аванс без да имаш проблеми. Откъм мах аванс винаги можеш да се "презапасиш", но и зъкеснението не е много по-малка бела.  Доста коли през годините са цепили главите заради липсата на прилична идея какво става с аванса и детонациите!? Навън всъщност отдавна е пробвано. У нас се съмнявам ... но може пък някой и да е опитвал. Навън е пробвано на класически коли с карбове и в повечето случай успешно. Плюс това ... аз няма да ползвам готов комплект с некви лампички или други индикатори в разни кутийки,който комплект със сигурност ще ме излъже и няма да знам какво точно става ... а ще гледам на осцилоскопа и спектроанализатора. При детонации се търси и ще се появи силна съставна около 6 килохерца - там е магията. Няма да се появи просто от дрънченето на ауспуха (примерно).  Писани са дисертации ... но там всичко е прекалено теоретизирано и са търсени на запетайката ...точката. За индикрането на детонации с малко повече аванс за 10-15 секунди и при положение, че наблюдаваш в реално време на място с лаптопа веднага ще се види какво става. А с малко софтуерно "баене" (добра филтрация и спектрален анализ и постобработка ако трябва) впоследствие цялата система може да се донастрои. Все пак точно закрепването на правилното място е най-големия проблем! И явно там ще трябва да се помисли повече. ПС. Доста стари майстори имат претенции, че и на ухо ги хващат детонациите ... сензорът би трябвало да чува доста по-добре  ;D.
Титла: Re: Измерване на детонации
Публикувано от: michev в Септември 28, 2018, 15:13:38
На ухо "майстора" ще ми хване налъмите! Това, което чуваме на ухо, са вече критични детонации, кнок сензора ги лови наистина по-рано. За мястото за монтаж, имам някакви идеи, но си е само моя логика, като смятам за момента да се въздържа от коментари.
Титла: Re: Измерване на детонации
Публикувано от: Nik1600GT в Септември 28, 2018, 16:42:14
На ухо "майстора" ще ми хване налъмите! Това, което чуваме на ухо, са вече критични детонации, кнок сензора ги лови наистина по-рано. За мястото за монтаж, имам някакви идеи, но си е само моя логика, като смятам за момента да се въздържа от коментари.

При твоите БМВта може да ги хване (налъмите). Но при моя боксер и тях ще изтърве  ;D. И аз имам идея къде да се монтира. Единствено ме притеснява как, щото не си и помислям да дупча нещо по ДВГто. А мястото на монтажа поне до един момент не е критично със сигурност. Не заради друго, а точно защото след датчика всичко отива в лаптопа и там софтуерно дори в реално време вече мога да намаля здраво нивото на шумовете, които явно е ще се увеличат при неоптимален монтаж.
Титла: Re: Измерване на детонации
Публикувано от: немо в Септември 28, 2018, 18:36:38
Това нещо детонационния датчик не представлява ли контактен пиезо микрофон?
Титла: Re: Измерване на детонации
Публикувано от: fulcrum в Септември 28, 2018, 22:54:43
Това нещо детонационния датчик не представлява ли контактен пиезо микрофон?
Много близо по конструкция на пиезоелектретен микрофон Рос. :)
Колеги , ама никой не е гонил детонации на стетоскоп - лекарска слушалка
Титла: Re: Измерване на детонации
Публикувано от: Nik1600GT в Септември 30, 2018, 09:02:11
Много близо по конструкция на пиезоелектретен микрофон Рос. :)
Колеги , ама никой не е гонил детонации на стетоскоп - лекарска слушалка

Кире, "гонили" са ги  ;). Навън. И продължават. Ето малко повече светлина в тунела. Първо, откъде идва тая честота на детонациите около 6 KHz.
Не е закована на 6KHz, но  като се има предвид кубатурата и размера на буталата на по-масовите коли е някъде там. Ето откъде.

Има изведена елементарна формула, която казва, че честотата на детонациите е

Knock frequency (kHz) = 900/(Pi * d * 0.5) ,

където d  е размера на буталото в милиметри.

Примерно за BMW m54b25 с бутало 85 милиметра честота е
Knock frequency (kHz) = 900/(Pi * 85 * 0.5) = 6.741 kHz.

Проблеми с допълнителното мотриране на стандартен кнок-сензор може и да има, но пък който го има монтиран много лесно може да изкара сигнал към лаптоп и да види и мери това, което сензора така или иначе подава към компа на колата. Ето примерна схема на свързване на кнок-сензор към комп/лаптоп посредством 3.5 стерео жак. Диодната защита е задължителна!

(https://pichost.name/images/2018/09/30/connect99c32aa9c5207920.jpg)

Има още по-добра новина и за тези, които по една и ли друга причина не могат да закачат такъв кнок-сензор. И приличен микрофон ще свърши работа. Ето публикация от 2014г., където реално се тества двигател pдетонации и не се ползва кнок-сензор, а просто приличен микрофон.

(https://pichost.name/images/2018/09/30/test-mokrophonecb2b42fac94a3f79.jpg)


Сигналът от микрофона се филтрира с високочестотон филтър с честота на среза около 5KHz (микрофонът пък реже отгоре на около 10KHz, така че няма нужда от лентов филтър) и отива на входа на звуковата карта. Стандартната честота на дискретизация от 44.1KHz е повече от достатъчна. И оттам ето какво се получава при липса на детонации (лявата част на графиката) и при наличието на такива (дясната).

(https://pichost.name/images/2018/09/30/knock-no-knock9ccf63d2c0396eec.jpg)

Това са 4ри цикъла на запалване и при наличието на детонации в дясно ясно се виждат 4ри триъгълни "спайка" . Всичко това в режим "осцилоскоп" и дори без честотен анализ наличието на детонации се вижда ясно. 

А аз взех първия що годе читав клип от тубата където дават запис на детонации и го засмуках. Като се има предвид качестовото на тези клипове (в тубата всичко качено е компресирано и често с ниско качество) и без да е ясно кой как и какво е записавал резултата от малко обработка е повече от впечатляващ.
Записът е около 23 секунди. Маркираx кратък отрязък. Пускам лентов филтър на около 5.8KHz ... зуум ... и на втората графика горе в дясната част детонациите са повече от видими и пак същите тези тригълни спайкове. Забележете, че на долния канал детонациите са по-слабо изразени.

(https://pichost.name/images/2018/09/30/knock-105de5b0306537eb0.jpg)

(https://pichost.name/images/2018/09/30/cknock-filtered58e99f17acd413be.jpg)

Накрая, без никаква обработка най-долу е спектрограма на сигнала и макар и не особено добре от 7мата секунда нанатък пак се вижда началото на детонации и спектъра на детонационната съставна, поразмита но видима около 5.5Khz, както и хармоник на около 11/11 и нещо (част от тях съм ги маркирал). Така, че малко по-читав микрофон + софтуер и нещата не са особено сложни.

 (https://pichost.name/images/2018/09/30/speck-knock68c48cd94c231380.jpg)
Титла: Re: Измерване на детонации
Публикувано от: Caxo в Октомври 01, 2018, 23:16:30
Чисто теоретично, има ли някакви насоки за това къде трябва да се постави датчика за детонации ?
Титла: Re: Измерване на детонации
Публикувано от: Nik1600GT в Октомври 02, 2018, 07:13:43
Чисто теоретично, има ли някакви насоки за това къде трябва да се постави датчика за детонации ?

Ето видео/анимация, което доста добре обяснава как, къде и кога възникват детонациите и мисля, че вече би трябвало да е ясно къде да се монтира. Лесно  може да се погледне при коли, там където има фабрично монтиран, разбира се.
Консултирах се вчера с колега специалист точно по вибродиагностика на двигатели, основно се занимава с корабни и други сериозни машини. Каза, че при подобни изпитвания, когато няма начин да монтира чисто механично съответния сензор, го монтират на подходящото място, като използват високотемпуратурни лепила. Но все пак зависи от сензора и това какво ще се диагностицира.
С фабричнен кнок-сензор от моргата все пак може да има некви ядове. "Смятани" са за съответната кубатура на ДВГто и не е на 100% ясно какво ще излезе от тях. Но и с такива е пробвано и е изкарван сигнал, на който след последваща обратока ясно се вижгдат детонациите (ако ги има). А аз изобщо няма да ползвам сензор от типа на тези фабрични кнок-сензори. На 100% съм убеден (и e правено успешно вече), че с читав микрофон и последваща софтуерна обработка пак ще се получи. Може да стане и в реално време с подходящ софтуер (разполагам и работя с такива) след съответните настройки.

Титла: Re: Измерване на детонации
Публикувано от: Nik1600GT в Октомври 05, 2018, 19:56:24
Его го теста -  в случая на моя боксер. Двойка прилични микрофони, малко софтуерна обработка и всичко се получи по-добре от първоначалните очаквания. На ухо, особено и при моя боксер, е абсурд. Но след запис и малко последваща обробатка (на място буквално за 2-3 мин.) се получава  на 6+. Първата част на клипа/маркираната час - 10гр. статичен аванс/30гр. максимален и детонации няма. Втората част на клипа - максималния аванс вече е 37-38гр. и детонациите се хващат. Дори и при малко по-малък мах аванс пак се хващат (ако ги има). В края на клипа около половин секунда - след филтрация този метален звук при детонациите се чува още по-добре.