Tehonmittaus käyttäen hydraulipumppua jarruna

kkuula

Kansalainen
KK Plus ADpack
Nyt jo mietin tulevan talven harrastushaasteita ja taidan alkaa rakentamaan mopoja ja pieniä moottoreita varten dynon jossa jarrutus tapahtuu hydraulimootorilla.
Rakensin tässä taannoin ns. inertia dynon jossa tehonmittaus perustuu tunnetun massan kiihdyttämiseen. Inertiadynon tein koska tuossa muutama vuosi sitten ei ollut ilmaista softaa jarrudynolle ja kaupalliset softat ovat hinnan takia poissuljettuja. Inertiadynon PC softana olen käyttänyt Simple Dynoa joka on vapaasti saatavilla, ajaa kyllä tässä asiansa mutta softa on joiltain osin buginen. Mittalaitteen tälle softalle tein itse perustuen 2StrokeStuffingin julkaisemaan Ardyno mittakorttiin ja viimeisin versio mittalaitteesta on toiminut melkolailla moitteetta.

Sitten jarrudynoon.. Rakenne tulisi olemaan seuraava: pohjana käytän nykyistä dynoa josta poista massana olevan perkinsin vauhtipyörän ja asennan hydraulipumpun rullan akselille suoraan. Pumppu kiinnitetään akselin jatkeeksi kelluvasti ja pumppuun kohdistuva voima mitataan voima-anturilla, liitetyyssä kuvassa vastaava toteutus ruotsista, Tvåtaktsmekenin videolta kuvassa näkyy kuinka pumppu on tuettu perästä ja siihen kytketty vipuvarsi ja voima-anturi, jonkin vastaavanlaisen toteutuksen taidan itsekin tehdä
Mitatut tehot tulisi olemaan ainakin toistaiseksi mopoluokassa sanotaan varmasti alle 20hp, rullan pyörimisnopeus maksimi noin 3000rpm. Esimerkiksi tuon moponi Helkama Raisu tapauksessa rullan ja moottori välinen välityssuhde on luokkaa 1:4 ja moottorin maksimi vääntömomentti mopoissa sanotaan 10-15Nm maksimissaan kovemmillakin virtyksillä.
Tuosta laskettiin AI:n kanssa että 25cc pumppu riittäisi hyvin, vaatii 200bar paineella noin 80Nm eli tuolla 4:1 moottori/pumppu välityssuhteella ja maksimi moottorin momentilla pysytään vielä hyvinkin kohtuullisissa pumpun paineissa.

Sitten päästään mittalaitteisiin eli minimissään tarvitaan voima-anturi, pyörimisnopeus vähintään hydr. pumpulta ja bonuksena moottorilta. Softaksi ja mittalaitteeksi kokeilen ensin Karlsdiydynoa ( https://karlsdiydyno.com ) koska on kohtuullisen yksinkertainen toteutukseltaan ja speksit hyvin esitetty joten varmaan teen sille oman mittalaitekortin mihin on integroitu riittävästi ominaisuuksia. Ainoa isompi puute tuossa KarlsDynossa on jarrun ohjaus jota siinä ei ole eli virtauksen kuristus pitää toteuttaa joko ihan manuaalisesti kuten tup TvåtakstMeken tekee tai suunnitella automaattinen kuristuksen säätö tai modata tuon KarlsDyno tukemaan jarrun ohjausta. Jos teen mittalaitteen itse pitänee siihen tehdä valmiiksi rauta jarrun ohjaukselle.

Screenshot 2026-08-08 074720.webp
 
Oma tietämys hydrauliikasta on hyvin vähäinen, osat löytynee kotimaan kaupoista ja jotain voinee löytyä käytettynäkin.
Jos tämän nyt mitoittaa maksimi virtaukselle ja paineelle eli 25cc/r pumppu 3000rpm 200bar niin tekoäly antaa suositukset virtaukselle painepuolelle 3-6m/s imupuolelle 0,5-1,5m/s tuosta haarukoidaan 75l/min virtauksella että painepuoli 19mm putkella ja imupuoli vähintään 25mm mieluusti 32mm, melko järeät putket vaatii tuo virtaus.

Tarvinnen tuohon ainakin seuraavat osat:
-Hydraulipumppu 25cc/r
-Paineenrajoitusventtiili
-Kuristusventtiili
-Mittari
-Putket, letkut ym.

Noista osista ehkä kuristusventtiili virtaukselle on oudoin kapistus ei ole hajuakaan minkälaisia vaihtoehtoja siihen on? Sitä pitäisi kumminkin pystyä säätämään vauhdissa riittävän nopeasti joko manuaalisesti tai sähköisesti.
 
Tämä vaihtoehto on vähän hinnakas, koska vaatii monta venttiiliä, mutta digitaalihydrauliikka sopisi hienosti tähän. Käytännössä laitettaisiin siis useita on-off tyyppisiä venttiileitä rinnan, ja niihin kuristukset, joista jokainen on kaksinkertainen edelliseen verrattuna. Tällä saavutetaan erinomainen lineaarisuus verrattuna proportionaaliventtiileihin, ja häviötkin ovat pienempiä. Haittoina on tietysti portaittainen ohjaus, ja tiheämpiä portaita haluttaessa vaadittava suuri venttiilien määrä. Esimerkiksi kolmella venttiilillä saadaan kahdeksan erilaista virtausta ja niin edelleen.
dfcu-and-state-table.jpg


Valmetin sivuilla on juttua aiheesta, josta ylläoleva kuvakin on napattu: https://www.valmet.com/insights/articles/up-and-running/new-technology/FPDigHydr/

Digitaalihydrauliikka on suhteellisen uusi keksintö, muistaakseni 2000-luvun taitteen vaiheilta silloisesta Tampereen teknillisestä korkeakoulusta. Itsekin kävin kurssin aiheesta, ja oli hauska kun luennoitsija ensimmäisen luennon alussa kertoi itse keksineensä kurssin aiheen. Ainakin oli todellinen asiantuntija luennoimassa :D
 
Tämä vaihtoehto on vähän hinnakas, koska vaatii monta venttiiliä, mutta digitaalihydrauliikka sopisi hienosti tähän. Käytännössä laitettaisiin siis useita on-off tyyppisiä venttiileitä rinnan, ja niihin kuristukset, joista jokainen on kaksinkertainen edelliseen verrattuna. Tällä saavutetaan erinomainen lineaarisuus verrattuna proportionaaliventtiileihin, ja häviötkin ovat pienempiä. Haittoina on tietysti portaittainen ohjaus, ja tiheämpiä portaita haluttaessa vaadittava suuri venttiilien määrä. Esimerkiksi kolmella venttiilillä saadaan kahdeksan erilaista virtausta ja niin edelleen.
dfcu-and-state-table.jpg


Valmetin sivuilla on juttua aiheesta, josta ylläoleva kuvakin on napattu: https://www.valmet.com/insights/articles/up-and-running/new-technology/FPDigHydr/

Digitaalihydrauliikka on suhteellisen uusi keksintö, muistaakseni 2000-luvun taitteen vaiheilta silloisesta Tampereen teknillisestä korkeakoulusta. Itsekin kävin kurssin aiheesta, ja oli hauska kun luennoitsija ensimmäisen luennon alussa kertoi itse keksineensä kurssin aiheen. Ainakin oli todellinen asiantuntija luennoimassa :D
Kuinkahan pehmeästi portaiden väli vaihtuu jos useampi venttiili liikkuu yhtä aikaa? Jos kaikkien venttiilien vaihtoaika ei ole sama, ja vaikka olisikin niin saattaa olla että vaihdon aikana on osittain ahtaampaa tai avarampaa?
 
Kuinkahan pehmeästi portaiden väli vaihtuu jos useampi venttiili liikkuu yhtä aikaa? Jos kaikkien venttiilien vaihtoaika ei ole sama, ja vaikka olisikin niin saattaa olla että vaihdon aikana on osittain ahtaampaa tai avarampaa?
Venttiilien ohjaus onkin se hankalampi puoli. Ohjauksissa esimerkiksi lasketaan jatkuvasti millainen virtaus milläkin venttiiliyhdistelmällä saavutettaisiin, mutta toisaalta vältetään turhia kytkentöjä. Käytännössä siis vertaillaan onko pieni virhe virtauksessa pienempi paha kuin venttiilien tilan muutos. Todellisissa käyttökohteissa varmaan vielä paljon muutakin, mutta koulussa ei menty tuon pitemmälle.

Mutta pienet virheethän saa pyöristettyä vaikka paineakulla.
 

Luo tili tai kirjaudu sisään kommentoidaksesi

Sinun täytyy olla jäsen voidaksesi jättää kommentin.

Luo käyttäjätili

Liity Konekansalaiseksi. Se on helppoa ja ilmaista! Rekisteröityneenä et näe mainoksia, voit käyttää hakua, näet alueita, joita nyt ovat piilossa...jne.

Kirjaudu sisään

Oletko jo Konekansan jäsen? Kirjaudu sisään tästä.

Takaisin
Ylös