Lastun räätälöinti

[jcarlson]

Mistä tuollaisen tiedon otit että se olisi normaalin palorintaman nopeuden kiihtymistä? Kyllä se normaalin määritelmän mukaisesti on juurikin vielä palamattoman seoksen itsesyttyminen jostain muualta paineen ja lämpötilan kohotessa, ennenkuin tulpan sytyttämä palamisrintama on ehtinyt sinne asti. Kemiallisista reaktiostahan tuossa on kyse, mm. eri hiilivedyillä palamisreaktio alkaa herkemmin lämpötilan vaikutuksesta ja toisilla paineen vaikutuksesta.
Dieselmoottorit ja dieselnakutushan on totaalisen eri asioita tietenkin, dieseleissä nakutus tulee jyrkästä sylinteripainegradientista, joka normaalisti johtuu suuresta syttymisjättämästä kolloin isompi osa palamista on ottomoottorin tyylistä esisekoituspalamista.
Ottomoottorissa se jyrkkä sylinteripaineen nousu tulee yleensä preignitionista eli koko seoksen liian aikaisesta itsesyttymisestä ennen varsinaista kipinää. Preignitionissa ei nakutusoskillointia synny itsessään, paitsi että yleensä tällöin lämpötila ja paine on niin korkea että palaminen muuttuu nakuttavaksi yläkuolokohdan jälkeen, kun itsesyttyminen tapahduu vielä uudelleen.

[marco]

Mielestäni tässä mitään voittajaa olla haettu. Ketjun aloittajalla tuntuu vaan olevan niin kova usko tietoihinsa että muunlainen ajatus ei mahdu tuohon ajatusmaailmaan. Kaikkien kannattaa muistaa että vaikka tietäisi mitä sadankin vuoden kokemuksella ja teorioilla, ei tiedä kaikkea.

Tarkennetaan myös että itsehän en tiedä kiistellystä aiheesta. Tai oikeastaan monesta muustakaan ,)

Eikä sillä että tämä olisi mikään vertaus, mutta menneenä vuonna iloisesti kirjailin jotain painovoimasta ja kiihtyvyydestä... Ja kun silloin luin että massa vaikuttaa putoamisnopeuteen, mielsin sen että kaverit tuumivat sen olevan se ratkaiseva (ja ainoa!) tekijä tilanteessa, jossa on väliainevastusta. Itse samalla mietin, mutta en muistaakseni maininnut, että käytännössä ratkaisevampaa on kappaleen ilmanvastuksen ja massan suhde, verrattaessa useampia lähes samanlaisia kappaleita, että mikä niistä tipahtaa maahan nopeiten - enkä tajunnut että mitä ne siitä massasta vain kirjoittelevat (vänkäävät :)). Olin vissiin "lukkiutunut" omaan päätelmääni - oli se väärin tai ei, tai edes asiaan liittyvä. Todenkäköisesti olen vieläkin tuossa väärässä :D Fysiikan (perus)kaavassahan tais olla voima, massa ja kiihtyvyys vain mukana, ja, laskennallisesti eroja löytyy vaikkei ne aina käytännössä edes näkyisi.

Ketjun keskustelu pääosin kyllä hyvää ja mielenkiintoista luettavaa, kunhan unohdetaan turhat piikittelyt (ml. omaa v-käyrännousua seurannut siloteltu postaus). Kustomointipuoli jäänyt toki vähemmälle. Artikkelin sisältöä ja objektiivisuutta jään kyllä mielenkiinnolla odottamaan.

Jospa muistettaisiin että oma totuus ei välttämättä ole se täysin oikea.... vaikka mitäpä tässä ketään opettamaan.

Onneksi on vapaus valita.

[jsahlman]

Eiköhän sinne ketjun aloittajan päähän mahdu muunlaistakin oppia ja kykenee oppimaan uuttakin. Oikeastaan on tässä joutunut oppimaankin uutta kun on joutunut/päässyt sisään yritykseen tekemään semmoista asiaa mitä on pikkupojasta saakka halunnut tehnyt.

Ennen tuonne menoakin on omat tulokset ja tekemiset aika hyvin näkösällä jos vaan miehen tuntee niin osaa etsiä. Ei niistä nyt vain kauheasti ole taideltu huutaa.
Tuolla jotain mainitsi jo nykyään tehdyistä asioista pienen osan. Ja paljon jäi sanomatta ja jääkin.

[pv]

Mistä tuollaisen tiedon otit että se olisi normaalin palorintaman nopeuden kiihtymistä?

Tuostahan sen keksin:

Räjähdystä eli detonaatiotahan siellä ei ikinä tapahdu, ilmiö on aina deflagraatio eli nopea, mutta äänen nopeutta hitaampi palaminen

Väärin tulkitsin. Tuo palamisesta puhuminen viittasi että olisi palorintamasta kyse mutta eipä ollut. Mut hyvä että deflagraatio, ettei detonaatio.

[jcarlson]

Aivan joo. Tarkoitin sitä että palotapahtuma on aina ottomoottorissa deflagraatio, oli se sitten nakuttava palaminen tai normaali. Ei liity mitenkään normaalin ja nakuttavan palamisen eroihin.
Detonaatio-sanaa ei pitäisi käyttää enää missään tapauksessa, nakutus ei ole detonaatiota. Joskus aikoinaan kuviteltiin että nakutusilmiö olisi detonaatiota, mutta tämä käsitys vanheni jo kymmeniä vuosia sitten, on vain silti jäänyt virittäjien arkikieleen elämään.

[jipitkan]

Kun pysytään tässä vain harmitonta rapinaa aiheuttavassa nakutuksessa, niin onko se tosiaan täysin palorintaman edellä tapahtuvaa itsesyttymistä? Eikös tuo palaminen tapahdu suurinpiirtein kahdessa päävaiheessa, ensimmäisessä pienen lämmönvapautumisen vaiheessa seos muuttaa itseään vihaisempaan muotoon ja kakkoskierroksella tapahtuu pääosa lämmönvapautumisesta ja sitä kautta tietysti paineenkasvusta. Jossain olen törmännyt tällaiseen selitykseen ääntä pitävästä "nakutuksesta", että se tapahtuu siellä palorintaman sisällä muodostuneiden astetta radikaalimpien aineosien palaessa ennenkuin palamisen kakkosvaihe ehtii paikalle. Tarinan lähde oli muistaakseni aavistuksen sir Ricardon teorioita tuoreempaa.

Tämähän menisi myös yhteen sen kanssa, että varhaista antureilla havaittavaa rapinaa voidaan aika huoletta käyttää ennakoiden yms ohjaukseen jo sen perusteella, että rapina alkaa ensimmäisenä siellä hyvin lähellä terveen palamisen loppumista. Kun jos taas rapina tapahtuisi kokonaan palorintaman edellä, niin silloin voisi ajatella, että isompi tuho harmittoman äänen sijaan voisi olla huomattavasti lähempänä?

Mitkä muut äänilähteet moottorissa voivat tuottaa nakuantureiden "korviin" tarttuvaa ääntä? Kaksi pääasiallista eri lähdettä olen nähnyt listattavan, toinen oli venttiilien leijuminen eli käytännössä mekaaninen isku suoraan samaan kaikutilaan palamisen kanssa ja sitä toista lähdettä en koskaan muista. Eikös nämä myöhemmätkin motronikit ole edelleen melun kuuntelun suhteen adaptiivisia siten, että kuuntelu tapahtuu tietyn taajuuden ja aikaikkunan lisäksi myös vertailemalla tuoreimman syklin signaalitasoa esimerkiksi kahdeksaan tai kymmeneen edelliseen sykliin eikä mihinkään ennalta kiveen tai piilevyyn kirjoitettuun tasoon?

[jcarlson]

En ole nähnyt ottomoottorin palamiselle tuonkuuloista mallia, olisiko mitään linkkiä tai hakusanaa? Normaali käsitys asiasta on että tulpan antama kipinä synnyttää ns. flame kernelin joka sitten kasvaa enemmän tai vähemmän tasaisesti etenevänä palorintamana joka suuntaan. Ottomottorin lämmönvapautumisessa ei tavanomaisesti ainakaan puhuta eri vaiheista (ellei lean burn moottorien esikammiota oteta erikseen), palaminenhan on kohtalaisen nopeaa jos vertaa esim. dieselmoottoriin jossa on selvästi useita palamisen vaiheita.

Tavallisesti polttomoottorin palamisen termodynaamisessa tarkastelussa puhutaan lämmönvapautumisnopeudesta (heat release rate) sekä lämmönvapautumisen prosentuaalisesta osuudesta (Burned Mass Fraction, lyhennetty yleensä MBF, tai vain heat release). Missä kohtaa lämmönvapautumista tämä toinen vaihe sitten alkaisi ja mihin ensimmäinen loppuu? Tavanomaisesti valitaan aluksi 5% heat release ja palamisen lopuksi 90% heat release. Tämä siitä syystä, että tuota tarkemmin alun ja lopun määritteleminen on hankalaa ja helposti harhaanjohtavaa, palamisen bulkkiosuus on merkittävin. Optimaalinen ennakon säätö tehdäänkin usein niin, että 50% heat release osuu tiettyyn optimaaliseksi laskettuun astehaarukkaan JYKK. Tällöin tehty indikoitu työ on suurin jolloin teho ja hyötysuhde on korkeimmillaan.

Nakutusäänihän tulee dieselissä nopeasta paineennoususta, samanoloisen äänen saa kuulumaan ottomoottorista preignitionilla tai aivan liian aikaisella sytytyksellä, jolloin paine nousee huomattavasti jo puristuksen aikana mäntää "vastapalloon". Ottomoottorissa taas nakutusääni tulee ainakin oman käsityksen mukaan siitä jäljellä olevan palamattoman seoksen syttymisestä ja normaaliin palorintamaan törmäämisestä, joka aiheuttaa sen tunnusomaisen paineaallon sylinterissä, joka puolestaan siirtyy sylinteriryhmästä siihen kiinteästi pultattuun kiihtyvyysanturiin (nakutusanturi).

Nakutus tapahtuu käytännössä aina siellä maksimipaineen läheisyydessä, eli useita asteita yläkuolokohdan jälkeen, tämä on se "nakutusikkuna" josta olen puhunut, sen koko voi olla esimerkiksi 40 astetta. Oman kokemuksen mukaan se alkaa näkymään yleensä joko siten, että satunnaiset sylinterit ja syklit nakuttavat silloin tällöin kevyesti, huippupaine ei kasva mutta painekäyrän "laskevalla reunalla" näkyy pientä sahalaitaa. Tätä ennen ei näy sylinteripainekäyrässä mitään tavanomaisuudesta poikkeavaa.
Ennakolla hallittavissa oleva nakutus on tämänkaltaista, eli pientä nakutusta alkaa hiipiä jo kun ollaan lähellä kriittistä rajaa, ja voidaan pakittaa ettei oikea nakutus alkaisi. Nakutus voi tietysti alkaa myös muista syistä yllättävämmin, esim. labraolosuhteissa polttoaine vaihtuu ja puristuskestävyys muuttuu radikaalisti syklistä toiseen, tällöin mennään välittömästi kovaan nakutukseen täysin varoittamatta.

Se nakutuksen aiheuttama taajuus on samankokoiselle sylinterille aina sama, joten kaikki vääräntaajuiset äänet voidaan jättää huomiotta, mikä myös helpottaa tunnistusta jonkin verran. Ikävä kyllä ne häiriölähteet tuottaa kuitenkin myös niitä nakutustaajuuksia sinne sekaan.
Ja kyllä, adaptiivisiahan ne on taustamelun suodatuksen suhteen, ainakin uudemmat. Toki otetaan huomioon se että ylemmillä kierroksilla melu on kovempaa. Yleensähän nakutukseen reagoidaankin vasta kun riittävän moni näyte signaalista tietyn ikkunan sisällä täyttää nakutuksen kriteerit.

Eli, jos nakutusanturi havaitsee "nakutuksen rapinaa" (oikealla taajuusalueella ja oikeassa kammenkulmahaarukassa riittävä magnitudi, riittävän monen näytteen otannalla), on sylinterissä ollut nakutukselle tunnusomainen paineaalto, joka on siirtynyt ensin sylinteriryhmän metallin välityksellä siihin ruuvattuun pulttiin, josta lopulta pietsosähköiseen kiihtyvyysanturiin. Terveen palamisen maksimipaineesta anturi ei tiedä mitään, se havaitsee vain sylinterin soimisen nakutuksen aikaansaaman epänormaalin paineaallon seurauksena. Käytännön kouriintuntuvana esimerkkinä toimii hyvin E85:lle säädetty Motronic. Ennakkoa on maksimi BMEP:n kohdalla 8 astetta (!) enemmän kuin samassa kohdassa bensalla, palamisen huippupaine on tällöin selvästi korkeampi. Nakutusanturi ei ole silti millänsäkään ja nakukorjaukset pysyvät nätissä nollassa.

Tarkennetaan tähän loppuun vielä tuota "end gas autoignition" nakutusmallia (ainakin AVL tätä vielä tänä vuonna koulutuksessan käytti eli ei ainakaan alalla käsittääkseni yleisesti muusta puhuta :)), palorintaman edetessä se puristaa kasaan ja lämmittää jäljellä olevaa palamatonta seosta, joka itsesyttyy esim. jostain ympäristöä kuumemmasta lähteestä ("hot spot"), perinteinen on pakoventtiilin reuna. Sytytysähteenä voi toimia, ainakin preignitionissa, myös palotilassa oleva ylimääräinen voiteluöljy.. Näillä tiedoillahan voi vetää johtopäätökset asioista jotka parantavat nakutuskestävyyttä, sekä asioista jotka huonontavat.

[juutasqsa]

Onko tuplatulppakansilla mitään vaikutusta tuohon nakutukseen ja sen säätöön etenkin jos kipinöiden välille on tehty viivettä? Hyötyjä / haittoja ja jos on hyötyjä, niin miten saa parhaan irti?

[jcarlson]

Varmasti auttaa tuplatulppa. Yksi merkittävimmistä tavoista väistää nakutus on nopeuttaa normaalia palamista, eli sitä palorintamaa. Jäljellä olevassa kaasussa olevat reaktiot vaativat aikaa tapahtuakseen, ja jos normaali palaminen ehtii perille ennen tätä, ei nakutusta tapahdu. Tämän takia hyvin suunniteltu palotila nopealla palamisella ja jäännöskaasujen minimointi (hyvä huuhtelu) ovat muun muuassa tärkeitä keinoja vähentää nakutusherkkyyttä. Harvemmin vaan on palotilan muoto sekä ylipäänsä moottorin paketointi sellaisia, että sinne saa järkevästi sijoitettua kaksi tulppaa. Mutta jos sellainen rakenne on, niin todennäköisesti se polttaa nopeasti eikä nakuta helposti. Sytytysten välisen viiveen säätämiseen en itse osaa antaa neuvoja, todennäköisesti se on asia joka pitää testata (tai simuloida jos siihen olisi mahdollisuus). Riippuu palotapahtuman parametreista kuten palamisnopeus ja syttymisviive..

[okkim]

Josta tulikin jatkokysymys mieleen, entäpäs kun laitetaan tehokkaammat puolat ja isompi tulpan kärkiväli? Eikös tämänkin pitäisi vähentää nakutuksen mahdollisuutta?

[jcarlson]

Pitäisin kipinän vahvuuden vaikutusta nakutukseen aika marginaalisena.. jos palorintama syntyy niin ei sitä enää sitten kiinnosta millainen kipinä sen alunperin synnytti. Käytännön sytytystesteissä en itse ainakaan ole havainnut eroa vahvemman syttymislähteen eduksi nakutuksen välttämisessä.

[pv]

eroa vahvemman syttymislähteen eduksi nakutuksen välttämisessä

Voisko tuo olla niin, että paremmalla syttymislähteellä syttyminen on tasalaatuisempi ja "tilastollisesti", varsinkin kun on myöhäistystä, syttymiset menee lähemmäs maksimiennakkoa.

[jcarlson]

Kyllähän CoV IMEP eli indikoidun keskipaineen kovarianssi syklistä sykliin paranee kun syttyminen on tasalaatuisempaa. Eli kyllä siitä toki ehdottomasti etua on ja misfiret, partial misfiret ja weakfiret jää pois.. Nakutukseen ilmiönä en kuitenkaan sanoisi vaikuttavan aivan suoranaisesti.

[Ipsi]

Toinen puhuu sallitusta poikkeamasta, toinen pienestä nakutuksesta. Omalta osaltani lopputulos siis on ns. "agree to disagree". Ollaan eri mieltä ja molemmat eri mielipiteissään ilmeisimmin pysyy

Vai olisitteko kuitenkin samaa mieltä, mutta pikkaisen eri argumentein?

[jcarlson]

Tietyssä mielessä joo, mutta halusin että asioista puhutaan niiden oikeilla nimillä ja tiedostaen taustat. Mitä lopputulokseen tulee, niin en ehdottomasti tuomitse säätämistä niin että ollaan jatkuvasti orastavassa nakutuksessa. Itse kuitenkin säätäisin ja säädän niin, että orastava nakutus on satunnaista, ei jatkuvaa.

[Ipsi]

Edelleen, sen suurempaa teknistä tuntemusta tai tietämystä omaavana en ihan ymmärrä tuota tekstiä nakusta, orastavaa tai satunnaista tai jotain, mistäs sen tietää?

[jcarlson]

Orastavalla nakutuksella nyt tarkoitin olemassa olevaa, mutta intensiteetiltään vielä suhteellisen pientä nakutusta. Siitähän tässä aiemmin väännettiin, että ennustaako nakutusanturi nakutusta vai reagoiko se jo pieneen nakutukseen, jolloin nakutuksen intensiteettiä voi säätää säätämällä sytytystä.

[Roni]

Keskustelua hartaasti lukeneena olen sitä mieltä että molemmat herrat ovat asiassa samaa mieltä. Repo tässä tapauksessa varmasti haluaa viimeiseen asti vältellä käyttämästä sanaa lievä nakutus. Ehkä tälle voi olla syynsä jos markkinamies osaa tilannetta lukea oikealla tavalla. Helposti tuulipukukansa voisi saada pahan mielleyhtymän siitä että APR:n lastuilla kone nakuttaa. Tämähän ei palvele markkinoita, koska jopa suuri osa tuulipukukansasta ymmärtää että nakutus tappaa koneen. Nakutus tappaa koneen on myös iskostunut sen verran tiukasti kansan riveihin, että yritäpä jatkossa markkinoida ihmisten mieliin se että pikkunakutus ei haittaa tässä tapauksessa mitään, koska sitä ei päästetä sille tasolle että se alkaisi mekaanisesti rasittamaan moottoria ta lähinnä koneen kriittisimpiä komponentteja. Eli mahdollisesti Repo haluaa vain välttää käyttämästä (markkinointisyistä) sanaa "lievä moottoria mekaanisesti rasittamaton nakutus"...Tulipas hieno termi? No herran kanssa olen jo kymmenen vuotta sitten ensimmäisiä kertoja väitellyt ja kyllähän se niin oli että kaksi sitkeää omasta kannasta kiinnipitäjää kun osuu saman pöydän ääreen niin harva sitä väittelyä jaksaa valmiiksi asti kuunnella :D... naamatusten kun se tapahtuu niin asiat ei niin helposti pääse kärjistymään kun ilmeet ja äänenpainot pitää tunnelman oikeana.

Hyvin helppoa olisi ollut molempien todeta että myös tehdas sallii tätä lievää nakuttamista x-määrän ja todennut että useiden omien "labra" tutkimuksien perusteella tehtaan marginaalistakin voi juosta vielä pitkän matkaa yli ennenkuin nakuttaminen on moottorille mekaanisesti haitallista. Harmi että se APR lippu liehuu harteilla niin vahvasti, että aika kului saman asian toisteluun ja todisteluun. Toki tästä oli tavan pulliaiselle... tai oikeastaan tämmöiselle tiedonnälkäiselle se hyvä puoli, että molemmin puolin perustelua tarkennettiin asteittain, joten paljon uutta tietoa tuli kansalle jaettua.


Erittäin mielenkiintoista on lukea Varsinkin Carlsonin pilkuntarkkoja selostuksia mitä lievässä nakutuksessa on tapahtumassa ja millä hetkellä mitäkin on odotettavissa.


Samalla kun näiden uudempien ruiskujen sielunelämä topikki kerrallaan aukeaa niin kyllä se on todettava että on ne vaan valovuosia edellä yhtäkään aftermarket ecua. Ei ihme että näitä nörttejä, joilla ei ole oikeasta moottorin säätämisestä välttämättä mitään käryä ilmaantuu markkinoille kokoajan kasvavissa määrin. Näin hienojen laitteiden kanssa pelatessa tuosta säätämisestä ei tarvitse liikoja ymmärtää kun purkin omat turvafeaturet on sitä luokkaa että ajamalla moottoria ei taida rikki saada. Ellet sitten mene täysin vääriin paikkoihin ronkkimaan purkista jotain kriittisesti väärää paikkaa pois käytöstä... vaikkapa tätä sallittua poikkeamaa eli ennakoivaa nakutusta eli lievää nakutuksen tunnistusta :)

Omassa autossa oli jo ostettaessa Revon lastu ja tätä autoa lokitettiin erään lastuttajan toimesta ja heti ensimmäinen kommentti oli "oho ajetaanpa rajuilla ennakon korjauksilla ja seoksen paksuudesta päätellen naulaamista pyritään estämään osittain rikkaalla soksella"... Ei siis ole ainakaan Revon softa pekkaa parempi :).
Kyseessä sis Revo niminen lastu eikä Jyrki Revon edustama APR. Jo kymmenen vuotta olen ollut sitä mieltä että nimen puolesta Repo edustaa väärää merkkiä ja sekaannuksiakin välillä aina tuppaa tulemaan :D. No jokatapauksessa tätäkin lievää naulasta on kohta 100tkm kasassa ja vielä ei ole kanget lohkosta ulos tulleet joten "rajuista korjauksista" huolimatta kone toimii "moitteetta" ja varmaan tulee toimimaan tulevatkin vuodet vaikka lähes kokoajan nakuttaa.

[jipitkan]

Ottomoottorissa taas nakutusääni tulee ainakin oman käsityksen mukaan siitä jäljellä olevan palamattoman seoksen syttymisestä ja normaaliin palorintamaan törmäämisestä, joka aiheuttaa sen tunnusomaisen paineaallon sylinterissä, joka puolestaan siirtyy sylinteriryhmästä siihen kiinteästi pultattuun kiihtyvyysanturiin (nakutusanturi).

Tarkoitat siis tässä, että ottomoottorin nakutusääni tulee kahden palorintaman törmäämisestä, vai ymmärsinkö väärin? Jos ymmärsin oikein, niin miten kaksi tulppaa per sylinteri laite voi toimia sivistyneesti kilisemättä koko aikaa käydessään, siellähän törmää kaksi palorintamaa joka syklillä?

Ensimmänen palamisen vaihe olisi muistaakseni noin 5-10% heat release. Ajallisesti se voi olla iso osa ennakosta melkein yläkuolohtaan tai hieman ohikin? Aihe on tullut vastaan useilla ulkomaan foorumeilla, joissa keskustelemassa on ollut mukana ammattilaisia niin kilpapuolelta, autoteollisuudesta kuin mittauslaitevalmistajiltakin. Voi olla täyttä tuubaakin tai sitten se voi olla luettavissa oppikirjoista joskus seuraavan kymmenen vuoden sisällä. Tieto siirtyy joskus varsin hitaasti, etenkin jos tieto esimerkiksi liittyy tutkimuksen rahoittavan osapuolen kilpailuetuun.

Tuosta hot spot aiheesta muuten löytyy SAE-papereita, joissa todetaan, että kyseisen itsesytyksen muoto on erittäin harvinaista, tai käytännössä sitä ei tapahdu. Mene ja tiedä.

Niin ja tuo adaptiivinen taustamelun suodatus on motronikeissa ollut käytössä ainakin suorasytkävitosten tulosta markkinoille, vuodesta 1991-92. Meneekö se vielä kategoriaan uudemmat...

[vepek]

"Niin ja tuo adaptiivinen taustamelun suodatus on motronikeissa ollut käytössä ainakin suorasytkävitosten tulosta markkinoille, vuodesta 1991-92. Meneekö se vielä kategoriaan uudemmat..."
Ei mene , on eri asia. Vanha anturi oli yksitaajuus resonanssianturi , sitä ei voi käyttää moottorin säätöön. Eli vanha on turvatyökalu, uutta voidaan käyttää myös säätötyökaluna. Milloin muutos tuli , sitä en tiedä , täytyisi katsoa osanumeroita , ehkä ME7... Uusissa autoissa sytytyksen säätö on usein sylinterikohtaista, uusi anturi mahdollistaa sen.
Suoraruiskun säätö on vielä haasteellisempaa(esim. MED7), koska moottori voi olla monessa tilassa . Laihimmassa olotilassa moottoria ohjataan lähinnä vain ruiskutuksen määrällä, kaasuläppä on auki, imusarjan läpät ohjaavat ilman pientä kanavaa pitkin. Sytytys asetetaan tiettyyn tarkkaan ikkunaan . Siis esim. maffin näyttämä määrä ei enää oleellisesti vaikuta moottorin toimintaan, suuri virtaus menee koko ajan moottorin läpi. Lambda voi olla n. 1.6...3.0 .

[pv]

Kyl liian hyvin tuo nakutusäänen taajuus (~6kHz googlen mukaan) menee yksiin siihen, että paineaalto vellois palotilassa suurinpiirtein äänennopeudella (6000 1/s * 0,08m(sylinterinhalkaisija) = jotain mikä saattaa olla äänennopeus ko. olosuhteissa). Viittais siihen, että pitää olla detonaatio, että paineaalto etenee äänennopeudella.

[marco]

Roni, juurikin näin :)

Ja kysäisenpä tässä samassa ketjussa että löytyykö nuo paljon puhutut sytkäennakot (tai ajoitukset/viivästykset) VCDS:stä - esim. blokit 20-21 logitukseen?

[jipitkan]

Näin ne asiantuntijalähteetkin pettää. Onko se pelkästään kiinni anturin tyypistä, että sitä ei voida hyödyntää moottorin säätöön vai aivoista jossa anturin antama tieto käsitellään? Mikä estää yksitaajuusanturin käytön signaalitason vertailussa? Kykenihän ne museomotronikitkin sylinterikohtaiseen ennakon säätöön, ei vaan niin monipuolisesti ja tehokkaasti kuin myöhempien sukupolvien laitteet. Vai eikö Audin omissa opetusmateriaaleissakaan mikään tieto ohjauksen toiminnasta pidä paikkaansa?

[jcarlson]

Tarkoitat siis tässä, että ottomoottorin nakutusääni tulee kahden palorintaman törmäämisestä, vai ymmärsinkö väärin? Jos ymmärsin oikein, niin miten kaksi tulppaa per sylinteri laite voi toimia sivistyneesti kilisemättä koko aikaa käydessään, siellähän törmää kaksi palorintamaa joka syklillä?

Paineenvaihtelu sylinterissä joka siirtää aaltoliikkeen ympäröivään rautaan aiheuttaa tuon äänen ja anturin tunnistuksen, silmillä näkyy röpönä sylinteripainekäyrässä. Joko rajuna piikkinä kovassa nakutuksessa, tai vain kevyempänä sahalaitana pienemmässä nakutuksessa. Jälkimmäinenkin tapaus on nakutusta, mutta siinä varsinkin on hankala uskoa että tapahtuisi oikein detonaatio.
Tuplatulppavehkeet ei ole kovin tuttuja, mutta esimerkkinä mikropilotilla (pieni määrä dieseliä ruiskutetaan sylinteriin tulpan sijasta) sytytetty seos syttyy monesta kohdasta yhtä aikaa. Syttyminen on kuitenkin liki samanaikaista, jolloin palon alut sulautuvat yhteen. Nakutuksessa se jäljellä olevan seoksen nopea itsesyttyminen tapahtuu maksimipaineen tienoilla kun ~50% lämmönvapautumisesta on jo tapahtunut ja paine sekä lämpötila palotilassa on varsin korkea.

Ensimmänen palamisen vaihe olisi muistaakseni noin 5-10% heat release. Ajallisesti se voi olla iso osa ennakosta melkein yläkuolohtaan tai hieman ohikin? Aihe on tullut vastaan useilla ulkomaan foorumeilla, joissa keskustelemassa on ollut mukana ammattilaisia niin kilpapuolelta, autoteollisuudesta kuin mittauslaitevalmistajiltakin. Voi olla täyttä tuubaakin tai sitten se voi olla luettavissa oppikirjoista joskus seuraavan kymmenen vuoden sisällä. Tieto siirtyy joskus varsin hitaasti, etenkin jos tieto esimerkiksi liittyy tutkimuksen rahoittavan osapuolen kilpailuetuun.

5% heat release on aika kauan ennen yläkuolokohtaa.. Olisiko linkkiä kyseiseen foorumikeskusteluun? Jos palamisen teoriassa on jotain uusia suuntauksia, niin kyllä niistä jotain julkaisuja kuvittelisin löytyvän, ja voisi ajatella myös että mittauslaitevalmistajat kuten AVL olisi niistä tietoisia. Oppikirjateksti on kyllä monesti vanhentunutta, mutta ei kaikilta osin. Ajankohtaisin tieto mihin itse ainakin uskallan melko vahvasti luottaa, tietysti tietyllä skeptisyydellä aina, löytyy alan konferensseista ja julkaisuista. Heywoodia tai muita vanhoja opuksia harvemmin selaillaan, ellei ole jostain perusasian tarkistuksesta kyse, josta voi olla kohtalaisen varma ettei ole muuttunut. :)

Tuosta hot spot aiheesta muuten löytyy SAE-papereita, joissa todetaan, että kyseisen itsesytyksen muoto on erittäin harvinaista, tai käytännössä sitä ei tapahdu. Mene ja tiedä.

Hot spot preignition on varsinkin sikäli harvinaista joo, että jotain yleensä on vialla moottorissa jos niin tapahtuu. Nakutukseen liittyvän itsesyttymisen kuitenkin laukaisee jokin tekijä, ei välttämättä hot spot vaan tavallisesti normaalin palamisen edellään puristama paine ja lämpötila hyvinkin riittää, mutta ei mahdolliset kuumemmat lokaalit kohdat ainakaan asiaa helpota.

Sylinterikohtainen nakutustunnistushan on sinänsä aika helppoa, kunhan on vain riittävän tarkka kampiakselin asennon mittaus (eikä liian montaa pyttyä per anturi), jotta voi korreloida mahdolliset kuullut nakutukset sitä edeltävään sytytyshetkeen.

Kyl liian hyvin tuo nakutusäänen taajuus (~6kHz googlen mukaan) menee yksiin siihen, että paineaalto vellois palotilassa suurinpiirtein äänennopeudella (6000 1/s * 0,08m(sylinterinhalkaisija) = jotain mikä saattaa olla äänennopeus ko. olosuhteissa). Viittais siihen, että pitää olla detonaatio, että paineaalto etenee äänennopeudella.

Edelleen olen siis hyvin skeptinen sen suhteen että siellä tapahtuisi suoranaisesti detonaatio, vaikka palaminen nakutuksessa onkin huomattavasti tavallista nopeampaa. Detonaation määritelmän mukaisesti pitäisi äänen nopeus palamisessa ylittyä. Nakutusäänessä kyllä ääniaalto etenee paikallista äänennopeutta (400-800m/s riippuen paineesta). Erilaisissa nakutusmoodeissa puolestaan puhutaan kun tuo aalto kulkee eri reittejä palotilan ylitse. Äänen nopeutta etenee kyllä nakutuksen tunnusomainen paineaalto, mutta eteneekö itse palaminen sitä nopeammin..?

[jipitkan]

Tarkemmin ajateltuna sotkin sen heat release oletuksen asiaan jostain muusta yhteydestä, eihän se voi niin toimia. Neljä viisi vuotta vanhoja asioita, alkaa valokuvamuistin filminkehityksessä olemaan jo pieniä ongelmia. Kyseessähän on oltava kaksi peräkkäistä/sisäkkäistä palloaallon? rintamaa eli molemmat tapahtuvat enemmän tai vähemmän yhtäaikaa koko palotilaa tarkastellessa. Eli pisteita riittävästi yhdistelemällä taidetaan ollaan aika samoissa perinteisen teorian kanssa, palamisen aikaiset vaiheet/tapahtumat vaan hieman tarkentuvat. Asia pitäisi olla siten todettavissa palamiseen liittyviä kemianreaktioita katsomalla.

Jotain kai sille seokselle on tapahduttava ennen lopullista rauhanomaista palamista, että nakutuksen nopeampi palaminen mahdollistuu. Ei se jyrkkä palamisnopeuden kasvu voi pelkästä lämmön ja paineen noususta olla seurausta, eikös pumppubensa/ilma -seoksen itsesyttymislämpötila ole jotain 190°C luokkaa? Ensimmäisen palamisvaiheen tuottamat agressiivisemmat reaktiotuotteet voisi olla uskottava selitys nopeammalle palamiselle. Tai sitten ei.

[jouniu]

Kerään aineistoa lastuviritystä koskevaa artikkelia varten.

Jotta voisin kertoa asioista objektiivisesti, tarvitsisin nyt tietoa siitä, mitä ihimiset käsittävät muutamilla lastuviritykseen liittyvillä asioilla.

1. Mitä mielestänne silloin tehdään, kun softa räätälöidään?

2. Entä mitä etua mielestänne siitä saadaan suhteessa geneerisesti kyseiseen konetyyppiin kehiteltyyn softaan?

3. Jos ja kun moottorit ovat yksilöitä, niin mitkä moottorinohjauksen parametrit ovat ne, joiden määrittelemisessä se ilmenee? Sytytysennakko? Suuttimien aukiolo? Nakutusanturien kalibrointi? Mikä muu?

4. Onko räätälöinti mielestänne aina tarpeen, vai onko tapauksia, jolloin räätälöinti ei ole oleellista.

En lainaa ketään, enkä artikkelissa kohdista kommenttejani kehenkään.

Varautukaa myös siihen, että olen eri mieltä, artikkelista ei ole kuitenkaan tulossa edustamani tuotemerkin propagandaa, vaan tekniikkapainotteista ja faktoihin pohjaavaa journalismia.

Jotta voisin kommentoida ja pohdiskella lastutukseen liittyviä seikkoja ja myyttejä neutraalisti, tarvitsen asiakkaiden näkökulmaa.

Artikkelin ensimmäinen osa julkaistaan 12.12.12. ilmestyvässä GTI:ssä, ja toinen osa tammikuussa.

1. Moottorinohjaussofta muutetaan vastaamaan asiaakkaan toiveita ja jos ko autossa on rautamuutoksia niin ne huomioidaan. Pelkkä ahtojen nosto ei sitä välttämättä ole vaan softan luonnetta voidaan muutella muutenkin.
-Sähköisen läpän tapauksessa reagointia kaasun painamiseen voidaan muuttaa, automaattilaatikon vaihtokohdat jne.

2.Ns. postilaatikkosoftat on ihan toimivia kun mennään vakioraudalla ja eikä kovin paljoo mennä ohi kompurakartan oikeasta reunasta. Tässä kohtaa softan myyjä muistaa sanoa asiaakkaalle että ne long life huoltovälit ja muut höpötykset voi sitten jatkossa unohtaa.

3. Moottorit ovat yksilöitä ja järkevä moottorinohjaus osaa adaptoitua riittävästi. Tietysti jos esim ahtopaineen ohjaus perustuu siihen että tukkoinen downpipe pitää pakopaineet tapissa niin aletaankin olemaan heikommilla hangilla.

4. Räätälöinti on tarpeen jos asiakas niin haluaa ja on siitä valmis maksamaan.


Mitä nakutuksentunnistuskeskusteluun tulee niin toisenmerkkisiä turboautoja on tullut harrastettua pidempään ja niissä ei ole liki 20v enää käytetty tätä 80-luvun nakuanturitekniikkaa. Kuitenkin tuo että ajetaan ns. nakurajalla on tullut kokeiltua eikä edes moottori hajonnut, mitä nyt männän laet oli kaikki semmosa kun ois lyijykynällä tökitty.

Mitä sitten pitää tehdä kun kevyttä nakutusta ilmenee? Ruotsalainen lähestymistapa oli ottaa sytkää pois ja kaataa lisää soppaa koneeseen ja jos sekään ei auta niin ahdot alas. Tässä kohtaa tulee säätäjän osaaminen sitten näkyviin kuinka osaa tuon korjauksen tehdä, oikein tehtynä ahtoja ei tarvitse pudottaa ja näin nakusäätö toimii huomaamatta.

Kun on sylinterikohtainen nakutunnistus käytössä niin sen avulla on monesti helppo löytää syyllinen epämääräiseen toimintaa. (suutinongelma, tulppaongelma tms.)

95% näistä lastunostajista on kuitenkin niitä joille tärkeintä on saada sen verran pulkkaan kiihtyvyyttä että siitä eellä könnäävästä farmarivolvosta pääsee heittämällä ohi, siihen ei hirveesti hifistelyitä tarvi tehdä...

[Roni]

Kuitenkin tuo että ajetaan ns. nakurajalla on tullut kokeiltua eikä edes moottori hajonnut, mitä nyt männän laet oli kaikki semmosa kun ois lyijykynällä tökitty.

Tuossa ei olla enää nakutuksen rajalla vaan ihan selkeästi siellä hard knockin puolella.

[jcarlson]

Tarkemmin ajateltuna sotkin sen heat release oletuksen asiaan jostain muusta yhteydestä, eihän se voi niin toimia. Neljä viisi vuotta vanhoja asioita, alkaa valokuvamuistin filminkehityksessä olemaan jo pieniä ongelmia. Kyseessähän on oltava kaksi peräkkäistä/sisäkkäistä palloaallon? rintamaa eli molemmat tapahtuvat enemmän tai vähemmän yhtäaikaa koko palotilaa tarkastellessa. Eli pisteita riittävästi yhdistelemällä taidetaan ollaan aika samoissa perinteisen teorian kanssa, palamisen aikaiset vaiheet/tapahtumat vaan hieman tarkentuvat. Asia pitäisi olla siten todettavissa palamiseen liittyviä kemianreaktioita katsomalla.

Jotain kai sille seokselle on tapahduttava ennen lopullista rauhanomaista palamista, että nakutuksen nopeampi palaminen mahdollistuu. Ei se jyrkkä palamisnopeuden kasvu voi pelkästä lämmön ja paineen noususta olla seurausta, eikös pumppubensa/ilma -seoksen itsesyttymislämpötila ole jotain 190°C luokkaa? Ensimmäisen palamisvaiheen tuottamat agressiivisemmat reaktiotuotteet voisi olla uskottava selitys nopeammalle palamiselle. Tai sitten ei.

Joo, jotenkin tuo kuulosti oudolta. :) Ei siellä kahta sisäkkäistä palorintamaa ole, vaan yksi.. niitä flame kerneleitä voi olla useita (mikropilotti) tai se pari kappaletta (2 tulppaa). Ovat riittävän yhtäaikaisia että yhdistyvät yhdeksi rintamaksi. Pallo on approksimaatio ja idealisaatio, onhan se monimutkaisemman muotoinen, mutta suunnilleen tuolta se näyttää. Olen nähnyt joitakin (tältä vuosituhannelta olevia :)) videoesityksiä palamisprosessista. Diesel on aina helppo kuvata kvartsi-ikkunan läpi koska liekki palaa koko palamisen ajan ja valaisee. Otto on hankala, koska kipinän jälkeen kovin kummoista valonlähdettä ei sylinterissä ole.. Olivat kuitenkin saaneet kuvattua mm. FSI moottorin palamista sellaisella systeemillä jossa koko sylinterin yläosa oli läpinäkyvä. Vaikea omin sanoin kuvailla miltä se näytti, mutta kuitenkin aika paljolti siltä mitä omat kuvitelmat asiasta kertoivat etukäteen. Nakuttavaa palamista ei ole voitu kuvata, läpinäkyvät moottorit eivät sitä kestä.. Sytytysennakko oli noissakin erittäin myöhäinen (JYKK itse asiassa), ettei paineenousu hajottaisi haurasta sylinteriä.

Se jäljellä oleva seoshan puristuu kasaan ja lämpeää palamisen aikana. Sen takia se syttyy aggressiivisemmin kuin se normaali palorintama joka syntyi varsinaisen puristuksen aikana. Itsesyttymislämpötilaksi (autoignition temperature) bensalle näytetään eri lähteiden mukaan annettavan n. 250C. Bensahan on kuitenkin (kuten diesel) monimutkainen seos eripituisia hiilivetyketjuja. Jokaisella on oma itsesyttymislämpötilansa, paineensa, sekä aika jonka esireaktiot vaativat ennekuin varsinainen hapetus alkaa. Tämä tietysti kuvastuu oktaaniluvussa.
Asia on vähän mutkikkaampi, eli tuollaista lukua ei oikein suoraan voi käyttää hyväkseen analysoidakseen palamista.

Tuota itsesyttymislämpötilaa ja puristuksen loppulämpötilaahan voi hieman tarkastella matemaattisesti..

Puristuksen loppulämpötilahan lasketaan tunnetusti funktiolla t2/t1 = (p2/p1)^(1-1/gamma). Tässä t1 = puristuksen alkulämpötila eli sylinteriin kaapatun kaasun lämpötila (käytännössä ns. ahtoilman lämpötila). t2 = puristuksen loppulämpötila, eli olosuhteet sylinterissä männän ollessa yläkuolokohdassa, ottamatta huomioon mahdollisesti jo alkanutta palamista. Gamma on polytrooppivakio eli kaasun ominaislämpövakioiden suhde. Usein käytetään polttomoottorissa ilmalle arvoa 1,33 (polttoaineen osuutta ei otettu huomioon). p2 = puristuksen loppupaine eli puristuspaine, p1 = paine sylinterissä ennen puristusta, eli ahtopaine jos ei käytetä erittäin aikaista tai myöhäistä imuventtiilin sulkemisaikaa eli Miller- tai Atkinson-ajoitusta. p2 on laskettavissa puristussuhteen avulla, (V1/V2)^gamma, missä V1 on sylinteritilavuus ja V2 palotilan tilavuus.

Esimerkkilasku jossa seuraavat vakiot:
9,3:1 puristussuhde (mm. 1.8T 20V tai 2.7T 20V)
p1 = 2 bar (absoluuttipaine sylinterissä 1 bar ahtopaineella)
t1 = 70C = 343K (mielestäni karannut ahtolämpötila kesäkuumalla vakiocoolerilla)
Polytrooppivakio gamma = 1,33

(9,3)^1,33 = 19,41. 19,41 * 2 bar = 38,8 bar (puristuksen loppupaine p2).

(38,8 bar/2 bar)^(1-1/1,33) = 2,09

t2 = t1 * (p2/p1)^(1-1/gamma). t2 = 343K * 2,09 = 715K = 442C

Pyöristykset sitten mitä sattuu, ei oleellista. :)

Itsesyttymislämpötila ylitetään siis helposti yläkuolokohdassa jo ilman palamisen tuottamaa lisälämpöä. Kyse onkin vain siitä, että palamisrintama etenee sen verran nopeasti, ettei loppuseos vielä ehdi syttyä itsestään ennenkuin tulpan sytyttämä palorintama on jo ehtinyt sinne. Syy miksi esim. dieselmoottori sitten ei bensalla häävisti halua käydä, on siinä että aikaa on rajallisesti ennenkuin aineet työnnetään jo sylinteristä pihalle, koska sen lisäksi että höyrystyminen tulee olla täydellistä että reaktiot voivat alkaa, vaatii niiden alkaminen myös oman aikansa. Pitää myös muistaa lämmön siirtyminen palotilan seinämille, höyrystymisen aiheuttama jäähtyminen ym. Matalassa lämpötilassa alkanut liekki sammuu myös herkästi. Ei oikein voi vertailla esim. vapaassa ilmassa tapahtuvaan palamiseen, jossa liekillä on liki rajattomasti aikaa kehittyä.

Näin ollen, itsesyttymislämpötila kertoo vain lämpötilan jossa ylipäänsä palaminen voi alkaa. Suoranaisesti tuo arvo ei kerro sitä, ehtiikö kyseinen aine muodostaa kunnollisen palorintaman siinä hyvin rajallisessa ajassa joka sylinterissä on käytettävissä (millisekuntiluokaa).

Edit: Oletuksessa VE = 100% eli täydellinen huuhtelu, tai pikemminkin niin, että oletetaan sylinterissä paineen olevan tuo kun imuventtili sulkeutuu. Todellisuudessa VE on matalampi, mutta jäljellä olevat residuaalit vain nostavat lämpötilaa huomattavasti, koska ovat lähellä pakokaasun lämpötilaa joka tässä tapauksessa olisi jotain haarukassa 850-1000C.. Todetaan, että nakutuksen tapahtumattomuus on vain "ajan kysymys".

[[Max]]

jcarlson: olet monessa postauksessa viitannut sylinteripainemittaukseen. Hyvin mielenkiintoinen aihe. Oletettavasti teillä on käytössä kaunis harmaa laatikko, sinisillä kahvoilla? Mikäli oletukseni osui oikeaan, kuinka anturit ovat kestäneet?

Aihetta pintapuolisesti tunnustelleena tuntuu olevan varsin kelpo laite.
Tietääkseni Suomessa laatikoita on kaksi, meillä on toinen.

Keskusteluun en ota kantaa, motronic maailma ei ole niin tuttu. Sen kuitenkin olen huomannut että monissa kilpaurheilun muodoissa tunnutaan työntävän (nimenomaan) sitä nakuanturia vasten, eikä ne moottorit siihen tunnu kuolevan. Koska en ole empiirisesti tutustunut motronicin tapaan tehdä asioita, en ota ota asiaan kantaa.

[jcarlson]

Ei ole harmaa laatikko sinisillä kahvoilla. :) Ihan peruskauraa on, esim. jokainen kaasumoottori on jo tehtaalla instrumentoitu kyseisillä antureilla eli ne on ihan tuotantomalleissakin. Labrakäytössä on sitten toisen valmistajan anturit ja hieman tarkemmat laitteet. Valmistajat on tuttuja saksankielisiä nimiä..
Anturien kestävyys on aina yksi haaste, mutta sanotaan nyt niin ettei ole kuitenkaan ongelmaksi muodostunut käytännössä.

Autokäytössä harvinaisempaa ja ei varmaan Suomessa useita vielä olekaan, kouluista kaiketi löytyy joitakin.

Toki hyvinkin voi olla että ajetaan antureita vasten, riippuu toteutuksesta sitten onko se myös nakutusta vasten ja kuinka paljon. :) Mutta jos ne on pietsoantureita niin silloin anturia vasten ajaminen tarkoittaa että ajetaan myös pientä nakutusta vasten. Eikä kilpakäytössä tämä olekaan sikäli ongelma sinänsä jos on oikein tehty.