Газоанализатор для авто на Ардуино

kost82
Offline
Зарегистрирован: 30.11.2015

Добрый день!

Задался тут вопросом: а что если собрать газоанализатор для настройки авто-мото техники. Задача примерно следующая: прикупить датчик(и) газа, подключить к ардуине, добавить LSD-дисплей. Подключать можно к бортсети автомобиля, через стабилизатор напряжения, или к отдельному аккумулятору/батарейке. Принцип действия вижу примерно такой: суем датчик в выхлопную трубу, или подносим на близкое расстояние и закрепляем неподвижно (чтобы условия были всегда одинаковыми). Заводим технику, прогреваем и идем с отверткой к карбюратору и трамблеру (у инжекторых двигателей настраивать нечего, поэтому речь о карбюраторных). Далее, настраиваем карбюратор и трамблер (или магнето, или еще что там) таким образом, чтобы сгорание смеси было оптимальным (это самая сложная часть, т.к. пока не знаю как понять, что смесь сгорела полностью и отдала максимум энергии двигателю, какие газы должны в идеале остаться, каких газов должно быть по-минимуму). В итоге получаем оптимально настроенный двигатель, в котором мы получаем максимальную отдачу от сгоревшего топлива, отсюда экономия топлива плюс экологичность.

Может есть у кого опыт в этом деле? Самые главные вопросы: какой датчик выбрать и как узнать о полном сгорании топлива? Ну и вообще возможно ли это, может есть какие-то ограничения у датчиков?

Пытался найти в гугле что-то подобное, но все используют датчики для определения концентрации газов в помещении, либо за окном. В основном для целей проветривания. К выхлопной трубе я не видел чтобы приставляли.

P.S.:Просьба не писать, что надо ехать на станцию техобслуживания и пользоваться их газоанализаторами, т.к. во-первых все это задумывается для настройки садовой техники (мотоблока, например или старенького мотоцикла), которую тащить на СТО проблематично, да и посмотрят там как на дурака. А во-вторых на СТО просто накрутят карбюратор на минимальное CO на холостых оборотах и отпустят с миром. Но мне думается, что минимум CO - это не есть эффективная работа двигателя.

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

двухтактники газоанализатором я в свое время настроить не смог, у них всегда выбросы высокие независимо от качества смеси.

какрбюраторы на средние и высокие оброты по смеси обычно не регулируются(можно регулировать только жиклерами). А чтобы измерять под нагрузкой надо либо на ходу, либо динамометрический стенд.

самый лучший датчик, это лямбда с рабочим подогревом, по нему и можно смотреть качество смеси, сомневаюсь что есть дешевые и стабильные датчики СО которые не реагируют на другие газы.

обычно настраивал и без газоанализатора нормально, закручиваешь винт качества пока обороты не начнуть падать, затем начинаешь выкручивать пока не двигатель достигнет МАХ оборотов ХХ- это положение МАХ экологичности, но для большей устойчивости ХХ еще отворачиваешь винт качества чтобы обороты упали на 10% от ХХ, вот как бы и все

E_Krendel
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2017

Широкополосный лямбда-зонд спасет отца русской демократии :)

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

kost82 пишет:

Но мне думается, что минимум CO - это не есть эффективная работа двигателя.

А каков с Вашей точки зрения критерий эффективной работы двигателя?

E_Krendel
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2017

andriano пишет:

kost82 пишет:

Но мне думается, что минимум CO - это не есть эффективная работа двигателя.

А каков с Вашей точки зрения критерий эффективной работы двигателя?

Минимум СО наверняка будет достигнут при достаточно большом избытке кислорода, что есть бедная смесь. И там будет не минимум, а монотонное снижение. Сначала быстрое (при приближении AFR от богатой смеси к стехиометрическому соотношению), а потом все медленнее, при увеличении избытка кислорода (все более бедная смесь). Поэтому отимум вычисляется совместный при некотором избытке кислорода и все еще заметном содержании СО. Но даже это может дать слишком бедную смесь.

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

kost82 пишет:

 Заводим технику, прогреваем и идем с отверткой к карбюратору и трамблеру (у инжекторых двигателей настраивать нечего, поэтому речь о карбюраторных).

Бывают идеи, "обогнавшие свое время". А эта идея отстала от реальности лет на 20. В девяностых, помню, стояли на дорогах барыги с картонкой "настройка СО". А сейчас, думаю, это совершенно никому не нужно.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

E_Krendel пишет:

Минимум СО наверняка будет достигнут при достаточно большом избытке кислорода, что есть бедная смесь. И там будет не минимум, а монотонное снижение. Сначала быстрое (при приближении AFR от богатой смеси к стехиометрическому соотношению), а потом все медленнее, при увеличении избытка кислорода (все более бедная смесь). Поэтому отимум вычисляется совместный при некотором избытке кислорода и все еще заметном содержании СО. Но даже это может дать слишком бедную смесь.

Я не вижу противоречия межу "эффективная работа двигателя" и "бедная смесь". Чем беднее смесь, тем полнее сгорает топливо, следовательно, достигается максимальная топливная эффективность.

E_Krendel
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2017

Чем беднее, тем больше вероятность прогорания клапанов (на бензине). И тем меньше мощность. Максимум мощности находится в чуть богатой смеси, максимум экономичности в чуть бедной.

kost82
Offline
Зарегистрирован: 30.11.2015

b707 пишет:

Бывают идеи, "обогнавшие свое время". А эта идея отстала от реальности лет на 20. В девяностых, помню, стояли на дорогах барыги с картонкой "настройка СО". А сейчас, думаю, это совершенно никому не нужно.

А я и не говорил, что это моя идея и что она нова. Ну и да, нет острой необходимости это делать, тут чисто "спортивный интерес". Вот к примеру: есть у меня двухтактный мотоблок, которым до меня владел другой человек. Как он работал "с новья" я не знаю. Как он работает сейчас - остается только догадываться. Вроде работает. Но вдруг он работает в полсилы и может гораздо большее.

У меня есть две возможности регулировки: я могу отрегулировать карбюратор (уровень топлива, жиклеры, холостой ход), и плюс я могу отрегулировать опережение зажигания (повернуть магнето или сместить положение маховика на валу). Хочется достигнуть такого баланса, когда тапливо бы сгорало полностью и отдавало бы всю возможную энергию валу.

Для оценки настройки двигателя есть только косвенные показатели: как он заводится, как набирает обороты, как работает под нагрузкой, цвет свечи, дымность выхлопа, перегрев. А хотелось бы получить какую-то точную цифру, чтобы было сразу понятно: помогла ли недавно сделаная регулировка или наоборот навредила. Например мне пришлось сместить маховик на коленвале, чтобы двигатель стабильно заводился. Делал я это опытным путем (без лампочек, стробоскопов и т.п.). Хотелось бы знать: насколько оптимальное зажигание я выставил, нужно ли его еще регулировать.

Насколько я понял из темы: мерить CO у двухтактника - пустая затея. Наверно буду искать другие методы тонкой настройки. Начал собирать стробоскоп, хотя-бы с зажиганием он поможет определиться.

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

чтобы прям уж точно подобрать зажигание можно попробовать прикрутить датчик детонации, ведь стробоскопом можно проверить только заводские установки и исправность меx-ма опережения зажигания(если механический).

 

Чем беднее смесь тем большая вероятность детонации и калильного зажигания, когда смесь богатая она слегка охлаждает камеру сгорания, и также уменьшается скорость сгорания смеси что уменьшает вероятность детонации.

 

померить CO можно попробовать лямбдой, но как нагрузить мотор постоянной нагрузкой и в процессе корректировать смесь незнаю. т.к обычная лямбда имеет только значения 0,2 и 0,8(исправная), широполосная стоит на VAG моторах, audi А2 например, но стоит негуманно

E_Krendel
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2017

Лямбда не измеряет CO, а только кислород. Связь кислорода и CO есть, но она обратная и сильно нелинейная, и зависит от много чего. То есть, по кислороду можно только сказать, что если его нет в выхлопных газах, то однозначно CO большое. А если кислород есть, то чем его больше, тем CO меньше.

kost82
Offline
Зарегистрирован: 30.11.2015

Механизма опережения зажигания вроде как нет, поэтому ИМХО достаточно будет выставить зажигание, близкое к заводскому + на пару-тройку градусов сделать пораньше, т.к. заводское зажигание расчитано под 76 бензин, которого в природе сейчас нет, поэтому я пользую 92-ой. Короче тут главное, чтобы не позже "заводского" было.

Смысла покупать лямбды, которые сопоставимы с ценой всего мотоблока я не вижу. Дешевые китайские датчики, как я понял, тоже не годятся. Ну и похоже (судя по общему мнению) CO - не очень хороший показатель для оценки эффективности работы двигателя.

Остается только один параметр, который можно оценить количественно - это обороты двигателя. План у меня примерно такой: сначала выставить по стробоскопу зажигание и проверить, что двигатель работает стабильно и легко заводится. Затем играться с составом смеси: отрегулировать поплавок по заводской инструкции, может быть поменять жиклеры (если найду альтернативные). При этом стараться не менять положение дроссельной заслонки (если это возможно при замене жиклеров). Добиться максмума оборотов и "красивой" свечи и на этом успокоиться.

E_Krendel
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2017

Для инструментальной настройки двигателя без нагрузочного стенда и приборов никак не обойтись.

Можно попытаться договориться на переносной газоанализатор, у кого он есть (на некоторых котельных имеется). Обычно он двухпараметрический (кислород и CO, иногда еще оксиды азота измеряет).

Измерять CO химическим способом непросто. И гадость это та еще https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BE%D0%BA%D1%81...

Это делается либо электрохимической ячейкой, либо методом дожигания.

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

а что за мотоблок? двигатель? а то учитывая древность двигателя там может оказаться фиксированный угол зажигания, а тогда самое оптимальное будет создание системы управления углом опережения зажигания

kost82
Offline
Зарегистрирован: 30.11.2015

Мотоблок "Крот" (МБ-1) 90-х годов выпуска. Движок - родной, кротовский.

kost82
Offline
Зарегистрирован: 30.11.2015

Про ФУОЗ я тоже задумывался, но скорей всего не в этом сезоне буду его делать. а "долгими зимними вечерами". В этом сезоне хочу его настроить на хорошую стабильную работу.

E_Krendel
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2017

Да, было дело, Кротом целину после плуга пытался разделать. Он как заяц прыгал и все ускакать пытался :) Пока ножи не заточил до хорошей остроты, никак он не хотел целину брать.

Но Крота настраивать бесполезно, по-моему.

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

нет там изменения угла зажигания, да и не нужны они, т.к двигатель по идее должен работать на постоянных оборотах(стоит центробежный регулятор оборотов) под которые эти риски и настроены, да и настроек зажигания нет, кроме как совместите риски друг с другом :-)

kost82
Offline
Зарегистрирован: 30.11.2015

E_Krendel пишет:

Но Крота настраивать бесполезно, по-моему.

Я думаю можно все-таки его настроить, просто подход к нему нужно найти. Прогресс уже налицо: предыдущий хозяин жаловался, что его "на горячую" завести почти невозможно и при продаже он его завести так и не смог, хотя компрессия чувствовалась, и искра была, и топливо. Да и когда я его первый раз заводил - тянул он откровенно хреново. Методом научного тыка я выставил ему зажигание - и теперь он довольно неплохо тарахтит. Осталось его правильно настроить. Если крутить все подряд, то конечно толку не будет. Именно поэтому я и задался вопросом контроля параметров движка и поиском "показателя" для оценки его эффективности в домашних условиях.

kost82
Offline
Зарегистрирован: 30.11.2015

evgta пишет:

нет там изменения угла зажигания, да и не нужны они, т.к двигатель по идее должен работать на постоянных оборотах(стоит центробежный регулятор оборотов) под которые эти риски и настроены, да и настроек зажигания нет, кроме как совместите риски друг с другом :-)

Штатных - нет, но если снять маховик, удалить шпонку и повернуть маховик "как надо" - все вполне регулируемо. Маховик садится на конус, поэтому шпонка нужна как "направляющая". ИМХО либо это заводской дефект, либо магниты "перемагничиваются" со временем, короче говоря угол изначально был явно не тот.

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

для плюс минус лапоть можно и на органы чувств положиться, для настройки зажигания выводим на 5000 об/мин(отключив центроб. регулятор ) поворачиваем магнето влево, вправо для поиска макс оборотов. остается правда вопрос как повернуть магнето не сняв маховик :-)

тоже самое для топлива крутя влево вправо винт 15

kost82
Offline
Зарегистрирован: 30.11.2015

evgta пишет:

Для настройки зажигания выводим на 5000 об/мин(отключив центроб. регулятор ) поворачиваем магнето влево, вправо для поиска макс оборотов. остается правда вопрос как повернуть магнето не сняв маховик :-)

Вот и я про это же. Настройки зажигания на ходу нет, поэтому на слух по максимуму оборотов - не канает. Нужен контроль момента искры - стробоскопом, и оборотов - тахометром или стробоскопом с функцией замера оборотов.

E_Krendel
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2017

Нет у него регулятора оборотов, ручка газа и все. Поэтому под нагрузкой обороты падают, а если выпрыгнет из грунта, то визжит на максимальных. Все время приходится ручкой газа работать.

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

kost82 пишет:

evgta пишет:

Для настройки зажигания выводим на 5000 об/мин(отключив центроб. регулятор ) поворачиваем магнето влево, вправо для поиска макс оборотов. остается правда вопрос как повернуть магнето не сняв маховик :-)

Вот и я про это же. Настройки зажигания на ходу нет, поэтому на слух по максимуму оборотов - не канает. Нужен контроль момента искры - стробоскопом, и оборотов - тахометром или стробоскопом с функцией замера оборотов.

а смысл? что это даст? можно же будет карбом добавить или убавить обороты, как вариантпоставить упор на заслонку карбюратора на прогретом двигателе без нагрузки на определенных оборотах, и при выставлении зажигания проверять уменьшились или увеличились обороты, а вот для этого уже нужен тахометр

kost82
Offline
Зарегистрирован: 30.11.2015

evgta пишет:

а смысл? что это даст? можно же будет карбом добавить или убавить обороты, как вариантпоставить упор на заслонку карбюратора на прогретом двигателе без нагрузки на определенных оборотах, и при выставлении зажигания проверять уменьшились или увеличились обороты, а вот для этого уже нужен тахометр

На слух легко регулировать, когда двигатель работает. Там сразу слышно увеличились или уменьшились обороты. А когда заглушишь движок, потом минуты три переставляешь зажигание - звук предыдущего состояния забывается.

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016
kost82
Offline
Зарегистрирован: 30.11.2015

Дак и я про тахометр писал. Короче достаточный набор, чтобы разобраться с зажиганием: тахометр + стробоскоп. Минимальный набор: тахометр. Ну либо каким-то тросиком/веревочкой/болтиком научиться двигать магнето при работе движка причем в обе стороны.

kost82
Offline
Зарегистрирован: 30.11.2015

evgta пишет:

либо пробовать от кнопки глушения импульсы снимать.

О, кстати, замечательная идея, спасибо. Можно ардуинкой импульсы считать и затем в обороты преобразовывать, и приделать к рукояткам дисплей с отображением оборотов. Полезно будет наблюдать за оборотами во время работы. Ну и плюс - минимальное вмешательство в схему зажигания. А потом еще запрограммировать пропуски зажигания при превышении оборотов, чтоб двигатель вразнос не пошел.

Вот чем можно заняться долгими зимними вечерами :)

wdrakula
wdrakula аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.03.2016

Простите уважаемые! Почитал дискуссию про "Крота".

Я на свой буду в этом году покупать китайца 4-х тактного. Там расходов целиком, со шкивами и пластиной - на 8 тыр. А старый двухтактник с, прямо-таки садистским наслаждением разобью кувалдой.

Это был ОЧЕНЬ плохо сконструированный двигатель! карбюратор не дает стабильную смесь, поток воздуха на продувке наравномерен и т.д. Чудо, что он вообще заводится.

Китайские копии "хонды" одноцилиндровой 4-х тактной - это шедевр инженерной мысли, по сравнению с совковым убожеством. У меня эти 4-х тактники и на двух генераторах и на косилке и на снегоуборщике. Я их разбирал-собирал полностью, до поршней, и карбюраторы их разбирал. НИКАКОГО СРАВНЕНИЯ!

Итог: бросьте этот двухтактник в самую глубокую яму и забудьте о нем! Если руки из плеч растут - покупайте китайца "лифан" или еще какой, тольтко не "сарайной" сборки. Перед установкой переберите его, все винты поставьте на резьбовой герметик. Я в газонокосилке даже масло не меняю. Весной выкатил из сарая, медленно пару раз веревочку протянул и завел спокойно. Она так и зимует с бензином и маслом. Уже 10 лет. В снегоуборщике - масло перед зимой меняю, на него нагрузка больше.

Даже не думайте - нафиг старый двухтактник!

E_Krendel
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2017

Да, клоны Хондовского хороши. Но сама Хонда еще лучше ;)

Только придется трансмиссию переделывать, Хондовский с регулятором оборотов, и обороты эти всего 3000 в минуту. А у Крота сильно больше, судя по визгу, им издаваемому :)

kost82
Offline
Зарегистрирован: 30.11.2015

Да, я согласен, что двигатель неудачный, сам много форумов уже перечитал, где пишут, что лифановский движок превращает мотоблок практически в идеальную машину. Но пока денег у меня на замену движка не предусмотрено в бюджете, да и земли пахать им много не надо, 2-3 сотки максимум. Пошел второй сезон - пока он с весенней вспашкой справляется довольно неплохо, меня устраивает.

Да, до совершенства движку далеко, но зато он очень простой и над ним не жалко проводить эксперименты. В итоге, я думаю, его заменю. Но точно не в этот сезон и скорей всего не в следующий.

E_Krendel
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2017

Все же, попробовать стОит, хотя бы "потренироваться на кошках" :)

Предлагается для Ардуино совсем недорого датчик угарного газа MQ-7.

Жаль, для кислорода ничего похожего не нашел.

E_Krendel
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2017

Хотя, все намного сложнее и печальнее... Датчики MQ рассчитаны на работу в нормальных условиях, при стандартном содержании кислорода и небольшой влажности. То есть, выхлопные газы им измерять можно только весьма условно, в непонятных "попугаях".

Вот интересная статейка http://blog.kvv213.com/2016/09/razbiraemsya-s-datchikami-co-i-metana-mq-...

kost82
Offline
Зарегистрирован: 30.11.2015

Да, выводы неутешительные в статье, я надеялся на хеппи-енд. Самая большая проблема, что при недостатке кислорода датчики начинают врать (прыгают показания). Значит однозначно в этом деле с ними связываться не стоит. Нельзя их совать в выхлопную и ожидать точных и стабильных показаний: кислорода там почти нет, температура не та, да и влажность тоже.

Я уже заказал на али лазерный тахометр, видимо это будет самый достоверный и дешевый показатель эффективности работы.

E_Krendel
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2017

Вот тут http://www.sensorgas.ru/vybor-po-gazam.html есть промышленные датчики, на любой газ. Но цены на CO от 6000 руб. :(

Кроме того, они требуют определенный и постоянный расход пробы газа (т.е. нужен еще мембранный насос).

kost82
Offline
Зарегистрирован: 30.11.2015

За эти деньги я лучше лифановский движок куплю, от него больше толку в данном случае :)

E_Krendel
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2017

Да :)