Pompa bloccata al massimo

[mauryr]

Ciao ragazzi,
scrivo questo post per condividere con voi una piccola esperienza che mi ha fatto comprendere come puo' capitare (come e' successo ad alcuni amici in passato) che la pompa della turbina rimanga bloccata alla massima potenza e l'ecu perda la capacita' di controllarla. Ovviamente, non essendo un elettronico, ma un informatico, la mia comprensione della parte elettronica della questione e' limitata e potenzialmente imprecisa, vi prego di intervenire a sistemare gli eventuali errori qualora necessario.

In questo momento sto parlando di elettronica XICOY, ma penso che anche le altre elettroniche lavorino in modo molto simile.
Nell'ecu e' presente un integrato che serve a controllare la pompa in PWM (pulse width modulation) ossia e' come un velocissimo "interruttore" che si aziona molte volte al secondo che ha l'effetto di lasciar passare il pieno voltaggio della batteria alla pompa, ma soltanto per una determinata percentuale di tempo (questo alternarsi tra aperto e chiuso del circuito produce quel tipico suono "fischio" che fanno le pompe e le candelette delle turbine).
Il Fadec controlla quindi la pompa con un "pump power" che rappresenta la % di tempo in cui al voltaggio della batteria e' consentito arrivare alla pompa. Questo pump power e' limitato in alto (default a 600) e, su un motore da 100~120 N di potenza, lavora tra i valori 100 e 300 circa.
Durante la fase "running" del motore, l'ecu riceve costantemente un feedback dal sensore di giri che gli permette di verificare direttamente l'effetto che un eventuale incremento o decremento del pump power ha sugli RPM del motore. Quando l'impianto diventa ostruito (ad esempio filtro sporco) per ottenere gli stessi giri e' necessario utilizzare un pump power piu' alto. Questa decisione e' presa automaticamente dal Fadec, considerando il parametro "stability delay" e lentamente il pump power si adatta alle nuove condizioni dell'impianto, viene quindi modificata la mappatura pump power -> RPM.

Fino qui tutto bene e normale, se non che' c'e' un problema di base. L'elettronica in questo e' "stupida" nel senso che modificando le condizioni di input si aspetta un effetto (aumentando pump power si aspetta un aumento di rpm), e se questo effetto non viene ottenuto come da aspettative, ci riprova (nn basta pump power? bene, mettiamocene ancora un po!). Dico che e' stupida perche' non misura direttamente quello che sta succedendo: nonostante fadec contenga un amperometro che misura la corrente assorbita da tutto il sistema (quindi sporcata da starter e candeletta quando in uso), la corrente non e' un fattore nelle logiche di controllo del motore.

Questo comporta che, ad un aumentare lineare del pump power, possa esserci un aumento esponenziale della corrente assorbita, a totale insaputa dell'elettronica e dell'ignaro utente. E allora? E allora l'elettronica si puo' auto-distruggere. Il controllo PWM della pompa viene eseguito mediante un integrato che tende a scaldarsi in funzione della corrente che vi passa attraverso per raggiungere la pompa. Se la corrente diventa troppa, l'integrato si brucia, e quando si brucia la pompa non si spegne, ma riceve invece il 100% del tempo l'intero voltaggio della batteria.
Questo comporta che l'ecu e' perfettamente responsivo, capisce tutto quello che sta succedendo, MA non e' in grado di controllare la pompa, che pompera' quanto piu' carburante possibile nel motore (potenzialmente MOLTO oltre i giri massimi impostati per il motore, causando overspeed e potenziale distruzione del motore e del modello).

PER FORTUNA che abbiamo le elettrovalvole direte voi. Eh si, le elettrovalvole possono ancora PROVARE a chiudersi, comandate dall'ecu. C'e' un problema pero'... ammesso che quando l'ecu glielo chiede, si riescano a chiudere, rimane il fatto che abbiamo una pompa impazzita che butta tutta la pressione che puo' dentro l'impianto, facendo scoppiare tubi, festo, e connessioni varie, potenzialmente allagando il modello di carburante con ovvie conseguenze...

Come mi ha insegnato il caro Enzo, una intelligente soluzione di questo problema e' creare un sistema di failsafe elettrico per cui un servo controlla un interruttore che spegne la "runaway" pompa su richiesta dell'utente da terra.
Un altro sistema puo' essere un rubinetto tipo festo montato rigorosamente A MONTE della pompa anch'esso comandato da un servo, ma questo come sappiamo aggiunge 2 connessioni pneumatiche sul lato di aspirazione, potenzialmente generando problemi.

Insomma, riassumendo, se si mantiene il sistema con molta cura tenendo puliti i filtri e controllando che le linee non divengano sporche (alghe o che altro) con il tempo e l'eventuale inutilizzo, il problema non dovrebbe mai verificarsi. Consiglierei inoltre di impostare il pump power in modo che sia poco al di sopra del pump power massimo necessario per far girare il motore ai giri massimi, in modo che quando il sistema dovesse diventare piu' "pesante", invece di continuare a lavorare di forza bruta, il motore non riesca piu' a raggiungere i giri massimi, segnalandoci un problema prima che questo diventi cosa grave.

Se si dovesse verificare, almeno ora sapete perche', e se lo sapevate gia', buon per voi, io l'ho capito appieno solo ora ;)

[max_ferra]

Originalmente inviato da mauryr

Ciao ragazzi,
scrivo questo post per condividere con voi una piccola esperienza che mi ha fatto comprendere come puo' capitare (come e' successo ad alcuni amici in passato) che la pompa della turbina rimanga bloccata alla massima potenza e l'ecu perda la capacita' di controllarla. Ovviamente, non essendo un elettronico, ma un informatico, la mia comprensione della parte elettronica della questione e' limitata e potenzialmente imprecisa, vi prego di intervenire a sistemare gli eventuali errori qualora necessario.

In questo momento sto parlando di elettronica XICOY, ma penso che anche le altre elettroniche lavorino in modo molto simile.
Nell'ecu e' presente un integrato che serve a controllare la pompa in PWM (pulse width modulation) ossia e' come un velocissimo "interruttore" che si aziona molte volte al secondo che ha l'effetto di lasciar passare il pieno voltaggio della batteria alla pompa, ma soltanto per una determinata percentuale di tempo (questo alternarsi tra aperto e chiuso del circuito produce quel tipico suono "fischio" che fanno le pompe e le candelette delle turbine).
Il Fadec controlla quindi la pompa con un "pump power" che rappresenta la % di tempo in cui al voltaggio della batteria e' consentito arrivare alla pompa. Questo pump power e' limitato in alto (default a 600) e, su un motore da 100~120 N di potenza, lavora tra i valori 100 e 300 circa.
Durante la fase "running" del motore, l'ecu riceve costantemente un feedback dal sensore di giri che gli permette di verificare direttamente l'effetto che un eventuale incremento o decremento del pump power ha sugli RPM del motore. Quando l'impianto diventa ostruito (ad esempio filtro sporco) per ottenere gli stessi giri e' necessario utilizzare un pump power piu' alto. Questa decisione e' presa automaticamente dal Fadec, considerando il parametro "stability delay" e lentamente il pump power si adatta alle nuove condizioni dell'impianto, viene quindi modificata la mappatura pump power -> RPM.

Fino qui tutto bene e normale, se non che' c'e' un problema di base. L'elettronica in questo e' "stupida" nel senso che modificando le condizioni di input si aspetta un effetto (aumentando pump power si aspetta un aumento di rpm), e se questo effetto non viene ottenuto come da aspettative, ci riprova (nn basta pump power? bene, mettiamocene ancora un po!). Dico che e' stupida perche' non misura direttamente quello che sta succedendo: nonostante fadec contenga un amperometro che misura la corrente assorbita da tutto il sistema (quindi sporcata da starter e candeletta quando in uso), la corrente non e' un fattore nelle logiche di controllo del motore.

Questo comporta che, ad un aumentare lineare del pump power, possa esserci un aumento esponenziale della corrente assorbita, a totale insaputa dell'elettronica e dell'ignaro utente. E allora? E allora l'elettronica si puo' auto-distruggere. Il controllo PWM della pompa viene eseguito mediante un integrato che tende a scaldarsi in funzione della corrente che vi passa attraverso per raggiungere la pompa. Se la corrente diventa troppa, l'integrato si brucia, e quando si brucia la pompa non si spegne, ma riceve invece il 100% del tempo l'intero voltaggio della batteria.
Questo comporta che l'ecu e' perfettamente responsivo, capisce tutto quello che sta succedendo, MA non e' in grado di controllare la pompa, che pompera' quanto piu' carburante possibile nel motore (potenzialmente MOLTO oltre i giri massimi impostati per il motore, causando overspeed e potenziale distruzione del motore e del modello).

PER FORTUNA che abbiamo le elettrovalvole direte voi. Eh si, le elettrovalvole possono ancora PROVARE a chiudersi, comandate dall'ecu. C'e' un problema pero'... ammesso che quando l'ecu glielo chiede, si riescano a chiudere, rimane il fatto che abbiamo una pompa impazzita che butta tutta la pressione che puo' dentro l'impianto, facendo scoppiare tubi, festo, e connessioni varie, potenzialmente allagando il modello di carburante con ovvie conseguenze...

Come mi ha insegnato il caro Enzo, una intelligente soluzione di questo problema e' creare un sistema di failsafe elettrico per cui un servo controlla un interruttore che spegne la "runaway" pompa su richiesta dell'utente da terra.
Un altro sistema puo' essere un rubinetto tipo festo montato rigorosamente A MONTE della pompa anch'esso comandato da un servo, ma questo come sappiamo aggiunge 2 connessioni pneumatiche sul lato di aspirazione, potenzialmente generando problemi.

Insomma, riassumendo, se si mantiene il sistema con molta cura tenendo puliti i filtri e controllando che le linee non divengano sporche (alghe o che altro) con il tempo e l'eventuale inutilizzo, il problema non dovrebbe mai verificarsi. Consiglierei inoltre di impostare il pump power in modo che sia poco al di sopra del pump power massimo necessario per far girare il motore ai giri massimi, in modo che quando il sistema dovesse diventare piu' "pesante", invece di continuare a lavorare di forza bruta, il motore non riesca piu' a raggiungere i giri massimi, segnalandoci un problema prima che questo diventi cosa grave.

Se si dovesse verificare, almeno ora sapete perche', e se lo sapevate gia', buon per voi, io l'ho capito appieno solo ora ;)

Da elettronico non turbinaro:
- Hai spiegato molto bene il concetto
- Un minimo di ridondanza su questa parte di potenza non guasterebbe e soprattutto non costerebbe molto, né di componenti né di progettazione.
- Con pompe brushless l'inconveniente sopra descritto non potrebbe accadere: se si brucia qualcosa sul driver la pompa si ferma e basta.

Max

[mauryr]

Originalmente inviato da max_ferra

- Con pompe brushless l'inconveniente sopra descritto non potrebbe accadere: se si brucia qualcosa sul driver la pompa si ferma e basta.

Max

Verissimo, ecco scoperto uno dei potenziali vantaggi della pompa brushless

[j.p.fillon]

E tutto quello che fa Gaspar sulle Merlin sue , quando sono provate al banco nuove.

10 % in piu sul Pump power della pompa quando la turbina é al Massimo.
"Pump power limit" nella pagina "RUN".
Lo si deve fare da solo quando si compra un nuovo Fadec della Jets -Munt ,per qualsiassi turbina , non provata al banco dal costruttore.
Jean-Pierre

[mauryr]

Originalmente inviato da j.p.fillon

E tutto quello che fa Gaspar sulle Merlin sue , quando sono provate al banco nuove.

10 % in piu sul Pump power della pompa quando la turbina é al Massimo.
"Pump power limit" nella pagina "RUN".
Lo si deve fare da solo quando si compra un nuovo Fadec della Jets -Munt ,per qualsiassi turbina , non provata al banco dal costruttore.
Jean-Pierre

Ciao J.P.
a quanto pare, va fatto anche per le turbine provate dal costruttore...

[j.p.fillon]

Ah si !
Quando passano al banco ,nuove,Gaspar imposta il power pump limit.
Il quale dipende della pompa propria della turbina .
E percio che Gaspar chiama sempre per l'assistenza :la turbina ,il fadec e la pompa.
Tutte queste tre cose vanno insieme .
A presto su un 'altro thread : Merlin 35 !!!!!
Jean-Pierre

[j.p.fillon]

Originalmente inviato da j.p.fillon

Ah si !
Quando passano al banco ,nuove,Gaspar imposta il power pump limit.
E quando si supera questa valore impostata : appare il testo :"pump limit reached"
Il quale dipende della pompa propria della turbina .
E percio che Gaspar chiama sempre per l'assistenza :la turbina ,il fadec e la pompa.
Tutte queste tre cose vanno insieme .
A presto su un 'altro thread : Merlin 35 !!!!!
Jean-Pierre

Jean-Pierre

[max_ferra]

Riesumo questa vecchia discussione, visto che forse sono in procinto di prendere una EV per il kero.

In tutti gli schemi vedo sempre una EV a 2 vie o al massimo delle 3 vie con terza presa tappata.

Perché non usare una 3 vie con la 3a via che rimanda (tramite raccordo a T) a monte del motore?
In tal caso a valvola spenta e con pompa attiva non c'e' rischio di tubi e raccordi che scoppino sotto la pressione della pompa.

Perdonatemi se ho detto una stupidata ma... boh a me parrebbe logico fare cosi'...

[EnzoG]

Si, non è una bella siuazione trovarsi in volo con la turbina bloccata al massimo.
Capitato due volte con il 339 con cui (per fortuna volo con una turbina depotenziata) mentre facevamo test su una elettronica neonata.
Beh cosa puo' succedere se il micro va in tilt? Fra l'altro se accaduto su una elettronica (in evoluzione) con componentistica più elevata rispetto a quelle commerciali (per ovvi motivi) può ripetersi su tutte le altre.
Sia sul 339 che sull'hawk monto un interruttore, uno meccanico e l'altro elettronico, con i quali da radio posso interrompere l'alimentazione elettrica.
Non abbiamo trovato altre soluzioni per spegnere la turbina. Se l'ecu va in tilt elettrovalvola e pompa continuano a funzionare.
Sul tuono non ho più canali ma trovero' il modo di tagliare qualcosa a favore dell'interruttore.

Ps. di elettronica, come di tante altre cose ...non ne capisco una mazza

[MAXZANI]

Originalmente inviato da EnzoG

Si, non è una bella siuazione trovarsi in volo con la turbina bloccata al massimo.
Capitato due volte con il 339 con cui (per fortuna volo con una turbina depotenziata) mentre facevamo test su una elettronica neonata.
Beh cosa puo' succedere se il micro va in tilt? Fra l'altro se accaduto su una elettronica (in evoluzione) con componentistica più elevata rispetto a quelle commerciali (per ovvi motivi) può ripetersi su tutte le altre.
Sia sul 339 che sull'hawk monto un interruttore, uno meccanico e l'altro elettronico, con i quali da radio posso interrompere l'alimentazione elettrica.
Non abbiamo trovato altre soluzioni per spegnere la turbina. Se l'ecu va in tilt elettrovalvola e pompa continuano a funzionare.
Sul tuono non ho più canali ma trovero' il modo di tagliare qualcosa a favore dell'interruttore.

Ps. di elettronica, come di tante altre cose ...non ne capisco una mazza

Su di un vecchio numero di di Jet International c'era il disegno di un dispositivo da applicare a un rubinetto Festo per poterlo comandare con un servo e mantenere la possibilità di azionarlo manualmente
Applicandolo al rubinetto principale si avrebbe una sicurezza in più senza modifiche all'impianto