Presisjonsstyring av fuktighet for motorprøvebenker

Presisjonsstyring av fuktighet for motor- og kjøretøyutvikling

Nøyaktig dosering og regulering av innsugsluftens fuktighet for reproduserbare testbetingelser i utviklings- og testmiljøer.

I motor- og kjøretøyutvikling må luftmengde og luftfuktighet leveres under definerte betingelser. Siden innsugningsluften i stor grad avhenger av motorstørrelse, belastningstilstand og omgivelsesforhold, kreves en presis og stabil fuktighetsregulering. STASTO realiserte for dette en finjusterbar ventilløsning for nøyaktig dosering av luftfuktigheten i testprosessen.

På et øyeblikk

Bransje: Motor- og kjøretøyutvikling
Anvendelse: Klimatisering og fuktighetsdosering av innsugningsluften
Medium / prosess: Luft / definert befukting i testbenkdrift
Utfordring: Nøyaktig innstilling og reproduserbarhet av luftfuktigheten under variable driftsforhold
STASTO-løsning: Kombinasjon av skyvespjeldventil og mikroventil i split-range-drift
Resultat: Svært høy reguleringsnøyaktighet og stabil prosesskontroll

Utfordringen

I testbenker for motorer og kjøretøykomponenter må den innsugde luften defineres nøyaktig med hensyn til mengde og fuktighet. Luftfuktigheten påvirker forbrenningsprosesser, utslippsatferd og ytelsesparametere.

Innsugsluften avhenger av flere faktorer: motordimensjonering, belastningstilstand samt ytre omgivelsesforhold. Disse parameterne endrer seg dynamisk og må likevel kunne stilles inn på en reproduserbar måte.

Standardløsninger med kun grovt dimensjonerte ventiler eller enkle reguleringskonsepter når sine grenser her. Særlig ved lave fuktighetstilsetninger kreves en svært finfølende dosering, mens det ved høyere belastningstilstander må kunne håndteres større volumstrømmer på en sikker måte. Det var derfor behov for en løsning som arbeider presist både i det nedre og det øvre reguleringsområdet, og som muliggjør en stabil integrasjon i prøvestandteknikken.

STASTO-løsningen

For å realisere den påkrevde fuktighetsdoseringen ble det benyttet en ventilkombinasjon bestående av et skyvespjeldventil og en mikroventil. Begge ventilene ble kjørt i split-range-drift, slik at ulike reguleringsområder kunne dekkes målrettet.

Mikroventilen sørger for høypresis dosering i det nedre gjennomstrømningsområdet. For større volumstrømmer kobles skyvespjeldventilen inn. Med denne trinnvise reguleringsstrategien kunne man oppnå en svært fin oppløsning i hele arbeidsområdet.

Ventilvalget ble gjort med hensyn til den nødvendige reguleringskarakteristikken, de dynamiske kravene samt integreringen i det eksisterende automatiseringskonseptet. Styringen ble utformet slik at en reproduserbar overgang mellom reguleringsområdene er sikret.

I tett samarbeid med maskin- eller testbenkbyggeren ble løsningen integrert både mekanisk og styringsteknisk. Særlig fokus ble lagt på sikker integrasjon i det eksisterende prosessmiljøet samt god vedlikeholdstilgjengelighet til komponentene.

Resultatet

Ved å kombinere skyvespjeldventil og mikroventil kunne man oppnå en svært høy reguleringsnøyaktighet. Ifølge prosjektbeskrivelsen var en regulerbarhet i området 1:1000 mulig å realisere.

Løsningen muliggjør stabile og reproduserbare testbetingelser i kontinuerlig drift. Svingninger i omgivelsesforholdene kan kompenseres målrettet.

I tillegg førte tidlig teknisk avklaring i planleggingsfasen til en rask gjennomføring. Den strukturerte integrasjonsprosessen reduserte prosjektomfanget og avklaringstidene.