article in PDF format - Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW
2(98)/2014
Andrzej Bieniek1, Mariusz Graba2, Krzysztof Prażnowski3
SYSTEM MONITOROWANIA NIERÓWNOMIERNOŚCI PRACY SILNIKA
1. Wstęp
Silniki spalinowe mają zastosowanie w różnych maszynach i pojazdach, począwszy
od silników stacjonarnych przez silniki pojazdów pozadrogowych i wreszcie drogowych.
Mimo wad silniki spalinowe pozostaną głównymi jednostkami napędowymi do wielu
zastosowań. Należy jednak zwrócić uwagę, że zaostrzające się przepisy zarówno
odnośnie emisji substancji szkodliwych jak i regulacje dotyczące ograniczenia zużycia
paliwa (redukcja emisji CO2 powiązanej bezpośrednio z zużyciem paliwa) powodują, że
poszukuje się metod pozwalających spełnić te rosnące wymagania. Wykorzystanie
potencjału tkwiącego w rozwiązaniach zarówno układów zasilania, napełniania jak i
samej konstrukcji poszczególnych elementów silnika (np. komora spalania itd.) jest
możliwe przez optymalizację sposobu sterowania jego pracą.
Sterowanie pracą silnika spalinowego wymaga uwzględnienia wielu zjawisk
zachodzących podczas jego pracy. Bardzo istotne jest zapewnienie dużej powtarzalności
poszczególnych cykli pracy silnika zarówno w ujęciu krótkookresowym jak
długookresowym. Zoptymalizowanie pracy silnika pod kątem uzyskania zarówno jego
dużej efektywności działania, ograniczonej emisji substancji szkodliwych jak i
osiągnięcia zadowalających innych aspektów pracy silnika (jak np. równomierna praca,
niska hałaśliwość itp.), wymaga stosowania zaawansowanych metod sterowania i
monitorowania pracy silnika. Bardzo istotne biorąc pod uwagę wymienione wcześniej
aspekty pracy silnika jest zapewnienie możliwie niskiej wrażliwości na zmieniające się
dynamicznie warunki pracy, własności otoczenia, tolerancje działania lub niesprawności
poszczególnych elementów silnika bądź jego osprzętu oraz inne trudne do przewidzenia
zakłócenia różnego rodzaju. Wymienione czynniki mogą mieć znaczący wpływ na
przebieg zjawisk i procesów zachodzących podczas pracy silnika, a w rezultacie na
osiągane przez niego wskaźniki. W rezultacie mimo przeprowadzonej optymalizacji
działania poszczególnych układów silnika pod kątem najkorzystniejszych rozwiązań
konstrukcyjnych może do chodzić do pracy silnika ze znacznie gorszymi wskaźnikami
niż miałoby to miejsce w przypadku warunków zbliżonych do zakładanych w
warunkach idealnych. Przyczyną mogą być trudne do przewidzenia zmiany warunków
pracy oraz pojawienia się odchyłek działania poszczególnych elementów bądź wręcz
powstania ich niesprawności. Zastosowanie sterowania nie uwzględniającego
rozszerzonego monitoringu wskaźników pracy silnika może w efekcie końcowym
prowadzić do braku powtarzalności poszczególnych cykli pracy silnika obserwowanych
zarówno krótko jak i długookresowo [11, 12, 14] . Z tego też względu należy stosować
zaawansowane metody monitoringu poszczególnych wskaźników pracy silnika [14, 15]
a równocześnie opracować sposoby wykorzystania uzyskiwanych w ten sposób
dr inż. Andrzej Bieniek, adiunkt w Katedrze Pojazdów Drogowych i Rolniczych Politechniki Opolskiej
mgr inż. Mariusz Graba, asystent w Katedrze Pojazdów Drogowych i Rolniczych Politechniki Opolskiej
3
mgr inż. Krzysztof Prażnowski, doktorant na Wydziale Mechanicznym Politechniki Opolskiej
1
2
17
informacji do zmiany parametrów pracy poszczególnych układów, aby z jednej strony
opierając się na wzorcowym przebiegu procesu spalania dążyć do jego odwzorowania, a
z drugiej strony uzyskać najlepszą powtarzalność kolejnych cykli pracy silnika.
2. Monitorowanie wybranych wskaźników pracy silnika
2.1. Przebieg ciśnienia w cylindrze
Ze względu na trudności pomiaru z wykorzystaniem układów diagnostyki
pokładowej niektórych bardzo istotnych wskaźników pracy silnika takich jak np.
moment obrotowy, emisja poszczególnych związków szkodliwych, przebieg ciśnienia w
cylindrze dokonuje się pomiaru parametrów pośrednich bądź powiązanych. Dzięki temu
uzyskuje się co prawda informację o działaniu silnika, które są jednak niepełne i często
nie uwzględniające wielu istotnych aspektów jego pracy. W celu pozyskania jak
największej ilości informacji celowe jest doskonalenie metod monitorowania takich
wielkości bezpośrednich mających wpływ na ocenę działania silnika takich jak ciśnienie
w cylindrze, moment obrotowy czy emisja poszczególnych substancji. Ich pomiar z
zastosowaniem elementów diagnostyki pokładowej jest bądź utrudniony bądź wiążący
się ze znacznym skomplikowaniem i najczęściej równoczesnym wzrostem kosztów
zarówno wytworzenia jak i późniejszej eksploatacji. Z wymienionych tu wskaźników
zdaniem autorów najwięcej informacji można uzyskać analizując przebieg ciśnienia w
cylindrze. Powszechne stosowanie silników wielocylindrowych utrudnia jednak
realizację układu bezpośredniego monitorowania ciśnienia w każdym cylindrze silnika.
Jest to związane z potrzebą zastosowania takiej liczby czujników ciśnienia, która
koresponduje z liczbą cylindrów. Należy też zwrócić uwagę, że od czujników
mierzących ciśnienie w cylindrze wymaga się bardzo dużej dokładności działania, ale
równocześnie dużej odporności na wysokie ciśnienia i temperatury. Te wysokie
wymagania korespondują z ich wysoką ceną.
a)
b)
6
5
Przebieg I
Przebieg II
Przebieg III
Przebieg IV
Przebieg V
5
4
3.5
Ciśnienie [MPa]
4
Ciśnienie [MPa]
Przebieg
Przebieg
Przebieg
Przebieg
Przebieg
4.5
3
I
II
III
IV
V
3
2.5
2
2
1.5
1
1
0.5
0
0
0.005
0.01
0.015
0.02
Czas [s]
0.025
0.03
0.035
0
0.04
0
0.005
0.01
0.015
0.02
Czas [s]
0.025
0.03
0.035
0.04
Rys. 1. Przebieg ciśnienia wewnątrz cylindra następujących po sobie cykli pracy:
a) wtrysk jednofazowy, b) wtrysk dwufazowy [3, 5, 10]
Z tego też względu w niniejszym opracowaniu proponuje się zastosowanie jednego
czujnika w wybranym cylindrze, a następnie z wykorzystaniem innych czujników (m.in.
czujnika prędkości obrotowej) estymacja przebiegu ciśnienia w pozostałych cylindrach.
W badaniach wstępnych zarejestrowano przebiegi ciśnienia w cylindrze kilku
następujących po sobie cykli pracy silnika Jak pokazują dane literaturowe i
przeprowadzone badania zarejestrowane różnice przebiegów są istotne dla różnych
18
stopni recyrkulacji spalin [3,10], ale największe znaczenie wykazuje sterowanie
wtryskiem dawki paliwa (rys. 1). Istotna jest tutaj nie tylko wielkość dawki paliwa, ale
także jej podział na fazy [5, 9, 10].
2.2. Przebieg prędkości obrotowej
W wielu współczesnych układach diagnostyki pokładowej stosuje się
monitorowanie przebiegu prędkości obrotowej, w szczególności zaś określa się jej
fluktuację:
nmax
n
nmin
n
,
(1)
której szczegółowa analiza wykorzystująca dodatkowo czujnik faz pracy silnika pozwala
na wskazanie wypadania zapłonów, bądź potrzeby korekty ilości wtryskiwanego paliwa.
Wykorzystanie informacji o przebiegu prędkości obrotowej jest jednak ograniczone
najczęściej ze względu na rozdzielczość zastosowanych czujników prędkości obrotowej
wynoszącą bardzo często ok. 6-12o OWK, co może utrudniać szczegółową ocenę pracy
silnika (rys.2). Zastosowanie czujnika o większej rozdzielczości powinno pozwolić na
uzyskanie bardziej szczegółowej informacji oraz dodatkowo zwiększenie możliwości
analizy takiego sygnału.
rotational speed, rpm/min
1.5
920
1.0
900
0.5
rotational speed
injection marker
880
0
PPM
100
200
time, ms
PPM
300
injection pump marker signal
2.0
940
0.0
400
Rys. 2. Przebieg prędkości obrotowej przy standardowym czujniku prędkości obrotowej
(rozdzielczość 12o OWK) i niesprawności układu wtryskowego cylindra nr 4 [2]
Przeprowadzone badania dla czujnika prędkości obrotowej o dwukrotnie wyższej
rozdzielczości wynoszącej 3o OWK pokazują, że analiza przebiegu prędkości obrotowej
pozwala uzyskać w sposób pośredni informacje dotyczące przebiegu procesu spalania a
w szczególności jego braku lub występujących nieprawidłowości. (rys. 3).
19
prędkość obrotowa
sygnał czujnika faz pracy
3,0
930
2,5
920
2,0
910
1,5
900
1,0
890
0,5
880
0
100
200
300
czas, ms
400
sygnał czujnika faz pracy
silnika, V
prędkość obrotowa silnika,
obr/min
940
0,0
500
Rys. 3. Fluktuacja prędkości obrotowej podczas braku wtrysku paliwa w cylindrze nr 4
przy zastosowaniu czujnika o rozdzielczości 3o OWK [3]
Szczegółowa analiza przebiegu prędkości obrotowej z wykorzystaniem czujnika faz
pracy silnika pozwala również wskazać na charakter procesu spalania (sposób przyrostu
ciśnienia podczas procesu spalania, równomierność pracy silnika, powtarzalność pracy
dla poszczególnych cylindrów) oraz rozpoznawać cylinder, w którym proces spalania
zachodzi w sposób nieprawidłowy.
3. Układ monitorowania nierównomierności pracy silnika
3.1. Koncepcja
Proponowany system monitorowania nierównomierności pracy silnika
przedstawiono na rys. 4, którego elementy zamontowano na czterocylindrowym
czterosuwowym silniku wysokoprężnym stosowanym w pojazdach pozadrogowych.
System bazuje na złożeniu wykorzystania czujnika prędkości obrotowej o wysokiej
rozdzielczości oraz czujnika ciśnienia zamontowanego w jednym wybranym cylindrze.
CPAM
P
S
W
SFA
Std. Sensors
Diesel Engine
ECU
Std. Actuators
Injection Unit
I1
I2
I3
I4
Rys. 4. Schemat układu monitorowania nierównomierności pracy silnika [4, 5]
20
Analiza sygnałów z zastosowanych w układzie monitorowania wymaga
wypracowania zaawansowanych algorytmów analizy zawartych w proponowanych
modułach:
- analizy przebiegu ciśnienia w cylindrze CPAM [4, 5]
- analizy przebiegu prędkości obrotowej SFA [4, 5]
Szczegółowe algorytmy mogą bazować na analizie prędkości uwalniania ciepła
podczas procesu spalania [7, 8], analizie fluktuacji prędkości obrotowej [16] bądź też
analizie częstotliwościowej [6].
3.2. Elementy składowe
Podstawowymi
elementami
składowymi
systemu
monitorowania
nierównomierności pracy silnika są zastosowane czujniki oraz układ analizy ich
sygnałów.
Rys. 5. Enkoder inkrementalny zamontowany na wale korbowym silnika badawczego
Do pomiaru przebiegu prędkości obrotowej silnika zastosowano optyczny enkoder
inkrementalny zamontowany na wale korbowym silnika spalinowego. Wysoka
rozdzielczość zastosowanego enkodera wynosząca 0,36 oOWK spełnia założenia
wstępne koncepcyjnego systemu monitorowania nierównomierności pracy silnika.
Uzupełnieniem opisywanego systemu jest czujnik ciśnienia AVL zamontowany w
głowicy silnika w cylindrze nr 4 oraz czujnik faz pracy silnika zamontowany na wałku
pompy wtryskowej w taki sposób, że faza pracy danego cylindra wskazywana jest z
wyprzedzeniem 90o OWK w stosunku do fizycznego położenia jego tłoka w GMP.
Takie wyprzedzenie tego znacznika pozwala na przygotowanie a następnie
wygenerowane sygnału sterującego przez sterownik układu wtryskowego i recyrkulacji
spalin przed dojściem tłoka do GMP. Dzięki temu możliwa jest szybka reakcja i korekta
parametrów wtrysku w przypadku stwierdzenia nieprawidłowości w działaniu układu
wtryskowego.
21
4. Badania wstępne
W celu weryfikacji wstępnej poprawności koncepcji i działania systemu
przeprowadzono badania testowe na stanowisku badawczym z wykorzystaniem silnika
pojazdu pozadrogowego. Dokonano rejestracji przebiegu prędkości obrotowej z
wykorzystaniem optycznego enkodera inkrementalnego zamontowanego na wale
korbowym silnika oraz dodatkowo pomiaru przebiegu ciśnienia w cylindrze i sygnału
czujnika faz pracy silnika. Pomiary przeprowadzono z częstotliwością 100 kHz oraz
200 kHz w celu wstępnego porównania jakości analizowanego sygnału prędkości
obrotowej silnika. Sygnał enkodera poddano analizie częstotliwościowej za pomocą
transformaty Fouriera.
Wzrost częstotliwości próbkowania ze 100 kHz do 200 kHz spowodował widoczną
poprawę jakości sygnału wynikowego prędkości obrotowej, co umożliwia bardziej
wnikliwą ocenę przyczyn nierównomierności pracy (rys. 6a i 7a). W przypadku
próbkowania z wyższą częstotliwością (200 kHz) można zauważyć, że zmiany
wynikowego sygnału prędkości obrotowej dobrze korelują z charakterem zmian
ciśnienia w cylindrze (rys 7a). W badanym przypadku można również zauważyć, że
praca poszczególnych cylindrów generuje odmienne wahania prędkości obrotowej, co
może sugerować nieprawidłowości procesu spalania w poszczególnych cylindrach i
znacznych różnic w jego przebiegu pomiędzy poszczególnymi cylindrami. Analiza
przebiegu prędkości obrotowej pozwala na wskazanie cylindra pracującego najbardziej
efektywnie (w tym przypadku cylindra nr 4) (rys. 6a i 7a). Równocześnie analiza
częstotliwościowa z wykorzystaniem Transformaty Fouriera pozwala dokładnie określić
częstotliwość dominującą, a tym samym średnią wartość prędkości obrotowej przy
uwzględnieniu częstotliwości próbkowania i rozdzielczości zastosowanego enkodera
(rys. 6b i 7b).
a)
b)
Nierównomierność pracy silnika ZS
4
2.5
1000
x 10
Transformata Fouriera sygnału czujnika prędkości obrotowej
X: 1.637e+004
Y: 2.47e+004
1.5
|X(f)|
950
5
Obroty, obr/min
Ciśnienie, MPa; Znacznik, V
2
1
900
0.5
0.25
0.3
0.35
0.4
Czas, s
0.45
0.5
0.55
0
0.6
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Częstotliwość, Hz
3.5
4
4.5
5
Rys. 6. Wyniki badań przy średniej prędkości obrotowej 982,2 obr/min oraz
częstotliwości rejestracji 100kHz: a) przebieg rejestrowanych sygnałów z czujników
układu monitorowania b) Transformata Fouriera z sygnału enkodera
22
4
x 10
a)
b)
Nierównomierność pracy silnika ZS
4
6
1000
x 10
Transformata Fouriera sygnału czujnika prędkości obrotowej
X: 1.613e+004
Y: 5.76e+004
6
950
4
900
|X(f)|
4
Obroty, obr/min
Ciśnienie, MPa; Znacznik, V
5
3
2
2
1
0
0.15
0.2
0.25
0.3
Czas, s
0.35
0.4
0
0
0.45
1
2
3
4
5
6
Częstotliwość, Hz
7
8
9
10
4
x 10
Rys. 7. Wyniki badań przy średniej prędkości obrotowej 967,8 obr/min oraz
częstotliwości rejestracji 200kHz: a) przebieg rejestrowanych sygnałów z czujników
układu monitorowania b) Transformata Fouriera z sygnału enkodera
Zwiększenie prędkości obrotowej powoduje pogorszenie jakości sygnału
wynikowego w szczególności widoczne jest to dla niższej częstotliwości próbkowania
(rys. 8a), nie ma jednak istotnego wpływu na możliwość analizy częstotliwościowej z
wykorzystaniem transformaty Fouriera (rys. 8b)
a)
b)
4
Nierównomierność pracy silnika ZS
4
1200
X: 2.123e+004
Y: 3.877e+004
3
1250
5
Transformata Fouriera sygnału czujnika prędkości obrotowej
3.5
Obroty, obr/min
|X(f)|
Ciśnienie, MPa; Znacznik, V
1300
x 10
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0.3
0.35
0.4
0.45
Czas, s
0.5
0.55
0
0.6
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Częstotliwość, Hz
3.5
4
4.5
5
4
x 10
Rys. 8. Wyniki badań przy średniej prędkości obrotowej 1273,8 obr/min oraz
częstotliwości rejestracji 100kHz: a) przebieg rejestrowanych sygnałów z czujników
układu monitorowania b) Transformata Fouriera z sygnału enkodera
W ramach badań wstępnych przeprowadzono również próby dla
niestacjonarnych warunków pracy silnika objawiających się dynamiczną zmianą
wskaźników jego pracy (rys. 9 i 10). Przebieg takiej próby przedstawiono na rys 9, zaś
przebiegi z czujników układu monitorowania oraz wyniki analizy częstotliwościowej
przedstawiono na rys. 10.
23
Nierównomierność pracy silnika ZS
1300
1200
5
1100
Obroty, obr/min
Ciśnienie, MPa; Znacznik, V
1250
1000
0
0
0.5
1
1.5
2
Czas, s
2.5
3
3.5
900
4
Rys. 9. Przebiegi sygnałów z czujników systemu monitorowania nierównomierności
pracy silnika podczas dynamicznych zmian wskaźników pracy silnika
a)
b)
Nierównomierność pracy silnika ZS
4
2
x 10
Transformata Fouriera sygnału czujnika prędkości obrotowej
1250
1.8
X: 1.711e+004
Y: 1.887e+004
1.6
X: 2.005e+004
Y: 1.7e+004
1.4
5
1100
Obroty, obr/min
|X(f)|
Ciśnienie, MPa; Znacznik, V
1200
1000
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0
900
0.9
0.95
1
1.05
1.1
1.15
Czas, s
1.2
1.25
0.2
0
1.3
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Częstotliwość, Hz
3.5
4
4.5
5
4
x 10
Rys. 10. Wyniki badań podczas dynamicznej zmiany wskaźników pracy silnika i zmiany
średniej prędkości obrotowej w przedziale 1026 – 1203 obr/min oraz częstotliwości
rejestracji 100kHz: a) przebieg rejestrowanych sygnałów z czujników układu
monitorowania b) Transformata Fouriera z sygnału enkodera
Analizując przebieg próby (rys. 9) można zauważyć, wyraźny wzrost maksymalnego
ciśnienia w cylindrze, co koresponduje ze zwiększeniem amplitudy odchylenia
przebiegu prędkości obrotowej od wartości średniej. Analiza z wykorzystaniem
transformaty Fouriera dotycząca przebiegu całej próby (rys. 10b) pozwala na ocenę
stabilności warunków pracy silnika (widoczne rozszerzenie widma częstotliwości
sygnału enkodera dla zwiększonej amplitudzie), dając tym samym dodatkowe
informacje dla zaawansowanej analizy nierównomierności pracy silnika. Zastosowanie
większej częstotliwości próbkowania w stosunku do warunków przeprowadzonych
pomiarów wstępnych powinno dodatkowo poprawić jakość sygnału wynikowego, a tym
samym zwiększyć jakość informacji zawartych w tym sygnale.
24
5. Podsumowanie
Przeprowadzone badania wstępne układu monitorowania nierównomierności pracy
silnika pokazują, że dalsze doskonalenie zaproponowanej koncepcji może dać realne
możliwości zarówno zaawansowanej diagnostyki pracy silnika jak i wykorzystania
sygnałów czujników prędkości obrotowej i ciśnienia w cylindrze dzięki ich
zaawansowanej analizie również do sterowania i korygowania ustawień układów, w
których wyposażony jest silnik spalinowy (układ wtrysku paliwa, układ recyrkulacji
spalin itp.). Mając na uwadze wstępnie przeprowadzone testy układu monitorowania
nierównomierności pracy silnika należy zauważyć potrzebę dalszego doskonalenia
metod analizy otrzymanych sygnałów wynikowych jak i optymalizacji to jest określenia
minimalnej rozdzielczości czujnika prędkości obrotowej oraz częstotliwości
próbkowania, bądź też zaproponowania innych zaawansowanych rozwiązań związanych
z pomiarem prędkości obrotowej z wykorzystaniem czujnika prędkości obrotowej o
wysokiej rozdzielczości.
Działanie zoptymalizowanego układu monitorującego pracą silnika sprzęgniętego z
układem sterującym silnika powinno doprowadzić do poprawy jakości diagnostyki i
zmniejszenia nierównomierności pracy silnika, które z kolei wpłynie na poprawę wielu
wskaźników pracy silnika.
Literatura:
[1]
Beasley, M., i inni: Reducing Diesel Emissions Dispersion By Coordinated
Combustion Feedbackcontrol, SAE Paper 2006-01-0186, 2006,
[2]
Bieniek A.: Advanced nonroad diesel engine control system Machine Design vol.
3 no. 3, 2011 (ISSN 1821-1259) s. 167 – 172
[3]
Bieniek A.: Koncepcja pokładowego systemu monitorowania procesu spalania w
silniku spalinowym, Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów Politechniki
Warszawskiej, 2 (93)/2013 s. 17-25, 2013
[4]
Bieniek A.: Conception of cylinder based diesel injection control system, Journal
of KONES, Powertrain and Transport, Vol. 18, No. 3, 2011, s. 27- 35.
[5]
Bieniek A., Mamala J., Augustynowicz A., Graba M., Brol S., Lenc-Brol A.,
Lechowicz A.: Zasilanie silników wysokoprężnych pojazdów pozadrogowych,
Monografia – Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej 2012.
[6]
Kowalski D., Bieniek A., Brol S.: Irregularity of rotational Speed of diesel engine
with modified fuel injection system, Journal of KONES, Powertrain and
Transport, Vol. 18, No. 4, 2011, s. 199- 204.
[7]
Brunt M., Et Al: The Calculation Of Heat Release Energy From Engine Cylinder
Pressure Data, SAE Paper 980152, 1998
[8]
De Ojeda W., Karkkainen A.: Multicylinder Diesel Engine Design For HCCI
Operation, Presentation To The Diesel Engine Emissions Reduction (John Deer
Conference), 2006
[9]
Gorij-Bandpy M., Soleimani S., Ganji D.: „The Effect Of Diffrent Injection
Strategies And Intake Conditions On The Emission Characteristics In A Diesel
Engine”, International Journal Of Vehicular Technology, 2009, s. 1-11,
[10] Graba M., Lechowicz A., Mamala J., Bieniek A.: Wielofazowy wtrysk paliwa dla
silników z zapłonem samoczynnym wyposażonych w rzędową pompę wtryskową,
Inżynieria Rolnicza, Komitet Techniki Rolniczej PAN, Kraków 2010 s. 1-7
25
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
Guezennec Y., Cannova M., Garzarella M., Et. Al.,: Control-Oriented Modeling
for HCCI Combustion and Multi-Cylinder HCCI Experimental Activities, The
Ohio State University, Center for Automobile Research, Rapport 2005, s.. 1-9,
Hasegawa M., Shimasaki, Y.: Study On Ignition Timing Control For Diesel
Engines Using In-Cylinder Pressure Sensor, SAE Paper 2006-01-0180, 2006
Jantos J., Mamala J., Bieniek A., Kowalski D., Graba M:. „Pojazdy typu Off
Road w aspekcie przyszłościowych norm emisji spalin” Journal of Kones 2009,
Kessel J-A., Schmidt M., Isermann R.: Modelbasierte Motorsteuerung, Regelung
Und – Ueberwachung, MTZ Nr 59, 1998, s. 240-246,
Kuessel M., Bellmann H., Herden W.: Brennraum–Drucksensor fuer den Einsatz
in Serienmotoren, MTZ Nr 57, 1996, s.16-22
Longwic R., Litak G., Górski K. Lotko W. Sen A. K.: Cycle-to-cycle variation of
the combustion process in a diesel engine powered by different fuels ; Journal of
Vibroengineering - 2011, nr 1, vol. 13, s. 120-127
Streszczenie
Publikacja zawiera koncepcję układu monitorowania nierównomierności pracy
wielocylindrowego silnika spalinowego opartego na wykorzystaniu czujnika prędkości
obrotowej o wysokiej rozdzielczości oraz czujnika ciśnienia w cylindrze montowanego
w głowicy jednego z cylindrów silnika. Przedstawiono również wyniki badań wstępnych
koncepcyjnego układu monitorowania nierównomierności pracy silnika przeprowadzone
na stanowisku badawczym wyposażonym w czterocylindrowy czterosuwowy silnik
pojazdu pozadrogowego. W silniku badawczym zamontowano na wale korbowym
optyczny enkoder inkrementalny o rozdzielczości 0,36o OWK. Analizowano również
wpływ częstotliwości próbkowania sygnału czujnika prędkości obrotowej na jego jakość
i rozdzielczość.
Słowa kluczowe: silnik spalinowy, nierównomierność pracy, prędkość obrotowa
IRREGULARITY ENGINE OPERATING MONITORING SYTEM
Abstract
The publication contain conceptions of monitoring system of engine operating
irregularity for multicylinder combustion engine based on high resolution rotational
speed sensor and pressure sensor mounted on engine cylinder head at one of cylinder.
Publication presented also results of initial research of conception monitoring system of
engine operating irregularity operated at test bench with mounted four cylinder, four
stroke off-highway vehicle engine. At research engine on his crank shaft is optical
incremental encoder with resolution of 0,36 o mounted. There are also influence of
sampling frequency of rotational speed sensor signal at his quality analyzed
Keywords: combustion engine, operating irregularity, rotational speed
26