Interferencyjna metoda pomiaru nierównomierności biegu silnika

• Autorzy: Łutowicz M.

Warianty tytułu

EN

Interference method to measure engine instantaneous angular speed

• Konferencja: International Congress on Combustion Engines (5 ; 24-26.06.2013 ; Bielsko-Biala, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W Polskiej Akademii Marynarki Wojennej trwają prace nad wykorzystaniem nierównomierności biegu silnika w celach diagnostycznych. Zajmuje się tym wiele ośrodków, jednak w PAMW w celu uzyskania lepszej rozdzielczości i odporności na zakłócenia postanowiono wykorzystać interferometr Sagnaca, stosowany od kilkunastu lat w nawigacyjnych żyroskopach optycznych. Profesjonalne żyroskopy optyczne zapewniają pomiary prędkości kątowej z rozdzielczościami nawet 0,002°/h (Acielo FOG 24) przy prędkości obrotowej ograniczonej do 50 obr/min. Rozdzielczość taka zdecydowanie przewyższa potrzeby diagnostyki silników tłokowych, jednak zakres mierzonej prędkości obrotowej jest zdecydowanie mniejszy od prędkości obrotowych nawet wolnoobrotowych silników okrętowych. W ramach prowadzonej pracy wykonano model interferometru Sagnaca przystosowany do pomiarów w zakresie prędkości obrotowych typowych dla średnio obrotowych silników okrętowych. Przy prędkości obrotowej 750 obr/min uzyskano rozdzielczość 0,0055%. Czas pomiaru jest bardzo krótki około 333 ns i jest on równy czasowi przejścia światła przez 100 m włókna światłowodu, dlatego metoda ta nie wprowadza istotnych przesunięć fazowych jak i nie ogranicza ilości próbek na obrót.

EN

In the Polish Naval Academy (PNA) are carried out research works on the use of the instantaneous angular speed (IAS) in engine diagnostic purposes. Many research centers deals with that problem. However PNA in order to obtain better resolution and immunity to interference decided to use the Sagnac’s interferometer, which is used in the optical gyroscopes in navigation for several years. Professional optical gyroscopes provide measurements of the angular velocity with the resolutions of even 0,002 °/h (Acielo FOG 24) at speed limited to 50 rpm. Such resolution strongly outweighs the need for diagnostics of piston engines, but the range of the measured rotational speed is definitely smaller than the speeds even of low-speed marine diesel engines. During the work model of the Sagnac’s interferometer had been developed for measurement of rotational speeds typical for medium-speed marine diesel engines. For rotational speed of 750 rpm resolution 0,0055 % had been obtained. The time of measurement is very short, about 333ns, and it is equal to the time of passage of light through the fiber optic cable with length of 100 meters. Because of that this method does not introduce significant phase shifts and does not limit the number of samples per engine shaft revolution.

Słowa kluczowe

PL

okrętowy silnik spalinowy; diagnostyka; indykowanie; nierównomierność biegu

EN

marine diesel engine; diagnostics; engine indication; instantaneous angular speed

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Combustion Engines
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 54, nr 3
• Strony: 821--826
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., il., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Łutowicz M.

• Wydział Mechaniczno-Elektryczny Akademii Marynarki Wojennej w Gdyni

Bibliografia

• [1] Dereszewski M., Badania możliwości pozyskiwania informacji diagnostycznej o pracy silników okrętowych i układów napędowych na podstawie dyskretnie mierzonej prędkości kątowej, Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni nr78, Gdynia 2012.
• [2] Łutowicz M., Unsteady angular speed of diesel engine crankshaft preliminary examination, 38th International Scientific Congress on Powertrain and Transport Means European KONES 2012, Journal of KONES POWERTRAIN AND TRANSPORT 2012 Vol.19, No4, 393-399, WARSAW 2012.
• [3] Łutowicz M., Concept of Sagnac effect application in measurement of angular acceleration of piston engine crankshaft, Journal of KONES POWERTRAIN AND TRANSPORT 2014 Vol.21, No4, 319-326, WARSAW 2014.