Monitoring of instantaneous angular speed of the crankshaft for control of the ship engine performance changes

• Autorzy: Charchalis A. , Dereszewski M.

Warianty tytułu

PL

Monitorowanie chwilowej prędkości kątowej wału korbowego w celu kontroli zmian jakości pracy silnika okrętowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents an idea to utilize crankshaft's angular speed variation and its derivative for monitoring of trouble of diesel engine combustion quality. Measurement of instantaneous angular speed, long term recording and archive of values is enable by modern programmable logic controllers. Measurement of IAS (Instantaneous Angular Speed) is done using optical sensor and toothed disc. Advantage of this method is simple installation and constant signal. Collected data can be processed on board, basing on MS Excel formulas. Observation of changes of instantaneous speed and acceleration can not replace Main Effective Pressure measurement or vibration monitoring, but tool for early warning. When a signal of deteriorating of engine performance is obtain, more accurate diagnostic can be implemented. Expected final result will be elimination of engine's cycle's irregularity. Proposed method is at early stage of investigation and further steps to prove its utility and to develop concluding rules are to be conducted. In the paper are presented preliminary analysis of some bunches of data collected from two bulk carriers, operating in similar conditions.

PL

W artykule przedstawiono ideę wykorzystania funkcji zmian prędkości kątowej wału korbowego oraz jej pochodnej do monitorowania zakłóceń równomierności pracy cylindrów. Pomiar prędkości chwilowej, zapis i archiwizacja wartości jest możliwa dzięki zastosowaniu sterownika programowalnego. Zalety powyższej metody to łatwość instalacji systemu oraz uzyskiwanie bieżącego sygnału. Zebrane dane mogą być obrabiane na statku, w oparciu o formuły zapisane w programie MS Excel. Obserwacja zmian chwilowej prędkości i przyspieszenia kątowego nie zastąpi typowych pomiarów takich jak pomiar ciśnienia indykowanego lub monitoring drgań, jest jednak doskonałym narzędziem do wczesnego informowania i ostrzegania. Przedstawiona metoda jest na wczesnym etapie badań i wymaga dalszych analiz w celu wykazania jej użyteczności diagnostycznej oraz określenia reguł wnioskowania. W artykule przedstawiono wstępne analizy pakietów danych pochodzących z dwóch masowców operujących w podobnych warunkach.

Słowa kluczowe

EN

diagnostics; marine diesel engine; instantaneous angular speed

PL

diagnostyka; silnik okrętowy; prędkość kątowa chwilowa; wał

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 4(60)
• Strony: 53--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Charchalis A.

autor

Dereszewski M.

• Gdynia Maritime University, Mechanical Faculty, Akademia Morska w Gdyni, Wydział Mechaniczny, ul. Morska 83, 81-225 Gdynia, Tel.:[phone],

Bibliografia

• [1] Dereszewski M., Charchalis A., Polanowski S.: Analysis of diagnostic utility of instantaneous angular Speer of a sea going vessel propulsion shaft. Journal of KONES, vol. 18, No 1, 2011.
• [2] Polanowski, S.: Studium metod analizy wykresów indykatorowych w aspekcie diagnostyki silników okrętowych. Zeszyty Naukowe AMW, Nr 169 A (2007).
• [3] Merkisz J., Jakubczak M.: System monitoringu silnika tłokowego z wykorzystaniem sensora optycznego. Journal of KONES, 1999.
• [4] Piotrowski I., Witkowski K.: Okrętowe silniki spalinowe. TRADEMAR, Gdynia 2003.
• [5] Krzyżanowski J., Witkowski K..: Possibility of using visualisation to present running point of marine diesel engine. Journal of KONES 2010.
• [6] Geveci M., Osburn A.W., Franchek M.A.: An investigation of crankshaft oscillations for cylinder health diagnostics. Mechanical Systems and Signal Processing 19 (2005).
• [7] Jianguo Yang, Lijun Pu, Zhihua Wang, Yichen Zhon, Xinping Yan.: Fault detection in a diesel engine by analyzing the instantaneous angular speed. Mechanical Systems and Signal Processing 15(3) (2001).
• [8] Bonnier J. S., Tromp C.A.J., Klein Woud J.: Decoding torsional vibration recordings for cylinder process monitoring. CIMAC vol.3 1998.
• [9] Margaronis I. E.: The torsional vibration of marine diesel engines under fault operation of its cylinder. Forsh Ingenieurw., 1992, No 1-2.
• [10] Citron S.J.,O’Higgins J.E, Chen L.Y.: Cylinder-by Cylinder Engine Pressure and Pressure Torque Waveform Determination Utilizing Speed Fluctuation. SAE Paper No 890486.