Rozwój układu pomiaru jonizacji w komorze spalania silnika o zaplonie iskrowym

• Autorzy: Filipek K. , Kamński T. , Mitraszewska I. , Nowacki G. , Wendeker M. , Wojciechowski A.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem efektywnego sterowania pracą silnika spalinowego z jednoczesnym uwzględnieniem norm emisji spalin należy dokładnie analizować zjawiska zachodzące w komorze spalania silnika spalinowego. Dostatecznie dokładne \tjemacje o przebiegu procesu roboczego mogą być uzyskane poprzez pomiar ciśnienia, emisji fal świetlnych jak jnmweź stopnia jonizacji gazu roboczego. Dwie pierwsze metody wymagają wprowadzenia do cylindra dodatkowych tów i zastosowania czujników, natomiast trzecia wykorzystuje świecę zapłonową jako czujnik jonizacji, bez cji w konstrukcję silnika. Analiza sygnalu jonizacji pozwala na ocenę nadmiaru tlenu w spalinach nik lambda) a także na uzyskanie takich informacji jak obecność spalania stukowego czy braku zapłonu i a nawet prędkości spalania. Zjonizowany gaz roboczy charakteryzuje się przewodnością elektryczną. Ideapomiaru stopnia jonizacji w komorze spalania polega na wykorzystaniu zjonizowanego gazu jako "rezystora" o zmiennej wartości rezystancji, zależnej od stopnia jonizacji gazu. Pomiar ten polega zatem na przewodności elektrycznej gazu. Mniejsza rezystancja jest rezultatem wzrostu natężenia jonizacji. Powstają spalaniajony, będące w istocie nośnikami ładunku elektrycznego, wytwarzane są przez reakcje chemiczne zachodzące w płomieniu. W pracy przedstawiono trzy, kolejne wersje rozwojowe układu pomiarowego. W ostatecznej wersji zwiększono napięcie między elektrodami świecy zapłonowej. Ze względu na problem z oceną długości " okna pomiarowego" w kolejnej wersji układu zrezygnowano z wyzwalania pomiaru przez układ detekcji zapłonu i stałego czasu pomiaru. Sygnał z układu detekcji przekazywany był jednocześnie z sygnałem jonizacji do karty pomiarowej. Sygnał jonizacji przetwarzano z wykorzystaniem sygnału z układu detekcji zaplonu. Artykuł zakończono wnioskami.

EN

The article refers to measurement system of ionization in combustion chamber of spark ignition engine. There is analyzed phenomena proceed in combustion chamber during effective steering of work process of combustion engine. Information on combustion working process can be used by measurements, as pressure, light wave emission or degree of working gases ionization. Two first methods of measurement require application of additional elements in combustion chamber, but third method uses ignition coil as ionization sensor. Analyse of ionization signal makes assessment possible air-to-fuel ratio in exhaust gases, and also obtain some information as presence of light detonation, misfire detection or combustion speed. The measurement idea of ionization degree in combustion chamber based on utilization of gas ionization as resistor of variable value of resistance depends on degree of gas ionization. This measurement based on evaluation of electric gas conductivity. The carriers of electrical charges (ions) are generated during chemical combustion reactions in the flame. Three developed versions of measurement set are presented. The last one concerns increase voltage between electrodes of ignition coil. There were abandoned measurement of release by ignition detection set and constant time of holding measurement from the problem of length evaluation of "measurement window". Signal from detection set was transmitted simultaneously with signal of ionization to measurement card.

Słowa kluczowe

PL

silnik spalinowy; czujnik; jonizacja; diagnostyka

EN

internal combustion engine; ionization current; in-cylinder sensor; diagnostics

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 13, No. 4
• Strony: 147--154
• Opis fizyczny: BIbliogr. 3 poz., rys.

Twórcy

autor

Filipek K.

autor

Kamński T.

autor

Mitraszewska I.

autor

Nowacki G.

autor

Wendeker M.

autor

Wojciechowski A.

• Instytut Transportu Samochodowego ul. Jagiellonska 80, 03-301 Warszawa tel.: [phone] w. 129, fax: [phone],

Bibliografia

• [1] Andersson, I., Dysertacja nt.: Cylinder Pressure and Ionization Current Modeling for Spark Ignited Engines. Division of Vehicular Systems, Department of Electrical Engineering, Linkoping, 2002.
• [2] Kamiński, T., Wendeker, M., Wituszyński, K., Pomiar jonizacji w komorze spalania silnika samochodowego jako nowoczesna metoda nadzorowania procesu spalania. Archiwum Motoryzacji 4/2002, 2002.
• [3] Corcione, F., Vaglieco, B., Merola ,S., Evaluation of Knocking Combustion by an Ion Current System and Optical Diagnostics of Radical Species. Symposium COMODIA 2004.