Optical knock combustion detection in SI engine

• Autorzy: Piernikarski D.

Warianty tytułu

EN

Optyczna detekcja spalania stukowego w silniku o ZI

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł dotyczy optycznego czujnika zapłonu, który był używany jak źródło sygnału do wykrywania spalania stukowego jednocylindrowego silnika z zapłonem iskrowym. Intensywność optycznej emisji z komory spalania była porównana w odniesieniu do urządzeniem sygnalizacyjnego -wskazania ciśnienia. Ustalono, ze występują dobre korelacje między wskazaniami sygnalizacyjnymi z urządzenia optycznego a ciśnieniem w cylindrze, jeżeli chodzi o kąt położenia wału korbowego, jak również w odniesieniu do maksymalnych wartości obu sygnałów, zwłaszcza podczas prawidłowego zapłonu. Wyższe przyspieszenie zapłonu prowadzące do spalania stukowego charakteryzowało się słabszą korelacją. Opisane badania wstępne potwierdziły, że urządzenie optyczne może być używane dla detekcji i oceny intensywność spalania stukowego w podobny sposób jak jest to realizowane bazie urządzenia pomiarowego ciśnienia w cylindrze. Pomiary zrealizowano na jednocylindrowym, chłodzonym powietrzem silniku o zapłonie iskrowym Honda GX390 o mocy maksymalnej 9,5 kW, który został odpowiednio przygotowany do badań. Pomiary ciśnienia i natężenia emisji optycznej z komory spalania wyzwalano w oparciu o sygnał GMP generowany przez czujnik położenia wału kątowego.

EN

Optical combustion sensor was used as a signal source to detect knocking combustion in a single cylinder SI engine. Intensity of optical emission from the combustion chamber was compared with reference signal of indicated pressure. It was found, that good correlations exist between the optical signal and the cylinder pressure in terms of crank angle and maximum values of both signals, especially during normal combustion. Higher ignition advance leading to knocking resulted in weaker strength of correlation. Described preliminary research confirmed, that optical emission signal can be used to detect and evaluate knock intensity in the similar way as it is done on the basis of the cylinder pressure signal. Measurements were realized on the Honda GX390 one-cylinder air-cooled engine of spark-ignition of the 9.5 kW maximum power with properly prepared for testing. Pressure measurements and optical emission intensity from combustion were released basing on the signal TDC generated by the sensor of crankshaft angle.

Słowa kluczowe

PL

silnik spalinowy; spalania stukowe; czujniki detekcji spalania stukowego; czujnik optyczny

EN

combustion engine; knock combustions; detection sensors of knock combustion; optical sensor

• 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. 1
• Strony: 315--323
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Piernikarski D.

• Lublin University of Technology ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin, Poland tel: [phone], fax: [phone]

Bibliografia

• [1] Brunt, M., Pond, C., Biundo, J., Gasoline Engine Knock Analysis Using Cylinder Pressure Data. SAE Pap. 980896, 1998.
• [2] Ohyama,Y., Ohsuga, M., Kuroiwa, H., Study on Mixture Formation and Ignition Process in Spark Ignition Engine Using Optical Combustion Sensor. SAE Pap. 901712, 1990.
• [3] Nutton, D., Pinnock, R,.A., Closed Loop Ignition and Fueling Control Using Optical Combustion Sensor, SAE Pap 900486, 1990.
• [4] Sun, Z., Blackshear, P.,L., Kittelson, D., Spark Ignition Engine Knock Detection Using In-Cylinder Optical Probes. SAE Pap. 962103, 1996.
• [5] Fischer, M., Günther, M., Röpke, K., Lindemann, M., Placzek, R., Klopferkennung im Ottomotoren. Neue Tools und Methoden in der Serienentwicklung. MTZ 3/2003, 2003.
• [6] Piernikarski, D., Hunicz, J., Kordos, P., Jakliński, P., Silnikowe stanowisko badawcze do optycznej diagnostyki procesu spalania. Materiały konferencyjne Kongresu PTNSS, Szczyrk 2005. PTNSS P05-C055.
• [7] Hunicz, J., Piernikarski, D., Transient In-Cylinder AFR Management Based on Optical Emission Signals. SAE Technical Paper 2004-01-0516, 2004.
• [8] Piernikarski, D., Integrated optical system for investigation and diagnostics of abnormal combustion in an automotive engine. Lightguides and their Applications II. Proc. of SPIE, vol. 5576, 2004, pp. 284-289.