Endoscopic observations of flame propagation in DI Diesel engine

• Autorzy: Wisłocki K. , Gehrlach D.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper the results of combustion process investigation in experimental one cylinder DI diesel engine have been presented. The observations of flame intensity an its propagation inside the cylinder of working engine have been made with use of quartz glass-window, endoscope and digital camera. Pictures received in a stroboscopic way have been stored in a computer for later interpretation. This technique allows observations of flame area inside combustion chamber for chosen crank angle. For more observations that are done at one crank angle one can obtain the fluctuations of the flame propagation between several cycles. One can create an average picture by using special techniques of picture post-processing, as well. By storing frames for different crank angles and then reconstructing observations oon a computer one can achieve pictures of an average combustion process with the accuracy of 0,2 deg. CA. Interpretation of these pictures makes it possible to determine flame propagation. Its correlation with pressure history in combustion chamber has been examined. The experimental work has been made for different engine speeds and loads with use of the Engine Video System 513D by AVL/Graz/Austria. Both observations and possible ways of interpretation with their limits have been presented and discussed.

PL

W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań rozprzestrzeniania się płomienia w komorze spalania jednocylindrowego silnika badawczego SB 3.1. w przeprowadzonych obserwacjach procesu spalania wykorzystano światłowodowy endoskop i kamerę cyfrową urządzenia Engine Video System AVL 513 D. Obserwacje prowadzono techniką stroboskopową z rozdzielczością 0,2 graduate OWK, rejestrując po pięć obserwacji dla każdego kata OWK; umożliwiło to dokonanie cyfrowego uśrednienia obrazu. Wyniki obserwacji porównano z wynikami pomiarów indykatorowych dla wybranych punktów pracy silnika. Stwierdzono m. in. konieczność wykorzystania modelu barw HSI do wykrywania płomienia w początkowej i końcowej fazie spalania; w okresie intensywnego spalania radiacyjnego daje się wykorzystywać model RGB. W przeprowadzonych badaniach stwierdzono prawie liniową zalezność pomiędzy prędkością wykorzystania ciepła dXi/d alfa, a prędkością narastania ciśnienia w cylindrze dP/d alfa. Zauważono także wysoką korelację pomiędzy prędkością wykorzystania ciepła dXi/d alfa a względną prędkością rozprzestrzeniania się płomienia; wartości liczbowe współczynników uzyskanych funkcji zależą od rodzaju (siły) filtra cyfrowego użytego do przetwarzania zarejestrowanego obrazu. Właściwy dobór filtra cyfrowego pozwala na wyznaczenie kąta OWK, przy którym występuje największa temperatura wynikająca z intensywności świecenia płomienia silnikowego. Wykorzystanie obserwacji procesu spalania do dokładniejszej jego diagnostyki wymaga opracowania metody cyfrowego przetwarzania obrazu oraz odpowiedniej kalibracji.

Słowa kluczowe

PL

rozprzestrzenianie się płomienia; komora spalania; proces spalania; model barw HSI; model RGB; prędkość wykorzystania ciepła dXi/d alfa; prędkość narastania ciśnienia w cylindrze dP/d alfa; filtr cyfrowy; kąt OWK; intensywność świecenia płomienia silnikowego; cyfrowe przetwarzanie obrazu; kalibracja

• 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: 2001
• Tom: Vol. 8, No. 1-2
• Strony: 58--67
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., rys.

Twórcy

autor

Wisłocki K.

• Ph.D.Mech.Eng. Poznań University of Technology, Poland

autor

Gehrlach D.

• MSc. Mech. Eng. Institut für Fahrzeughaii/Wolfsburg/Germany

Bibliografia

• [1] Engine Video System 513D. System guide, AVL, Graz, 1999.
• [2] Wisłocki K.: Endoskopowa obserwacja procesów silnikowych, in: Badania układów silników spalinowych, Laboratorium, Poznań University of Technology Press, Poznań 2001.
• [3] Gerlach D.: Untesuchung und Analyse des Brennverlaufes eines Dieselmotors mittels Indizierung und Videophotographie. MSc. Thesis. Technical University Poznań, May 2000.