Knocking detection using autocorrelation of the wide-band optical radiation intensity

• Autorzy: Piernikarski D.

Warianty tytułu

PL

Funkcja autokorelacji szerokopasmowej emisji optycznej w detekcji spalania stukowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents an evaluation of usability of the autocorrelation function which was calculated from the optical radiation signal and used for the detection of knocking combustion in a spark-ignition engine. The main source of experimental data was the resultant wide-band intensity of optical radiation which was acquired using optical combustion sensor having direct access to the combustion chamber. The gathered light was transmitted by a waveguide bundle to the set of photodetectors and after conversion - recorded using analog-digital card. The scope of the analysis which is described in this paper includes an estimation of the autocorrelation function and its evaluation for the purpose of knockingdetection. Results have shown that occurrence of knocking combustion is accompanied by a high increase of energy transmitted by the optical signal expressed by its root mean square (rms). Moreover, knocking combustion results in a slower drop of autocorrelation function and appearance of some periodic components.

PL

W artykule przedstawiono ocenę możliwości wykorzystania funkcji autokorelacji obliczonej dla sygnału promieniowania optycznego do detekcji spalania stukowego w silnikach o ZI. Głównym źródłem danych eksperymentalnych była wypadkowa, szerokopasmowa emisja optyczna zmierzona za pomocą czujnika z bezpośrednim dostępem optycznym do komory spalania silnika. Sygnał optyczny był transmitowany pękiem światłowodów do zestawu fotodetektorów i rejestrowany po konwersji analogowo-cyfrowej. Analiza opisana w artykule obejmuje estymację funkcji autokorelacji i jej ocenę pod kątem detekcji spalania stukowego. Analiza wyników pozwala na stwierdzenie, że wystąpieniu spalania stukowego towarzyszy znaczący wzrost energii transmitowanej przez sygnał optyczny, wyrażonej przez jej wartość średniokwadratową (rms). Ponadto spalanie stukowe powoduje wolniejszy zanik funkcji autokorelacji i wystąpienie składowych okresowych.

Słowa kluczowe

EN

knock; combustion; fiber optic sensor; optical radiation; autocorrelation function

PL

spalanie stukowe; czujnik światłowodowy; promieniowanie optyczne; funkcja autokorelacji

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 48, nr 1
• Strony: 41--51
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Piernikarski D.

• Faculty of Mechanical Engineering at Lublin University of Technology

Bibliografia

• [1] Decker H., Gruber H.: SAE Pap. 850298, 1985.
• [2] Leppard W.R.: SAE Pap. 820074, 1982.
• [3] Saminy B., Rizzoni G.: SAE Pap. 960618, 1996.
• [4] Sasayma T., Oho S., Kuroiwa H., Suzuki S.: SPIE Vol. 840, (1987).
• [5] Shoji H., Shimizu T., Nishizawa T. et al.: SAE Pap. 962104 (1996).
• [6] Smith G., Luque G., Park C. et al.: Combustion and Flame, 131 (2002).
• [7] Sohma K., Yukitake Y., Azuhata Y., Takaku Y.: SAE Pap. 910499 (1991).
• [8] Sun Z., Blackshear P.L., Kittelson D.B.,: SAE Pap. 962103 (1996).
• [9] Yang J., Plee S., Remboski D.: SAE Pap. 930216 (1993).
• [10] Brunt M., Pond C., Biundo J.: SAE Pap. 980896 (1998).
• [11] Piernikarski D.: Lightguides and their Applications II, Proc. of SPIE, vol. 5576 (2004).
• [12] Hunicz J., Piernikarski D.: SAE Pap. 2004-01-0516 (2004).
• [13] Piernikarski D.: Archivum Combustionis, vol. 26, no. 3-4 (2006)
• [14] Ohyama Y., Ohsuga M., Kuroiwa H.: SAE Pap. 901712 (1990).