The comparison of vibroacoustic signals taken from an engine before and after repair

• Autorzy: Boguś P. P. , Sienicki A. , Wojciechowska E. , Merkisz J.
• Konferencja: Kongres Silników Spalinowych (20-23.05.2007; Kraków, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the researches on the state of diesel locomotive engines before and after repair with using vibroacoustic signals. The paper describes the methodology, measurement range, the testing equipment and the main data on a locomotive and an engine which was used in acceleration measurements. The paper presents the results of signal analysis which covered the methods like FFT analysis, analysis of main statistical parameters, nonlinear and short-time methods, A nonlinear method presented in the paper is using dominant Lyapunov exponent as a diagnostic parameter. In a short-time analysis applied to vibroacoustic signals some parameters are calculated in a window sliding in time through the signal and next a clustering is perform in resulting parameter space. The first results have shown a significant difference between the values of the main parameters (both linear and nonlinear) for an engine before and after the repair.

Słowa kluczowe

EN

signal analysis; nonlinear methods; diesel locomotives; diesel engine; engine diagnostic

PL

analiza sygnału; metody nonlinearne; lokomotywa spalinowa; silnik spalinowy; diagnostyka silnika

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 46, nr SC3
• Strony: 300--306
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.

Twórcy

autor

Boguś P. P.

autor

Sienicki A.

autor

Wojciechowska E.

autor

Merkisz J.

• Rail Vehicle Institute TABOR, Poznań, Poland

Bibliografia

• [1] H. D. L. Abarbanel: Analysis of Observed Chaotic Data, Springer, 1996.
• [2] J. C. Bezdek: Pattern Recognition with Fuzzy Objective Function Algorithms, Plenum Press, 1987, second edition.
• [3] P. Boguś, J. Merkisz, R. Grzeszczyk, S. Mazurek: Nonlinear Analysis of Combustion Engine Vibroacoustic Signals for Misfire Detection. SAE Technical Paper Series 2003-01-0354.
• [4] P. Boguś, K. Lewandowska: Short-Time Signal Analysis Using Pattern Recognition Methods. Lecture Notes in Artificial Intelligence: Artificial Intelligence and Soft Computing, 3070, 550-555, 2004.
• [5] P. Boguś, J. Merkisz: Diagnostyka pokładowa silników wysokoprężnych z wykorzystaniem nieliniowych metod analizy sygnałów. Pojazdy Szynowe, 1, 29-34, 2004.
• [6] P. Boguś, R. Grzeszczyk, J. Merkisz: Diagnostyka pokładowa silników wysokoprężnych z wykorzystaniem chwilowej analizy sygnałów. Pojazdy Szynowe, 1, 76-79, 2004.
• [7] P. Boguś, J. Merkisz: Wykrywanie zjawiska wypadania zapłonu w silniku o zapłonie samoczynnym w oparciu o grupowanie danych w krótkoczasowej analizie sygnałów wibroakustycznych. Silniki Spalinowe, 4, 31-40, 2005.
• [8] P. Boguś, J. Merkisz: Short Time Analysis of Combustion Engine Vibroacoustic Signals with Using Pattern Recognition Techniques. SAE Technical Paper Series 2005-01-2529.
• [9] P. Boguś, J. Merkisz: Misfire Detection of Locomotive Diesel Engine by Nonlinear Analysis. Mechanical Systems and Signal Processing, 19, 881-899, 2005.
• [10] C. S. Daw, M. B. Kennel, C. E. A. Finney, F. T. Connolly: Observing and Modeling Nonlinear dynamics in an Internal Combustion Engine. Physical Review E, 57, 2811-2819, 1998.
• [11] Decyzja NR 3612000 Naczelnego Dyrektora Kolejowych Przewozów Towarowych CARGO z dnia 5 czerwca 2000 r. w sprawie utrzymania technicznego pojazdów trakcyjnych.
• [12] R. Duda, P. Hart: Pattern Classification and Scene Analysis, New York, Wiley Interscience 1973.
• [13] A. P. Foakes, D. G. Pollard: Investigation of a Chaotic Mechanism for Cycle-to-cycle Variations. Combustion Science and Technology, 90, 281-287, 1993.
• [14] J. Jerrelind, A. Stensson: Nonlinear Dynamics of Parts in Engineering Systems. Chaos, Solitons and Fractals, 11, 2413-2428, 2000.
• [15] T. Kucharski: System pomiaru drgań mechanicznych, Warszawa, WNT 2002.
• [16] S. K. Mitra, J. R. Kaiser: Handbook for Digital Signal Processing, Wiley 1993.
• [17] J. Szabutin: Podstawy teorii sygnałów, Warszawa, WKiŁ 2003.