The comparative analysis of the diesel and spark-ignition (with supercharger) engines vibrations

• Autorzy: Miksiewicz K. , Kaźmierczak A. , Reksa M. , Tkaczyk M. , Wróbel R.

Warianty tytułu

PL

Analiza porównawcza drgań silnika o zapłonie samoczynnym z silnikiem o zapłonie iskrowym (doładowanym)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of tests carried out on two engines: 1,6 105CV CD (diesel engine) and 1.4BZ 120CV CD (spark-ignition engine) installed in new Fiat Bravo (model 198, version 54A) motor cars. The latter engine model (120CV) was equipped with a supercharging system. The investigations consisted in comparing engine vibrations measured in specific and representative points. In order to determine the vertical component vibrations, the measurements were performed via a mirror. A PSV-400 laser Doppler vibrometer made by Polytec was used to measure vibration velocities. The vibrometric system directly measures two quantities: displacement and velocity. In the investigated case, vibration velocity is the variable which supplies better diagnostic information. Vibrations were measured for the car standing on its wheels and for the car jacked up to reduce the influence of the car vibration damping systems on the measurement results. The latter are presented in the form of comparative diagrams. Moreover, the fast Fourier transform was used to determine the frequency distribution. Prior to that the signal was subjected to conditioning operations using parametric windowing and filtering. Interesting conclusions emerge from the obtained results and on their basis the effect of the drive unit on the behaviour of the car body can be assessed for different engine types and rotational speeds. It is shown that the way in which the engine is kind affects the vibrations of the car.

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań przeprowadzonych na dwóch silnikach:1,6 105CV CD (silnik o zapłonie samoczynnym) oraz 1.4BZ 120CV CD (silnik o zapłonie iskrowym), zainstalowanych w nowych pojazdach samochodowych Fiat Bravo (Model 198, wersja 54A). Drugi z wymienionych silników zaopatrzony był w układ doładowania. Badania polegały na porównaniu drgań generowanych przez silnik w specyficznych, reprezentacyjnych punktach. Dla uzyskania zmiennej pionowej drgań, tor diagnostyczny zaopatrzono w lustro. Do pomiaru prędkości względnej drgań wykorzystano dopplerowską głowicę laserową firmy Polytec, model PSV-400. System ten pozwala na bezpośredni pomiar dwóch zmiennych: prędkości i przemieszczeń. W wypadku prezentowanych metod diagnostycznych prędkość względna niesie lepszą informację pomiarową. Wibracje były mierzone gdy pojazdy stały na kołach oraz gdy zostały podniesione, aby zredukować wpływ drgań podłoża na wyniki badań. Wyniki badań zostały przedstawione wspólnych diagramów, pozwalających na komparację wyników. Ponadto użyto FFT, aby otrzymać widmo częstotliwościowe drgań. Dodatkowo, wykonano dodatkowe operacje cyfrowego kondycjonowania, takie jak okienkowanie parametryczne i filtracja. Na podstawie badań autorzy prezentują ciekawe wnioski, dotyczące wpływu drgań karoserię pojazdu przy różnych wartościach prędkości obrotowej wału korbowego. Wnioski te wskazują, jaki wpływ ma rodzaj silnika na drgania pojazdu samochodowego.

Słowa kluczowe

EN

laser Doppler vibrometry; engine's vibrations; vibration velocity; spark-ignition engine; diesel engine

PL

dopplerowska wibrometria laserowa; drgania silnika; prędkość drgań; silnik o zapłonie iskrowym; silnik o zapłonie samoczynnym

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 50, nr 3
• Opis fizyczny: Pełny tekst na DVD, Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Miksiewicz K.

autor

Kaźmierczak A.

autor

Reksa M.

autor

Tkaczyk M.

autor

Wróbel R.

• Faculty of Mechanical Engineering at Wroclaw University of Technology

Bibliografia

• [1] De Silva, C., Vibrations Fundamentals and Practice, CRC Press, NY 2000.
• [2] Giergiel, J., Mechanical vibrations (in Polish), University Scientific-Educational Publishers, Cracow 2000.
• [3] Kaźmierczak, A., Wróbel, R., Detection of injection unit defects in Diesel engine through analysis of vibrations, Journal of Kones, 2007.
• [4] AFFIRM Investigators, A comparison of rate control and rhythm control in patients with atrial fibrillation, N. Engl. J. Med., 2002; 347: 1825-1833.
• [5] Fiat's technical information materials, www.fiat.com.
• [6] Skalmierski, B., Analytical mechanics and theory of vibrations, Polytechnic Publishing House, Częstochowa 2001.
• [7] Długosz T., Ruan F., Sun S., Zhang L., Some Consideration on Electromagnetic Compatibility in CAN Bus Design of Automobile", Asia-Pacific Symposium on Electromagnetic Compatibility & Technical Exhibition on EMC RF/Microwave Measurement & Instrumentation, 12-16 April 2010.