Wyznaczanie GMP silników okrętowych z zastosowaniem wielomianowego modelu wykładnika krzywej sprężania

• Autorzy: Polanowski S. , Pawletko R.

Warianty tytułu

EN

GMP determination of marine engines using the polynomial model of the compression curve exponent

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono model procesu sprężania bazujący na wykładniku wielomianowym. Przebieg sprężania przybliżono modelem, w którym wykładnik politropy zastąpiono wielomianem potęgowym trzeciego stopnia w funkcji drogi tłoka. Oprócz pięciu parametrów pomocniczych, głównymi parametrami modelu są: położenie GMP tłoka, całkowity stopień sprężania, offset wykresu indylatorowego i parametr układu korbowego λ, którego wartość jest na ogół znana. Do modelu wprowadzono także funkcję przedmuchów gazu, której postać jest obecnie zakładana. Wartości parametrów wyznaczane są metodą najmniejszych kwadratów oraz metodami teorii eksperymentu. Metodę sprawdzono na silnikach okrętowych różnych typów, dla pomiarów wykonywanych na zaworach indykatorowych czujnikami różnych typów oraz dla różnych metod generowania osi kątowej, które to czynniki nie są brane pod uwagę w przypadku metod prezentowanych w dostępnej literaturze. Opracowany model umożliwia pewne oraz powtarzalne wyznaczanie położenia GMP tłoków silników okrętowych z dokładnością wystarczającą dla celów diagnostycznych i sięgającą ± 0,05 ° OWK.

EN

The paper presents a model of the compression process based on the polynomial exponent. The courve of compression was approximated with model in which the polytropic exponent was replaced by a polynomial of third degree as a function of the piston way. In addition to the five auxiliary parameters, the main parameters of the model are: piston TDC position, the total compression ratio, indication graph offset and crank system parameter λ, which value is generally known. The function of gas blowing was also introduced to model, which shape is pressently assumed. Parameters values were determined by the least squares methods and the theory of experiment. The method was tested on various types of ship engines, for measurements performed on the indicator valves of the different sensors and for different methods of generating the angular axis, which factors are not taken into account for the methods presented in the literature. The proposed model allows a reliable determination of the piston TDC position with an accuracy sufficient for diagnostic purposes and reaching ± 0,05 ° CA.

Słowa kluczowe

PL

wyznaczenie położenia GMP; wykres indykatorowy; silnik okrętowy; model z wykładnikiem wielomianowym

EN

Top Dead Center position determination; indication graph; marine engine; polynomial exponent

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 50, nr 3
• Opis fizyczny: Pełny tekst na DVD, Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Polanowski S.

autor

Pawletko R.

• Wydział Mechaniczny Akademii Morskiej w Gdyni

Bibliografia

• [1] Chang H., Zhang Y., Chen L.: An applied thermodynamic method for correction of TDC in the indicator diagram and its experimental confirmations. Applied Thermal Engineering 25 (2005) 769-768.
• [2] Cylmate Systems. User Manual.
• [3] Karlsson L., Sobel J.: Stroke by stroke measurement of diesel engine performance on board. 24th CIMAC Congress, Japan, Kyoto 2004.
• [4] Mendera K.Z., Gruca M.: Wyznaczanie GMP tłoka. Journal of KONES 2005, vol. 12, 1-2.
• [5] Pawletko R. Polanowski S.: Research of the influence of marine diesel engine Sulzer AL 25/30 load on the TDC position on the indication graph. Journal of KONES 2010.
• [6] Polanowski S.: Determination of location of Top Dead Centre and compression ratio value on the basis of ship engine indicator diagram. Polish Maritime Research No. 2(56), 2008, Vol. 15.
• [7] Polanowski S.: T.D.C. Determination on Indicator Diagram with Combustion. Journal of KONES 1999, Vol. 6, No. 1-2, p. 135-140.
• [8] Polanowski S.: Wieloparametrowy model przebiegu ciśnienia sprężania w cylindrze silnika okrętowego. Zeszyty Naukowe nr 1, Akademia Marynarki Wojennej, Gdynia 2005.
• [9] Staś M.J.: Thermodynamic determination of TDC In piston combustion engines. SAE 960610.
• [10] Tazerout M., Le Corre O., Rousseau S.: TDC Determination in IC Engines based on the Thermodynamic Analysis of the Temperature-Entropy Diagram. SAE 1999-01-1489.
• [11] TDC - Autoshift explanation. www.lemag.de.
• [12] Wimmer A., Glaser J.: Indykowanie silnika. Warszawa 2004 (org. niemiecki 2002).