A comparison of the fuel consumption characteristic in dynamic states with the general characteristic of the combustion engine

• Autorzy: Bera P.

Warianty tytułu

PL

Porównanie charakterystyki zużycia paliwa w dynamicznych stanach pracy z charakterystyką ogólną silnika spalinowego

• Konferencja: International Congress on Combustion Engines (5 ; 24-26.06.2013 ; Bielsko-Biala, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a comparison of the fuel consumption characteristic in dynamic states with the general characteristic. It was proven that the use of the general characteristic to calculate the fuel consumption in dynamic operating states is limited because under certain conditions the results are incorrect. This is due to the fact that this characteristic is based on data obtained from the engine test bench measurements in static states. In contrast, the characteristic in the dynamic states is determined on the basis of data from both static and dynamic states characterized by variable engine speed and torque. It reflects the nature of the internal combustion engine much better because it takes into account the specificity of its work. Development of such characteristic is possible through the use of artificial neural network trained in a supervised mode to analyze the data collected during tests on the engine test bench. The purpose of this paper is to quantitatively compare the results obtained by each of the characteristics in different operating states of the engine. The analysis takes into account both the trajectory between the successive work points as well as time in which the change occurs.

PL

W artykule przedstawiono porównanie charakterystyki zużycia paliwa w stanach dynamicznych z charakterystyką ogólną. Wykazano, że wykorzystanie charakterystyki ogólnej do obliczania zużycia paliwa w dynamicznych stanach pracy jest ograniczone, gdyż w pewnych przypadkach daje wyniki obarczone istotnymi błędami. Wynika to z faktu, że jest ona wyznaczana w oparciu o dane z pomiarów w stanach statycznych na hamowni silnikowej. Inaczej jest w przypadku charakterystyki w stanach dynamicznych, która jest sporządzana w oparciu o dane pomiarowe ze stanów zarówno statycznych jak i dynamicznych. Wierniej oddaje ona charakter pracy samochodowego silnika spalinowego, gdyż uwzględnia specyfikę zjawisk w nim zachodzących. W artykule wykazano, że wykorzystanie sztucznej sieci neuronowej uczonej w sposób nadzorowany do analizy danych zgromadzonych w trakcie badań na hamowni silnikowej pozwala na opracowanie takiej charakterystyki. Przedstawiono także ilościowe porównanie wyników otrzymywanych przez każdą z charakterystyk w różnych stanach pracy silnika spa-linowego. Przeprowadzona analiza uwzględnia zarówno trajektorię przejść między kolejnymi punktami pracy jak i czas w którym ta zmiana zachodzi.

Słowa kluczowe

EN

dynamic states; fuel consumption; artificial neural network

PL

stany dynamiczne; zużycie paliwa; sztuczne sieci neuronowe

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Combustion Engines
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 54, nr 3
• Strony: 726--731
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., wykr., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Bera P.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics

Bibliografia

• [1] Bera P.: Applying neural network in computing filling coefficient of four-stroke internal combustion engine. Mechanics and Control, tom 30 nr 2, Kraków 2011.
• [2] Bera P.: Fuel consumption analysis in dynamic states of the engine with use of artificial neural network. Combustion Engines, nr 4/2013.
• [3] Bera P.: Sposób sporządzania charakterystyki dynamicznej zużycia paliwa — Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie; wynalazca: BERA Piotr. — Int.Cl.: G01M 15/05(2006.01). — Polska. — Opis zgłoszeniowy wynalazku ; PL 402146 A1; Opubl. 2014-06-23.—Zgłosz. nr P.402146 z dn. 2012-12-20//Biuletyn Urzędu Patentowego.
• [4] Bera P.: The use of artificial neural networks trained in supervised mode to the analysis of measurement data of combustion engines and automotive vehicles. Silniki spalinowe i ekologia: praca zbiorowa pod red. Władysława Mitiańca. Wydawnictwo PK, Kraków 2014.
• [5] Chłopek Z.: Uwagi do badań silników spalinowych w stanach dynamicznych. Silniki Spalinowe nr 4/2010 (143).
• [6] Mamala J., Jantos J.: Bezwładność mechaniczna układu napędowego w procesie przyspieszania. Czasopismo Techniczne PK, z. 6M-2008. Kraków 2008.
• [7] Manjunatha R., Badari Narayana P., Hema Chandra Reddy K.: Application of Artificial Neural Networks for Emission Modelling of Biodiesels for a C.I Engine under Varying Operating Conditions, Modern Applied Science, 2010, Vol. 4, No. 3.
• [8] Romaniszyn K. M., Wnęk H.: The approximated dynamic vehicle characteristics constructed based on the driving tests. Combustion Engines, 3/2011 (s. 38–44).
• [9] Silva C. M. et al.: Calculation of fuel consumption and engine-out emissions in Eco-gest. Instituto Superior Tecnico, Lisbon, Portugal 2001.
• [10] Ubysz A.: Poszanowanie energii w pojazdach samochodowych. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2011.
• [11] Walker P. D., Zhang N., Tamba R.: Control of gear shifts in dual clutch transmission powertrains. Mechanical Systems and Signal Processing 25 (2011) s. 1923–1936.
• [12] Wituszyński K., Czarnigowski J.: Charakterystyki procesów przejściowych silników spali-nowych. Archiwum Motoryzacji. Nr 3/2000, s. 202–211.
• [13] Yin X., Ge A.: A dynamic model of engine using neural network description. Vehicle Electronics Conference, 2001.