Wykorzystanie analizy spektralnej i falkowej do diagnostyki silnika ZI

• Autorzy: Brol S. , Mamala J. , Malewicz K. , Borecki D.

Warianty tytułu

EN

Application of spectral and wavelet analysis in engine diagnostics

• Konferencja: Międzynarodowy Kongres Silników Spalinowych (3 ; 22-24.06.2009 ; Opole, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano zastosowanie analizy spektralnej i falkowej do diagnostyki pracy silnika spalinowego o ZI. Badania dotyczyły porównania przebiegu zmian wyselekcjonowanych wartości wielkości mierzonych przez sterownik silnika podczas pracy silnika ze sprawnym i uszkodzonym układem zasilania powodującym przerwy w pracy na ustalonym cylindrze. Obiektem badań był silnik ZI o pojemności 1,4 dcm³, a eksperymenty wykonano na specjalnym stanowisku laboratoryjnym. Analizę zarejestrowanych sygnałów przeprowadzono z wykorzystaniem programu obliczeniowego Scilab. W szczególności wykorzystywano algorytmy pozwalające na obliczenie gęstości widmowej mocy, rozkładu amplitudowego oraz krótkookresowej transformaty Fouriera. Wyniki przekształceń porównano z efektami przekształcenia falkowego wykorzystującego falki analizujące Morleta i ”meksykański kapelusz”. Omówiono wady i zalety wykorzystywanych metod w zastosowaniu do diagnostyki silnika. W wyniku przeprowadzonych badań porównawczych stwierdzono, że przekształcenie falkowe lub krótkookresowe przekształcenie Fouriera pozwala na uzyskanie większej ilości informacji niż widmo amplitudowe lub gęstość widmowa mocy.

EN

In this paper the application of spectral and wavelet analyses in engine diagnostics were shown. The main goal of investigations was a comparison of changes of selected values measured by engine ECU during work with in good order and damaged injector system which causes misfire in selected cylinder. The investigation object was a 1.4 dcm³ engine, and the experiments were performed special laboratory stand. The logged data were analyzed using amplitude spectrum, power spectral density and short time fast Fourier (STFFT) transform algorithms implemented in Scilab software. The transformed data were compared with continuous wavelet transforms (CWT), which were obtained with use of Morlets and mexican hat analyzing wavelets. The advantages and disadvantages of used transforms were discussed. As main effect of investigations performed it can be concluded, that the STFFT and CWT algorithms can provide more diagnostics information then the other analyzed transforms.

Słowa kluczowe

PL

silnik ZI; analiza spektralna; analiza falkowa

EN

spark ignition engine; spectral analysis; wavelet analysis

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 48, SC2
• Strony: 12--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., wykr.

Twórcy

autor

Brol S.

• Wydział Mechaniczny Politechniki Opolskiej

autor

Mamala J.

• Wydział Mechaniczny Politechniki Opolskiej

autor

Malewicz K.

• Wydział Mechaniczny Politechniki Opolskiej

autor

Borecki D.

• Wydział Mechaniczny Politechniki Opolskiej

Bibliografia

• [1] S. Brol, W. Grzesik: Application of continuous wavelet transform for assessment of surface roughness profile after machining of hardened AISI52100 steel, The Archive of Mechanical Engineering (2007) VOL LIV, 2
• [2] S. Brol, J. Mamala, J.Jantos: PAAF – embedded system for passenger car acceleration measurement and power train parameters determination, 9th International Workshop on Research and Education in Mechatronics REM 2008
• [3] BIAŁASIEWICZ J.: Falki i aproksymacje, WNT, Warszawa, 2000
• [4] Grzesik W., Brol S., Wavelet and fractal approach to surface roughness characterization after finish turning of different workpiece materials, J. Mater. Process. Tech. (2008)
• [5] W. Grzesik, S. Brol: Investigation of the surface finish generation in the turning of an austenitic stainless steel, IV -th International Congress of Precision Machining, September 25 - 28, 2007, Kielce-Sandomierz, Polska – materiały konferencyjne
• [6] Jantos J., Brol S., Mamala J.: SAE Transaction - SPECIAL EDITION, Problems in assessing road vehicle drivability parameters determined with the aid of accelerometer, SAE 2007 Word Congress, April 6 – 19 2007, USA, Detroit, Vehicle Diagnostic SP – 2137, nr 2007 – 01 – 1473, 7 stron