Wprowadzona w USA w 1996 roku norma OBD II, która stała sie w roku 2000 standardem europejskim (EOBO), nakłada na producentów obowiązek tworzenia pokładowych systemów diagnostycznych. Funkcją tych systemów jest ciągłe monitorowanie podstawowych parametrów układu napędowego, w tym parametrów emisyjnie krytycznych. Stały rozwój systemów OBD wymusza poszukiwanie nowych rozwiązań w zakresie diagnostyki silników spalinowych i jednym z rozwiązań może się okazać wykorzystanie metod analizy bazujących na chaosie deterministycznym. Okazuje się, że wiele urządzeń mechanicznych zawiera w swojej dynamice element nieliniowości, duza część wibracji i drgań pojawiających się w systemach mechanicznych ma swoje nieliniowe źródła. Fakt ten można wykorzystać dla usprawnienia monitorowania, diagnostyki i sterowania urządzeń. Wiele sygnałów silnikowych, obok zachowań stochastycznych i regularnych, ujawnia zachowania chaotyczne i może pozwolić na lepszą diagnostykę silnika. Analiza bazująca na metodach chaosu deterministycznego polega na odtworzeniu dynamiki w przestrzeni stanu na bazie szeregu czasowego reprezentującego badany sygnał. Do tego celu stosuje się metodę zanurzenia szeregu czasowego oraz metodę najbliższych fałszywych sąsiadów. Pozwala to na diagnostykę bazująca na porównywaniu parametrów opisujących zachowanie w przestrzeni stanu. W pracy przedstawiono krótki opis podstawowych metod analizy bazujących na chaosie deterministycznym oraz potencjalne możliwości zastosowania tych metod do diagnostyki wybranych podzespołów silnika oraz innych mechanizmów pojazdu samochodowego. Zaprezentowano również przykład zastosowania analizy chaotycznej do sygnałów wibracyjnych pochodzących od czujników przyspieszeń korpusu silnika.
EN
The OBOIl norm which was introduced in USA in 1996 and became an European standard in 2000 (EOBO), defines the duty of installing on board diagnostic systems. The main function of this systems is a continuous monitoring of basic power transmission system parameters. The development of OBO systems forces the researches of new solutions in the area of combustion engines diagnostic. One of this solutions can appear the usage of non-linear analysis methods which base on deterministic chaos. The theory of deterministic chaos is a development of classic theory of dynamical linear systems. Deterministic chaos is described as unpredictable and irregular behaviour of deterministic non-linear dynamic system which is caused by the sensitive to initial conditions. Many mechanical devices contain in their dynamic the non-linear elements, many of vibrations which appear in dynamical systems have the non-linear sources, especially systems with impact. The method of analysis based on chaos can be used for improving the monitoring, diagnostic and control of technical equipment. Many engine signals, beside regular and stochastic, show chaotic behaviour too, what can help in diagnosing. The analysis which bases on deterministic chaos rely on reproduction of dynamic in the phase space basing on time series representing the signal. For this purpose one uses time delay embedding and false nearest neighbour method. In result one can perform diagnosing process basing on parameters which are describing the behaviour in the phase space (Lapunow exponents and fractal dimensions). The paper presents the introduction to the main analysis methods, prospective possibilities of their applications to diagnostic of some engine subassemblies and other parts of the vehicle and some examples of application where the chaotic methods are used to analyse ofvibration signals taken from the acceleration sensors ofengine body.
The article proposes a new algorithm for data analysis for diagnostics and the prediction of the loss of hydrodynamic stability in plain bearings associated with the appearance of oil vortexes in the lubricant. Their formation is related to the increase of the vibration energy of the spigot, which affects the change of the monitored movement of the shaft in the bearings. These vibrations are controlled by a measuring instrumentation installed on the bearings. The proposed solution was related to the research on the usefulness of nonlinear analysis of diagnostic signals represented by a time series. These signals are the results of measurements of the displacement of the shaft of the rotor machine in relation to the bearing of the plain bearing. The operation of the proposed method is aimed at recognizing the loss of hydrodynamic bearing stability. In particular, we analysed the usefulness of changes in the value of the Lyapunov exponent of monitored signals to early detection of occurring disturbances in the work of a plain bearing. Observations of the increase of its value, before a significant increase in the value of monitored vibrations, confirmed its usefulness as a valuable diagnostic symptom for forecasting the loss of hydrodynamic stability of hydrodynamic plain bearings.
PL
W artykule zaproponowano nowy algorytm analizy danych do diagnostyki i prognozy utraty hydrodynamicznej stabilności w łożysku ślizgowym, związanej z pojawianiem się wirów olejowych w czynniku smarnym. Ich powstawanie jest związane ze wzrostem energii drgań czopa, co wpływa na zmianę monitorowanego ruchu wału w panwi łożyska. Drgania te są kontrolowane przez zainstalowaną na łożyskach instrumentalizację pomiarową. Zaproponowane rozwiązanie związano z badaniami przydatności metod nieliniowej analizy sygnałów diagnostycznych reprezentowanych szeregami czasowymi. Sygnały te są wynikami pomiarów przemieszczeń czopa wału maszyny wirnikowej względem panwi łożyska ślizgowego. Działanie zaproponowanej metody ukierunkowane jest na rozpoznawanie utraty hydrodynamicznej stabilności łożyska. W szczególności poddano analizie przydatności zmian wartości wykładnika Lapunowa monitorowanych sygnałów do wczesnego wykrycia pojawiających się zaburzeń w pracy łożyska ślizgowego. Obserwacje wzrostu jego wartości przed istotnym wzrostem wartości monitorowanych drgań potwierdziły jego przydatność jako wartościowego symptomu diagnostycznego do prognozowania utraty hydrodynamicznej stabilności pracy hydrodynamicznych łożysk ślizgowych.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.