Obtaining a diesel indicator diagram by in-cylinder pressure change rate digital signal processing

Abstract

В работе рассмотрена методика получения индикаторной диаграммы на основе расчетного анализа сигнала скорости изменения давления в цилиндре. Исследована возможность определения фаз закрытия клапанов газораспределительного механизма анализом высокочастотной составляющей измеряемого сигнала. Показано влияние частоты дискретизации на точность определения давления в цилиндре. В основе измерительного канала использовались пьезоэлектрический датчик Kistler 6613EQ13-C и преобразователь “ток-напряжение”, выполненный на основе схемы, предложенной А. В. Буэно с соавторами. В качестве эталонных датчиков применялись датчик давления ДДГ200/700 производства НПК «Гарант» и датчик линейного перемещения Gefran PY-2-F-025-S01M. Экспериментальные исследования, проведенные для двух типов четырехтактных среднеоборотных судовых дизелей, показали удовлетворительное совпадение основных результатов индицирования для экспериментального и эталонного измерительных каналов, а также подтвердили взаимосвязь между высокочастотной составляющей сигнала скорости изменения давления и работой клапанов газораспределительного механизма с учетом выявленных недостатков. The paper discusses the method of obtaining the indicator diagram by calculating the in-cylinder pressure change rate signal. The authors investigated the possibility of determining the closing phases of gas distribution mechanism valves by analyzing the high-frequency component of the measured signal. It is shown how sampling frequency affects the accuracy of pressure determination in the cylinder. The measuring channel was based on the Kistler 6613EQ13-C piezoelectric sensor, and the "current-voltage" transducer based on the scheme proposed by A. V. Bueno et al. The reference sensors were the DDG 200/700 pressure sensor by the RPC “Garant” and the Gefran PY-2-F-025-S01M linear displacement sensor. Experimental studies carried out for two types of four-stroke medium-speed marine diesel engines showed a satisfactory convergence of the main indication results for the experimental and reference measurement channels and confirmed the relationship between the high-frequency component of the pressure change rate signal and the operation of the valve of the gas distribution mechanism, considering the identified shortcomings.