Διερεύνηση της επίδρασης της διακύμανσης της ταχύτητας περιστροφής στη διάρκεια του κύκλου στην εκτίμηση της ισχύος κινητήρων Ντήζελ

Abstract

Η πίεση στο εσωτερικό του θαλάμου καύσης είναι η πιο σημαντική πηγή πληροφοριών για όλους τους μηχανισμούς και τις διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα μέσα στο θάλαμο καύσης ενός κινητήρα Ντήζελ .Η μέτρηση και η επεξεργασία της μπορούν να δώσουν πολύτιμες πληροφορίες. Οι μετρήσεις της πίεσης οι οποίες πραγματοποιούνται πρέπει να έχουν αντιστοιχία σε μία γνωστή γωνία στροφάλου. Όμως , η ταχύτητα περιστροφής της μηχανής στη διάρκεια του κύκλου λειτουργίας δεν είναι σταθερή, αλλά παρουσιάζει διακυμάνσεις. Με τη θεώρηση σταθερής ταχύτητας περιστροφής, επηρεάζονται οι μετρήσεις που λαμβάνονται στο πεδίο του χρόνου, και τελικά εισάγεται σε αυτές ένα σφάλμα. Από αυτό το σφάλμα που υπεισέρχεται στις τιμές της πίεσης , επηρεάζονται και άλλα παράγωγα μεγέθη , όπως η ισχύς της μηχανής που εξετάζεται στη παρούσα εργασία. Ειδικότερα, στην παρούσα εργασία με την επεξεργασία μετρήσεων της ισχύος από κινητήρες Ντήζελ και τη χρήση κατάλληλου διαγνωστικού λογισμικού, εξετάζεται η απόκλιση που εμφανίζεται στις τιμές της ισχύος που εκτιμώνται από τις αντίστοιχες πραγματικές τιμές και η οποία οφείλεται στη διακύμανση της ταχύτητας περιστροφής στη διάρκεια του κύκλου λειτουργίας. Επιπλέον εξετάζεται εάν υφίσταται συσχέτιση της απόκλισης της εκτιμώμενης ισχύος με το φορτίο , τη ταχύτητα περιστροφής και την ανηγμένη ταχύτητα της μηχανής. Τέλος , προτείνεται μια μεθοδολογία διόρθωσης , ώστε οι εκτιμώμενες τιμές της ισχύος να προσεγγίζουν όσο το δυνατό τις αντίστοιχες πραγματικές.

The cylinder pressure is one of the most important sources of information regarding all the mechanisms and procedures that take place within the combustion chamber of a Diesel engine. Measuring and processing pressure values can provide valuable information. The pressure measurements that have been taken need to have a known correspondence to the engine crank angle. However, the engine’s rotational speed during the operating cycle is not constant, but fluctuates. With the assumption that speed remains constant, measurements are being affected, and finally an error has been introduced. As a result, the estimated values of pressure include an error, which also affects other derivative engine sizes such as the engine power output ,that has been examined in the present thesis in detailed. Particularly, by processing several power output measurements from Diesel engines and using an appropriate diagnostic software, the deviation that appears between the estimated power output values and the corresponding actual values,has been investigated. Moreover, it is examined whether there is a correlation between the deviation of the estimated power output values and specific engine sizes such as the engine load, the engine rotational speed and the reduced engine rotational speed .Finally, a correction methodology has been proposed ,in order the estimated power output values to approach as much as possible the respective actual .