کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6692121 501912 2014 16 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Comparative evaluation of various methodologies to account for the effect of load variation during cylinder pressure measurement of large scale two-stroke diesel engines
ترجمه فارسی عنوان
ارزیابی مقایسه ای از متدولوژی های مختلف برای تأثیر تغییر بار در هنگام اندازه گیری فشار سیلندر در موتورهای دیزلی دو سایی بزرگ
کلمات کلیدی
تشخیص، نظارت بر وضعیت موتور، تنوع بار، نیروگاه برق موتور دیزل،
ترجمه چکیده
تعداد قابل توجهی از روش های تشخیص خطا و تشخیص خطا بر اساس استفاده از فشار سیلندر اندازه گیری شده برای برآورد پارامترهای مهم موتور مانند قدرت ترمز سیلندر، مصرف سوخت، شرایط فشرده سازی، زمان تزریق و غیره است. اما نتایج حاصل از کاربرد این تکنیک ها به شدت بر کیفیت داده های مورد استفاده بستگی دارد. یک مشکل رایج که توسط بسیاری از محققان شناسایی شده، تنوع بار در اندازه گیری فشار سیلندر است. این برای برخی از برنامه های کاربردی (دریایی) می تواند قابل توجه و در برخی موارد باعث استفاده غیر قابل استفاده از اندازه گیری فشار سیلندر. با توجه به روش اندازه گیری متعارف برای کاربردهای زمینه، فشار سیلندر بطور پیوسته به جای همزمان به دلیل مسائل مربوط به هزینه، کاربرد و پیچیدگی اندازه گیری می شود. به همین دلیل، پارامترهای عملیاتی که برای هر سیلندر تخمین زده می شود، بستگی به بار موتور لحظه ای دارد. بنابراین وقتی یک مشکل عملیاتی یا یک اشتباه شناسایی می شود، تمایز برای علت واقعی (به عنوان مثال اگر آن را به یک سوء عملکرد، اشتباه و یا تغییر بار بار در طول اندازه گیری نسبت داده شود) دشوار است زیرا سیلندر به طور همزمان اندازه گیری نمی شود. به همین علت در این مقاله سه روش شناسی که برای تأثیر تغییرات بار در نتایج تشخیص داده شده است، ارائه شده و مورد ارزیابی قرار می گیرد و تلاش می شود تا جایگزینی برای اندازه گیری فشار سیلندر به طور همزمان ارائه شود. برای این منظور، یک روش تشخیصی به خوبی تایید شده توسط گروه تحقیق حاضر، مورد استفاده و اصلاح قرار گرفته است. روش های فوق ذکر شده در یک موتور دیزلی دو سکته بزرگ که برای تولید برق در یک جزیره یونانی در دو حالت مختلف عمل می کند استفاده می شود. از کاربرد هر یک از روش ها، تشخیص و نتایج حاصل از تعیین می شود که در مقایسه با آنهایی که از روش تشخیصی معمولی به دست می آید، که تاثیر تغییر بار در طول اندازه گیری را نادیده می گیرد، مقایسه می شود. ارزیابی براساس مقایسه داده های عملکرد موتور حیاتی، یعنی قدرت خروجی ترمز، سرعت جریان سوخت سیلندر، فشار شلیک فشار، زاویه اشتعال و کیفیت فشرده سازی است. از مقایسه نتایج تشخیص داده شده نشان داده شده است که این سه روش، نتایج کافی ارائه می دهند، در حالی که این که مبتنی بر استفاده از سنسورهای فشار دو سیلندر است، یک جایگزین بسیار رقابتی را در برابر اندازه گیری فشار سیلندر به طور همزمان ارائه می دهد که مزیت سادگی و هزینه کم . مهمتر از همه نشان داده شده است که توانایی هر سه روش برای تنظیم موتور مورد نیاز برای تضمین عملیات سیلندر یکنواخت با وجود اختلاف بار در طول اندازه گیری نشان داده شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی مهندسی انرژی و فناوری های برق
پیش نمایش مقاله
ارزیابی مقایسه ای از متدولوژی های مختلف برای تأثیر تغییر بار در هنگام اندازه گیری فشار سیلندر در موتورهای دیزلی دو سایی بزرگ
چکیده انگلیسی
A significant number of fault-detection and fault diagnosis methods are based on the use of the measured cylinder pressure to estimate critical engine parameters i.e. cylinder brake power, fuel consumption, compression condition, injection timing etc. But, the results derived from the application of these techniques depend strongly on the quality of data used. A common problem which has been identified by many researchers is load variation during cylinder pressure measurement. This for some applications (marine) can become significant and in some cases makes unusable utilization of cylinder pressure measurement. According to the conventional measurement technique for field applications, cylinder pressure is measured sequentially instead of simultaneously due to issues related mainly to cost, applicability and complexity. Because of this, the operating parameters that are estimated for each cylinder depend on instantaneous engine load. Therefore when an operating problem or a mistuning is identified, the distinction for the actual cause (i.e. if it is attributed to a malfunction, mistuning or to engine load variation during measurement), is difficult because cylinders are not measured simultaneously. For this reason, in the present work, three methodologies that have been developed to account for the effect of load variation on diagnosis results are presented and evaluated in an attempt to be offered an alternative against simultaneous cylinder pressure measurement. For this purpose, a well validated diagnostic technique, developed by the present research group, is employed and modified accordingly. The aforementioned methodologies have been applied on a large-scale two-stroke diesel engine used for power generation in a Greek island at two different operating conditions. From the application of each method, diagnosis and tuning results are derived which are then compared against the respective ones obtained from the conventional diagnosis technique which neglects the effect of load variation during measurement. The evaluation is based on the comparison of vital engine performance data i.e. brake power output, cylinder fuel flow rate, peak firing pressure, ignition angle and compression quality. From the comparison of the diagnosis results it is revealed that the three methodologies provide adequate results while the one which is based on the use of two cylinder pressure sensors provides a very competitive alternative against simultaneous cylinder pressure measurement, offering the advantage of simplicity and low cost. Most important it is demonstrated the potential for all three methods to propose the required engine tuning to guarantee uniform cylinder operation despite variation of load during measurement.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Energy - Volume 113, January 2014, Pages 1027-1042
نویسندگان
, , , ,