بررسی اثر متغیرهای مهم در تشخیص کوبش با استفاده از علائم فشار درون استوانه در موتور بنزینی

نویسندگان

چکیده

پارامترهای زیادی در اندازه گیری و تحلیل سیگنال فشار درون سیلندر برای تشخیص صحیح کوبش تاثیر گذار می‌باشند. پارامترهای اندازه گیری شامل فرکانس نمونه برداری، تعداد سیکلهای مورد نیاز برای تشخیص صحیح کوبش، محل نصب حسگر و طریقه نصب آن می‌باشد. پارامترهای تحلیل داده ها شامل خصوصیات فیلتراسیون، انتخاب پنجره محاسباتی از سیکل موتور، نحوه تعریف شدت کوبش و روش استفاده از آن برای تشخیص کوبش می‌باشد. اثر این پارامترها در تشخیص کوبش به همراه نحوه انتخاب بهینه آنها با استفاده از تحلیل نتایج آزمونهای انجام شده با موتور EF7 در این مقاله ارائه شده است. ذکر این نکته ضروری است که بر خلاف اکثر مقالات، مقادیر یا روشهای بهینه ارائه شده برای شرایط کاری خاصی از موتور نبوده و تقریبا تمامی محدوده عملکرد آنرا پوشش می‌دهند.
تبدیل فوریه سریع و فیلتراسیون دیجیتالی از روشهای مهم برای پردازش اطلاعات حسگرها می باشندکه نحوه محاسبه و کاربرد آنها بررسی شده است. تبدیل فوریه سریع فرکانس اصلی نوسانات سیگنال ورودی را مشخص نموده و فیلتراسیون دیجیتالی نوسانات ایجاد شده با فرکانسهای غیر دلخواه را حذف می‌نماید.
با بررسی نتایج آزمونها مشخص می‌شود که کوبش در فرکانسهایی خاص به علت مدهای ارتعاشاتی آکوستیک در محفظه احتراق رخ می‌دهد که روشهایی برای پیش بینی و محاسبه این فرکانسها ارائه شده است. قابل ذکر است که فرکانس اصلی نوسانات ایجاد شده در اثر کوبش در این موتور حدود 8 کیلوهرتز می‌باشد. به طور کلی تعیین دقیق این فرکانسها برای بررسی اثر فیلتراسیون و مکان بهینه قرار گیری حسگر فشار سیلندر، کاربرد زیادی دارند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect Investigation of Important Parameters in Knock Detection Using Cylinder Pressure Data

نویسندگان [English]

  • A.H. Kakaee
  • M. Momeni Movahed
  • A.A. Mahmoudi
  • M. Ghafuri
چکیده [English]

Several parameters have significant effect on measure and analyzing of cylinder pressure to obtain accurate
knock data. Acquisition frequency, number of cycles, transducer location and transducer mounting
are measuring parameters. Filtering frequencies, knock windowing, knock model features and threshold
values for knock intensity are important analyzing parameters. Effects of these parameters on knock detection
and methods for optimal selection are investigated by analyzing test bench datasets. Note that optimal
methods aren’t for special operating conditions and almost cover all operating points of engine. Important
parameters for analyzing of transducers’ data, such as digital filtering and Fast Fourier Transformation
(FFT), are introduced. FFT determines the main oscillation frequencies and digital filtering omits undesired
frequencies.
Investigations of test results show that knock is occurred in special frequencies because of acoustic vibration
modes, some methods for determining of these frequencies are introduced. It should be mentioned
that the main oscillation frequency due to knock is about 8 kHz. Exact determination of these frequencies is
important for investigation of filtering and optimal transducer location.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Knock Detection
  • Cylinder Pressure
  • Sensitivity analysis
  • Optimal Parameters
  • Spark ignition engine