12
87 ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012 Paweł Mazuruk 1 DIAGNOSTYKA WTRYSKIWACZY COMMON RAIL Z WYKORZYSTA- NIEM EMISJI AKUSTYCZNEJ l. Wstęp Rosnące koszty eksploatacji silników przemysłowych, w szczególności wzrost cen paliwa, powodują, że użytkownicy coraz częściej sięgają do paliw nieznanego pocho- dzenia. Paliwa te najczęściej nie spełniają norm odnośnie ich jakości i są przyczyną licznych uszkodzeń w układach paliwowych. Często motywacją do tego typu działań jest przekonanie, że mając doświadczenia ze starszego typu silnikami, użytkownik uważa, że właściwie paliwo powinno jedynie zawierać wartości kaloryczne by wywołać proces spalania i nic więcej. Obecnie większość silników produkowanych jeszcze wg norm emisji spalin EURO Stage 3A posiada zasobnikowy układ wtryskowy zwany z języka angielskiego Common Rail. Rys. 1. Zakres zastosowania systemu Common Rail w zależności od producenta i mocy silnika w [kW][1] Na podstawie wieloletnich obserwacji i analiz usterek badanych silników autor mo- że stwierdzić, że około 70% wszystkich uszkodzeń silnika jest związanych z układem 1 mgr inż. Paweł Mazuruk – BU Power Systems Polska, [email protected] 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Volvo Iveco Cummins John Deere Deutz Perkins Caterpillar Scania Yanmar Isuzu Kubota Lombardini AgcoSisu MAN

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/201287)2012/087-098.pdf · Najczęściej diagnostyka silników przemysłowych nie jest tak bardzo zaawansowana jak to jest w silnikach pojazdów

  • Upload
    lamque

  • View
    217

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/201287)2012/087-098.pdf · Najczęściej diagnostyka silników przemysłowych nie jest tak bardzo zaawansowana jak to jest w silnikach pojazdów

87

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/2012

Paweł Mazuruk1

DIAGNOSTYKA WTRYSKIWACZY COMMON RAIL Z WYKORZYSTA-

NIEM EMISJI AKUSTYCZNEJ

l. Wstęp

Rosnące koszty eksploatacji silników przemysłowych, w szczególności wzrost cen

paliwa, powodują, że użytkownicy coraz częściej sięgają do paliw nieznanego pocho-

dzenia. Paliwa te najczęściej nie spełniają norm odnośnie ich jakości i są przyczyną

licznych uszkodzeń w układach paliwowych. Często motywacją do tego typu działań jest

przekonanie, że mając doświadczenia ze starszego typu silnikami, użytkownik uważa, że

właściwie paliwo powinno jedynie zawierać wartości kaloryczne by wywołać proces

spalania i nic więcej. Obecnie większość silników produkowanych jeszcze wg norm

emisji spalin EURO Stage 3A posiada zasobnikowy układ wtryskowy zwany z języka

angielskiego Common Rail.

Rys. 1. Zakres zastosowania systemu Common Rail w zależności od producenta

i mocy silnika w [kW][1]

Na podstawie wieloletnich obserwacji i analiz usterek badanych silników autor mo-

że stwierdzić, że około 70% wszystkich uszkodzeń silnika jest związanych z układem

1 mgr inż. Paweł Mazuruk – BU Power Systems Polska, [email protected]

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Volvo

Iveco

Cummins

John Deere

Deutz

Perkins

Caterpillar

Scania

Yanmar

Isuzu

Kubota

Lombardini

AgcoSisu

MAN

Page 2: ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/201287)2012/087-098.pdf · Najczęściej diagnostyka silników przemysłowych nie jest tak bardzo zaawansowana jak to jest w silnikach pojazdów

88

paliwowym, a w szczególności z częścią wysokociśnieniową. Główną przyczyną uszko-

dzeń nie są zazwyczaj zanieczyszczenia stałe, gdyż te są zatrzymywane w bardzo do-

kładnych filtrach, ale problemem są zanieczyszczenia płynne, które tworzą osady

w postaci mazistej czy też korozję elementów metalowych całego układu paliwowego.

Osady najczęściej powodują zakleszczanie się elementów par precyzyjnych pompy

i wtryskiwaczy, zaś korozja dodatkowo doprowadza do wytwarzania się cząstek cier-

nych z elementów pompy.

Rys. 2 . Obraz zanieczyszczeń elementów wtryskiwacza [2]

Na powyższych zdjęciach przedstawiono płytkę rozdzielaczową oraz podkładkę

i sprężynę wtryskiwacza zdemontowane z uszkodzonego wtryskiwacza. Elementy te są

zanurzone w paliwie podczas pracy i widać wyraźnie osady powstałe z zanieczyszczo-

nego paliwa.

2. Diagnostyka wtryskiwaczy

Z dokumentacji producentów silników oraz dostępnych danych literaturowych [3]

wynika, że najbardziej precyzyjnym podzespołem w układzie wtryskowym jest wtryski-

wacz, w którym luzy prowadzenia iglicy są rzędu kilku µm zaś przekroje niektórych

kanałów wynoszą nie więcej niż 0,25 mm². Dlatego też ten element jest najbardziej na-

rażony na uszkodzenia w przypadku stosowania paliw niezgodnych z normami. Na pod-

stawie obserwacji autora można stwierdzić, że stan uszkodzenia wtryskiwaczy nie jest

zależny od wieku silnika a od czasu pracy na zanieczyszczonym paliwie.

Page 3: ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/201287)2012/087-098.pdf · Najczęściej diagnostyka silników przemysłowych nie jest tak bardzo zaawansowana jak to jest w silnikach pojazdów

89

Rys. 3. Liczba godzin pracy wtryskiwaczy do momentu uszkodzenia [2]

Z praktycznego punktu widzenia bardzo ważnym elementem eksploatacji silnika

jest także jego prawidłowa i szybka diagnoza, a w przypadku wystąpienia usterki także

skuteczna i szybka naprawa. Wiąże się to z ogromnymi kosztami związanymi

z przestojem maszyny, która to jest napędzana spalinowym silnikiem przemysłowym.

Maszyny te są najczęściej jednym z ogniw procesu technologicznego i każdy niepożąda-

ny przestój przynosi straty w całym procesie technologicznym.

Rys. 4. Przykłady zastosowania spalinowych silników przemysłowych [2]

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

silnik 1 silnik 2 silnik 3 silnik 4 silnik 5 silnik 6 silnik 7

godz.

Page 4: ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/201287)2012/087-098.pdf · Najczęściej diagnostyka silników przemysłowych nie jest tak bardzo zaawansowana jak to jest w silnikach pojazdów

90

Analizując procedury diagnostyczne różnych producentów silników można wyty-

pować następujące metody diagnostyczne wtryskiwaczy Common Rail:

1) Metody elektryczne

Polegają głównie na wykorzystaniu mierników elektrycznych, jak np. oscyloskop, do

badania przebiegu napięć a w szczególności przebiegu natężeń prądu oraz ich charak-

terystyki w czasie. Tą metodą można zdiagnozować usterkę po stronie elektrycznej

taką jak: przerwanie obwodu elektrycznego, nieprawidłowe wartości napięcia i natę-

żenia prądu, uszkodzenia cewki w przypadku pomiaru indukcyjności czy też stosu

piezoelektryków w przypadku pomiaru pojemności elektrycznej.

2) Metody komputerowe

Polegają na analizie parametrów uzyskanych za pomocą komputera i programu dia-

gnostycznego producenta silnika. Najczęściej diagnostyka silników przemysłowych

nie jest tak bardzo zaawansowana jak to jest w silnikach pojazdów samochodowych,

aczkolwiek w niektórych rozwiązaniach można znaleźć takie parametry diagnostycz-

ne wtryskiwaczy jak współczynnik wypełnienia, stabilizacja biegu jałowego, adapta-

cja średniej wartości dawki, kalibracja dawki zerowej – które to parametry świadczą

pośrednio także o poprawności działania wtryskiwaczy [4].

3) Metody pomiaru zadymienia

Metoda opisana w pracach [5,6] jest stosowana wówczas, gdy istnieje możliwość

zmierzenia wartości zadymienia spalin. Wówczas rozłączając przewody zasilające

pracującego wtryskiwacza i podłączając go do nowego „serwisowego” wtryskiwacza

można zauważyć i zmierzyć zmiany w zadymieniu, jeżeli faktycznie wyłączony wtry-

skiwacz działał niepoprawnie.

4) Metody pomiaru przelewu

Najbardziej rozpowszechniona metoda badania poprawności pracy wtryskiwacza,

głównie pod kątem usterki mechanicznej. Za pomocą przewodów przelewowych

i menzurek wyznacza się wartość przelewu z każdego wtryskiwacza lub zbiorczo

i porównuje zgromadzoną ilość paliwa z danymi ustalonymi przez producenta. Nad-

mierny przelew może wskazywać na niepoprawną pracę wtryskiwacza lub całego

kompletu.

5) Badanie wtryskiwaczy na stanowisku probierczym w specjalistycznym zakładzie

Jest to najbardziej precyzyjny sposób sprawdzenia działania wtryskiwacza, polegają-

cy na przeprowadzeniu szeregu precyzyjnych testów pracy wtryskiwacza takich jak:

zdolność podziałowa wtryskiwaczy, ustalanie „mikro dawki”, pełne obciążenie wtry-

skiwacza itd. [7].

Analizując metody diagnostyczne wtryskiwaczy należy podkreślić, iż mogą one

mieć swoje ograniczenia w zastosowaniu do diagnostyki silnika w terenie, w którym

pracuje maszyna. W badanym silniku nie obserwowano uszkodzeń po stronie elektrycz-

nej obwodu sterowania wtryskiwaczami, aczkolwiek jest to zależne od modelu silnika

i jego producenta. Diagnostyka komputerowa silników przemysłowych nie zawsze jest

aż tak rozbudowana jak w systemach silników samochodowych, stąd też może nie mieć

pełnego zastosowania. Weryfikacja uszkodzenia wtryskiwaczy za pomocą badania za-

dymienia ogranicza się do posiadania bardzo drogiego urządzenia, którym jest analizator

spalin i także nie ma praktycznego zastosowania w naprawach w terenie. Badanie wtry-

skiwaczy w specjalistycznym zakładzie mija się z celem, jeżeli mechanik musi szybko

określić przyczynę awarii i podjąć decyzję o wymianie wtryskiwaczy w miejscu postoju

maszyny. Pozostaje pomiar przelewu, który nie we wszystkich silnikach można precy-

zyjnie ustalić. W badanym silniku pomiaru dokonuje się zbiorczo ze wszystkich

Page 5: ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/201287)2012/087-098.pdf · Najczęściej diagnostyka silników przemysłowych nie jest tak bardzo zaawansowana jak to jest w silnikach pojazdów

91

wtryskiwaczy, stąd też jeżeli zgromadzona ilość paliwa przekroczy ustaloną normę przez

producenta, wówczas koniecznym jest wymiana całego kompletu wtryskiwaczy np. 6

sztuk a co za tym idzie wszystkich przewód wysokiego ciśnienia itd. Dodatkowym kosz-

tem jest czas pracy potrzebny do wymiany wszystkich wtryskiwaczy co wiąże się

z zwiększeniem kosztów naprawy i dodatkowym przestojem maszyny. Z obserwacji

procesu naprawy takiej usterki, żądań użytkowników w takich przypadkach oraz kalku-

lacji kosztów można stwierdzić, iż istnieje potrzeba opracowania znacznie szybszej,

precyzyjniejszej i tańszej metody diagnozy pracy poszczególnych wtryskiwaczy Com-

mon Rail [8]. Poniżej przedstawiono zestawienie kosztów usunięcia awarii powstałej

w silniku maszyny drogowej do rozkładania asfaltu przy założeniu, że diagnostyka

usterki układu wtryskowego została wykonana metodą tradycyjną czyli poprzez pomiar

nadmiernego zbiorczego przelewu z wtryskiwaczy oraz że wymianie podlega cały kom-

plet wtryskiwaczy. Porównano te koszty z proponowaną metodą badania poszczegól-

nych wtryskiwaczy z pomocą EA.

Rys. 5. Koszty w PLN netto usunięcia usterki wtryskiwaczy w maszynie drogowej [2]

W ostatnich latach rozwija sie dosyć dynamicznie metoda zastosowania Emisji

Akustycznej w badaniach i diagnostyce elementów i podzespołów silnika spalinowego.

Emisja Akustyczna jest to zjawisko występowania chwilowych fal sprężystych wywoła-

nych przez wyzwolenie energii w materiale lub przez proces [9]. W silnikach spalino-

wych sygnał Emisji Akustycznej (EA) znalazł zastosowanie m.in. w detekcji luzów

zaworowych [10], badaniu szczelności uszczelki pod głowicą [11], pracy pompy wtry-

skowej i wtryskiwaczy sterowanych mechanicznie [12,13,14], badaniu stanu pierścieni

tłokowych [15], pomiarów wartości ciśnienia spalania w komorze cylindrowej [16]

i inne. Pojawiły się już pierwsze artykuły wykorzystujące EA w diagnozie pracy wtry-

skiwaczy Common Rail [17,18], jednak skupiają się one na specyficznym zakresie ba-

dań jak np. zastosowanie paliw alternatywnych i wpływ tych paliw na wtryskiwacz czy

też opis usterek wtryskiwaczy, takich jak uszkodzenie końcówki rozpylacza, które nie

występowały w badanym silniku.

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

Tradycyjna metoda Diagnostyka EA

Koszt przestoju

Koszt robocizny

Koszt części

Koszt wtryskiwaczy

PLN netto

Page 6: ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/201287)2012/087-098.pdf · Najczęściej diagnostyka silników przemysłowych nie jest tak bardzo zaawansowana jak to jest w silnikach pojazdów

92

3. Badania eksperymentalne

Badania przeprowadzono na fabrycznie nowym, nowoczesnym, przemysłowym sil-

niku z zapłonem samoczynnym z układem wtryskowym Common Rail stosowanym do

napędu maszyn drogowych, rolniczych czy też budowlanych.

Tabela 1. Zestawienie podstawowych danych technicznych badanego silnika

Silnik rzędowy, czterosuwowy, certyfikowany wg norm EU 97/68/EC Stage 3A

Liczba cylindrów 4

Średnica cylindra 105 mm

Skok tłoka 127 mm

Pojemność silnika 4400 cm3

Maksymalna moc przy 2200 obr/min 102 kW

Maksymalny moment obrotowy przy 1400 obr/min 536 Nm

Stopień sprężania 16,2:1

Maksymalne ciśnienie wtrysku 160 MPa

Typ wtryskiwacza elektromagnetyczny

Na bazie niniejszego silnika zbudowano stanowisko badawcze przedstawione na

zdjęciu poniżej. Ze względu na to, iż ogromna większość zakładów naprawczych nie

posiada i nie stosuje hamulców do obciążania silnika zaś wszystkie testy przed i po na-

prawie dokonuje się bez obciążenia, zdecydowano się na badanie wtryskiwaczy pod

obciążeniem około 5-10% czyli takim, które pochodzi od napędu osprzętu silnika. Pod-

czas diagnostyki silnika zamontowanego w maszynie również nie bada się wtryskiwaczy

np. metodą przelewową pod obciążeniem silnika. Dlatego też założono, iż badanie wtry-

skiwaczy EA powinno dać możliwość wykrycia nieprawidłowości pracy wtryskiwacza

właśnie pod niskim obciążeniem.

Rys. 6. Stanowisko badawcze [2]

Page 7: ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/201287)2012/087-098.pdf · Najczęściej diagnostyka silników przemysłowych nie jest tak bardzo zaawansowana jak to jest w silnikach pojazdów

93

Do badań wytypowano sześć fabrycznie nowych wtryskiwaczy oznaczonych jako

NN1, NN2...NN6 oraz sześć uszkodzonych opisanych jako UU1, UU1...UU6. Wartość

przelewu z wtryskiwaczy została zmierzona na silniku oraz potwierdzona na stole pro-

bierczym w specjalistycznym zakładzie aparatury wtryskowej. Zgodnie z Instrukcją

Serwisową producenta prędkością badawczą przy pomiarze wartości przelewów z wtry-

skiwacza jest 1000 obr/min zaś czas pomiaru przelewu wynosił 1 minutę. Wartości prze-

lewu wytypowanych wtryskiwaczy podano poniżej i kolorem czerwonym oznaczono

wartość przelewu, wskazująca na uszkodzenie wtryskiwacza.

Rys. 7. Zestawienie graficzne średniej wartości przelewu zbiorczego z wtryskiwaczy

zgromadzonego w ciągu 1 minuty przy prędkości badawczej [2]

Do pomiaru sygnału Emisji Akustycznej wykorzystano akcelerometr o oznaczeniu

4371V firmy Bruel&Kjaer. Układ pomiarowy składa się z przetwornika Emisji Aku-

stycznej oraz oprogramowania wykonanego w Zakładzie Badań Nieniszczących Instytu-

tu Podstawowych Problemów Technicznych Polskiej Akademii Nauk [18].

Rys. 8. Uproszczony schemat układu pomiarowego Emisji Akustycznej

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

100 110 120 130 140 150 160 170

NN1 NN2 NN3 NN4 NN5 NN6 UU1 UU2 UU3 UU4 UU5 UU6

[ml]

Akcelerometr mocowany w

uchwycie

Wzmacniacz środkowoprze-

pustowy 20 dB

Analogowo-cyfrowa karta

dźwiękowa PCI 9118

Miejsce pomia-rowe

Komputer PC

Page 8: ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/201287)2012/087-098.pdf · Najczęściej diagnostyka silników przemysłowych nie jest tak bardzo zaawansowana jak to jest w silnikach pojazdów

94

W celu zapewnienia jednakowych warunków pomiaru EA wtryskiwaczy badano je

w jednym cylindrze. Montowano kolejno w głowicy, a następnie dokonywano pomiaru

sygnału EA z akcelerometru zamontowanego na króćcu przewodu wysokiego ciśnienia

do wtryskiwacza. Akcelerometr montowano w specjalnie wykonanym do tego celu

uchwycie, który był pozycjonowany na króćcu przy wtryskiwaczu i dokręcany jednako-

wym momentem 2,5 Nm za pomocą klucza dynamometrycznego. Każdorazowo wpro-

wadzano pomiędzy akcelerometr i powierzchnię króćca żel przewodzący.

Przed każdym pomiarem silnik pracował do momentu ustabilizowania się tempera-

tury wody chłodzącej (wynosiła ona w zadanych warunkach 79°C) oraz prędkości obro-

towej 1000 obr/min. Dokonywano 10 kolejnych pomiarów dla każdego wtryskiwacza

zdejmując każdorazowo akcelerator.

4. Wyniki badań

W omówieniu wyników wykorzystano fragment prowadzonych aktualnie przez au-

tora badań. Porównano wartości sygnałów fabrycznie nowego wtryskiwacza oraz uszko-

dzonego, którego wartość przelewu przekracza dopuszczalne normy określone przez

producenta i jest wyższa o 92% od wartości przelewu nowego wtryskiwacza. Poniżej

podano przebieg sygnału EA wybranych wtryskiwaczy jako wartość napięcia w [mV]

w czasie w [ms].

Rys. 9. Sygnał Emisji Akustycznej pochodzący z wtryskiwacza nowego

Porównując sygnały źródłowe Emisji Akustycznej widoczna jest liczba przekroczeń

sygnału zarówno dla progu 800 mV jak i 1000 mV. Dla uszkodzonego wtryskiwacza

wartości kolejnych przekroczeń sygnału są znacznie niższe.

[mV]

[s]

Page 9: ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/201287)2012/087-098.pdf · Najczęściej diagnostyka silników przemysłowych nie jest tak bardzo zaawansowana jak to jest w silnikach pojazdów

95

Rys. 10. Sygnał Emisji Akustycznej pochodzący z wtryskiwacza uszkodzonego

Na rysunkach powyżej czerwonym kółkiem zaznaczono moment przekroczenia

progu napięcia 1000 mV – dla nowego wtryskiwacza nastąpiło to po 0,78 ms od począt-

ku wtrysku zaś dla uszkodzonego dopiero po 1,88 ms od początku wtrysku. Przerywa-

nym kółkiem żółtym zaznaczono też impulsy sygnału, które można wyodrębnić we

wtryskiwaczu uszkodzonym.

Rys. 11. Wycinek spektrogramu EA z programu Z.Ranachowski IFTR-spectrum analy-

ser wraz z legendą (powyżej) oraz widok szczegółowy analizy czasowo-

częstotliwościowej wtryskiwaczy

10 20 30

[s]

10 20 30

[mV]

Wtryskiwacz nowy

Wtryskiwacz uszkodzony

[ms]

[ms]

Page 10: ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/201287)2012/087-098.pdf · Najczęściej diagnostyka silników przemysłowych nie jest tak bardzo zaawansowana jak to jest w silnikach pojazdów

96

We wtryskiwaczu z nadmiernym przelewem proces wtrysku paliwa do cylindra sil-

nika jest zakłócony poprzez zmianę wartości ciśnienia w komorze sterującej wtryskiwa-

cza. Konsekwencją tego jest to, że iglica nie jest unoszona w odpowiednim czasie co

powoduje niekontrolowane opadanie i unoszenie się iglicy, a tym samym zmienia się

wartość i moment wtrysku dawki paliwa. Generuje to jednocześnie różne częstotliwości

sygnału i tak jak to jest widoczne na rysunku powyżej, wykonanym w programie do

analizy EA [18]. W przypadku nowego wtryskiwacza widoczne są sygnały w okolicach

15 kHz na poziomie powyżej 54 dB. Dla uszkodzonego wtryskiwacza pasmo maksy-

malnego natężenia hałasu wynosi tylko 48 kHz i przesunęło się w zakres 12-13 kHz.

Dosyć wyraźna jest różnica także na wykresie gęstości widmowej, czyli wartości

napięcia w stosunku do częstotliwości w funkcji czasu. Dla omawianego przypadku

wykreślono ją w częstotliwości 15200 Hz.

Rys. 12. Gęstość widmowa sygnału EA w częstotliwości 15200 Hz dla

nowego wtryskiwacza

Rys. 13. Gęstość widmowa sygnału EA w częstotliwości 15200 Hz dla

uszkodzonego wtryskiwacza

t [ms]

t [ms]

Page 11: ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/201287)2012/087-098.pdf · Najczęściej diagnostyka silników przemysłowych nie jest tak bardzo zaawansowana jak to jest w silnikach pojazdów

97

Wartości gęstości widmowej sygnału EA przedstawiono w tej samej skali. W no-

wym wtryskiwaczu wartości napięcia osiągają 400-500 mV w kolejnych procesach

wtrysku zaś w uszkodzonym połowę mniej, czyli wartości z zakresu 150-250 mV.

5. Wnioski

Na obecnym etapie autor wciąż prowadzi badania wtryskiwaczy nowych i uszko-

dzonych przy pomocy EA pod kątem metody mocowania czujnika, miejsca mocowania

wtryskiwacza, stopnia przelewu z wtyskiwacza, warunków pracy silnika itd. Niemniej

analizując powyższe wybrane przykłady widać obiecujące rezultaty. Obecnie testowany

jest również analizator Emisji Akustycznej dedykowany do silników z wtryskiwaczami

Common Rail, który został opracowany w Zakładzie Badań Nieniszczących IPPT PAN

i Akademii Morskiej w Szczecinie. Analizator ten jest przenośnym urządzeniem, które

ma posłużyć do badań wtryskiwaczy w terenie przez mechaników, celem zastosowania

i dopracowania uniwersalnej metody diagnostycznej wtryskiwaczy Common Rail.

Literatura:

[1] Opracowanie własne na podstawie informacji zamieszczonych na stronach interne-

towych producentów

[2] Materiały fotograficzne oraz dane techniczne zgromadzone przez autora

[3] Informator techniczny firmy Bosch: Zasobnikowe układy wtryskowe Common

Rail, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Wydanie 2 rozszerzone, Warszawa

2009

[4] Gładysek J.: Common Rail Bosch – III Generacja, Diagnostyka systemów CR,

Materiały szkoleniowe z kursu Kraków 2009

[5] Gűnter H.: Układy wtryskowe Common Rail w praktyce warsztatowej, Budowa,

sprawdzanie, diagnostyka, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Wydanie 1,

Warszawa 2010

[6] Gűnter H.: Diagnozowanie silników wysokoprężnych, Wydawnictwo Komunikacji

i Łączności, Wydanie 3, Warszawa, 2009

[7] Centrum Szkolenia Motoryzacji „Autoelektronika Kędzia”. Budowa, funkcjono-

wanie i remonty systemów sterowania elektronicznego silników Diesla, Materiały

Szkoleniowe z kursu Poznań 2010

[8] Bejger A., Mazuruk P.: Praktyczne sposoby wykrywania niesprawności układów

wtryskowych silników Common-Rail, Nadieżnost i Efiektiwnost Tiechniczieskich

Sistiem, Mieżdunarodnyj Sbornik Trudow, Kaliningrad 2009, ISBN 978-5-94826-

245-1

[9] Norma PN-EN 1330-9-2002

[10] Elamin F., Fan Y., Gu F., Ball A.: Detection of diesel engine valve clearance by

acoustic emission, In: Proceedings of Computing and Engineering Annual, Re-

searchers' Conference 2009: CEARC’09. University of Huddersfield, Huddersfield,

pp. 7-13

[11] El-Ghamry M., Reuben. R. L., Steel, J. A.: The development of automated pattern

recognition and statistical feature isolation techniques for the diagnosis of recipro-

cating machinery faults using acoustic emission, Mechanical Systems and Signal

Processing, 2003

[12] Bejger A.: Możliwości aplikacyjne emisji akustycznej do badania układów wtry-

skowych silników okrętowych, Explo-Ship 2004, Zeszyty Naukowe Nr 1(73) Aka-

demii Morskiej w Szczecinie

Page 12: ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(87)/201287)2012/087-098.pdf · Najczęściej diagnostyka silników przemysłowych nie jest tak bardzo zaawansowana jak to jest w silnikach pojazdów

98

[13] Elamin F., Gu F., Ball A.: Diesel Engine Injector Faults Detection Using Acoustic

Emissions Technique, Modern Applied Science Vol. 4, No. 9; September 2010

[14] Ranachowski Z., Bejger A.: Fault diagnostic of the fuel injection system of a medi-

um power maritime diesel engine with application of acoustic signal, Archives of

Acoustic, Vol. 30, 4, Warszawa 2005

[15] Douglas R., Steel J., Reuben R.: A study of tribological behaviour of piston

ring/cylinder liner interaction in diesel engines using acoustic emission, Tribology

International,39 (2006)

[16] El-Ghamry, M., Steel, J. A., Reuben, R. L., Fog, T. L.: Indirect measurement of

indicated power from diesel engines using acoustic emission, Mechanical Systems

and Signal Processing, 2005, 19(4)

[17] Bialkowski M.T.: Theoretical and experimental investigation of a CDI injection

system operating on neat rapeseed oil – feasibility and operational studies,

Rozprawa doktorska School of Engineering and Physical Sciences, Chemical Engi-

neering, Heriot-Watt University. September 2009

[18] Olszowski S., Marczak M.: Diagnostics of new generation diesel engines,

Diagnostyka 4(48)/2008

[19] Ranachowski Z.: Instrukcja Obsługi Analizatora Emisji Akustycznej oraz oprogra-

mowania do obróbki sygnału, 2010

Streszczenie

W niniejszym artykule zaprezentowano praktyczne sposoby diagnozowania wtry-

skiwaczy oraz potrzeby wynikające z niedokładności werfikacji i znacznych kosztów

usunięcia usterki związanej z wtryskiwaczami Common Rail. Zaprezentowano fragment

prowadzonych prac związanych z zastosowaniem Emisji Akustycznej do diagnostyki

wtryskiwaczy Common Rail oraz wyniki badań, wskazujące na możliwości zastosowa-

nia tej metody w „polowych” naprawach wysokoprężnych silników spalinowych z za-

sobnikowym układem wtryskowym paliwa.

Słowa kluczowe: Common Rail, silnik spalinowy, silnik przemysłowy, Emisja Aku-

styczna

COMMON RAIL INJECTORS DIAGNOSIS USING ACOUSTIC EMISSION

Abstract

The paper presents practical methods of injectors’ faults detection and requirements

as a resulting of inaccuracies and significant cost associated with repairing Common Rail

injection systems. The article presented fragment of the research associated with using

Acoustic Emission for diagnostic and some results of the work which are giving possi-

bilities of applying this method in the “field” repair diesel engines with Common Rail

injection systems.

Keywords: Common Rail, combustion engine, industrial engine, Acoustic Emission