For diesel engines, valve timing is important and is related to power efficiency and exhaust gas after-treatment. During operation, the temperature of engine components can change and thus influencing the actual valve timing. With collected data from a Scania experimental engine, a method for valve closing time detection based on knock sensors is proposed in this project using a signal processing method. For algorithm design and result evaluation purposes, two references are used in this project. One is nominal valve timing, and the other is a valve timing reference based on rocker arm force signals. The developed method is tested through 4 evaluations: (1) 30% engine load with different engine speeds (600 to 2000rpm), (2) 1200rpm engine speed with different engine loads (0 to 100%), (3) 40% load 1200rpm at different oil temperature (around 50 to 80°C), and (4) 40% load dropped to motored condition. By comparing evaluation results and previously reported data, the following conclusions can be drawn: (a) The developed method has the ability to catch the changing of valve closing time in most test cases; (b) The developed method has a maximum combined error (between detected valve closing and rocker arm unloaded time) of - 4.7CAD on the intake side and -12.6CAD on the exhaust side among all cylinders; (c) Due to interference from vibration caused by valve events of other cylinders, the developed method has worse accuracy with larger than 50% load. Further work can focus on the detection of valve opening time and the improvement of accuracy by finding better sensor positions. / För dieselmotorer är ventiltidpunkten viktig och relaterad till energieffektivitet och avgasefterbehandling. Under drift kan temperaturen på motorkomponenterna förändras och därmed påverka ventilernas faktiska timing. Med insamlade data från en Scania experimentell motor föreslås i detta projekt en metod för detektering av ventilstängningstid baserad på knackgivare med hjälp av en signalbehandlingsmetod. För algoritmdesign och resultatutvärdering används två referenser i detta projekt. Den ena är nominell ventiltidpunkt och den andra är en ventiltidsreferens baserad på vipparmskraftssignaler. Den utvecklade metoden testas genom 4 utvärderingar: (1) 30% motorbelastning med olika motorvarvtal (600 till 2000r/min), (2) 1200r/min motorvarvtal vid olika motorbelastningar (0 till 100%), (3) 40% belastning 1200r/min vid olika oljetemperatur (runt 50 till 80 °C), och (4) 40% belastning till motordrivet tillstånd. Genom att jämföra utvärderingsresultat och tidigare rapporterade data kan följande slutsatser dras: (a) Den utvecklade metoden har förmågan att fånga ändring av ventilstängningstiden i de flesta testfall; (b) Den utvecklade metoden har ett maximalt kombinerat fel (mellan detekterad ventilstängning och vipparmslasttid) på -4,7CAD på inloppssidan och -12,6CAD på avgassidan bland alla cylindrar. (c) På grund av vibrationsstörningar orsakade av ventilhändelser hos andra cylindrar har den utvecklade metoden sämre noggrannhet med större än 50% last. Det fortsatta arbetet kan fokusera på detektering av ventilernas öppningstid, förbättring av noggrannheten genom att hitta bättre givarpositioner.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-347832 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Wang, Yuxiao |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2024:120 |
Page generated in 0.002 seconds