Methodolgy for the Diagnostic of the Combustion Process of an Idi Diesel Engine Méthodologie pour le diagnostic du processus de combustion dans un moteur Diesel à injection indirecte

Abstract

Measurement of pressure in the pre-chamber and in the main chamber of an indirect injection Diesel engine provide useful information for the interpretation of the combustion process. However, this is not easy because pressure signals are affected by a number of simultaneous processes such as compression, heat transfer and heat release, and mass exchange between chambers. Diagnostic models try to separate these effects by providing heat release laws which describe with detail the combustion process timing. The whole diagnostic procedure, which is simple and accurate in the case of DI Diesel engines, becomes more complex in IDI ones, and requires much care in calibration, filtering and adjustment because most of the information depends on differences between pressure in the two chambers, whose absolute values are only slightly higher than the accuracy of the pressure measurements. In this work a methodology for the experimental diagnostic is described. The methodology covers the engine testing in both motored and firing conditions, the pressure signal acquisition and processing, the determination of the engine dynamic characteristics, the adjustment of a diagnostic mathematical model, and the final interpretation of the pressure signals through the diagnostic model. Finally, some examples of application are presented. La mesure de la pression dans la préchambre et la chambre principale d'un moteur Diesel à injection indirecte permet d'obtenir une information très utile pour l'interprétation du processus de combustion. Cependant, cette analyse est rendue difficile par le fait que les signaux de pression contiennent l'effet simultané de divers processus, comme la compression, la transmission de chaleur aux parois, le dégagement de chaleur et l'échange de masse entre les deux chambres. L'objectif des modèles de diagnostic est d'isoler ces effets afin d'obtenir des lois de dégagement de chaleur qui décrivent en détail l'évolution temporelle du processus de combustion. La procédure de diagnostic, relativement aisée et précise dans le cas des moteurs Diesel DI, s'avère plus complexe dans le cas étudié et nécessite une attention particulière pour la calibration, le filtrage et l'ajustement, vu que la majeure partie de l'information dépend des différences de pression entre les deux chambres, différences de pression très légèrement supérieures seulement à la précision des mesures de pression. Cet article décrit une méthodologie pour le diagnostic expérimental. La méthodologie comprend l'essai sur moteur entraîné et en combustion, l'acquisition et le traitement des signaux de pression, la détermination des caractéristiques dynamiques du moteur, l'ajustement du modèle de diagnostic et l'interprétation des signaux de pression par ce modèle. Finalement, quelques exemples d'application sont présentés.