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Estimation of Engine Output for Marine Diesel Engines

선박용 디젤엔진의 출력산정에 관한 연구

  • Received : 2010.11.16
  • Accepted : 2011.01.03
  • Published : 2011.05.31

Abstract

To obtain the engine output correctly is basically very important factor for estimating a engine performance. But, it has been reported that the IHP measured from electronic indicator such as MIPS(Mean Indication Pressure System) has a deviation compared to mechanical indicator. It was reported by authors that the uncertainty of crank angle for TDC position could be one of the reasons. In this paper, the uncertainty of crank angle for TDC position and its influence to engine output were investigated respectively about M/E and G/E for marine diesel engines. For the purpose, two sampling methods of pressure in cylinder were considered which were 'angle base sampling' and 'time base sampling'. Angle base sampling is real crank angle acquired from angle encoder which is attached to crank shaft and time base sampling is crank angle calculated by detected revolution with Z-pluse of encoder. Time base sampling is same method of MIPS. This paper concluded that time base sampling method is not suitable for obtaining the output of marine diesel engine on board because of instantaneous speed variation and load fluctuation. Also it is verified that the variation of engine speed by load fluctuation should be one of reasons additionally in case of M/E.

기관의 정확한 출력을 얻기 위해서는 실린더내 압력의 정확한 측정이 기본적으로 중요하다. 그러나 MIPS같은 전자식지압기로 계측된 지시마력(IHP)과 기계식 지압기에 의해 산출된 지시마력 사이에는 상당한 차이를 보인다. 이러한 차이는 선박용 디젤엔진에서 TDC위치가 부정확하기 때문으로 확인되었다. 본 논문에서는 TDC위치에 대한 크랭크 각의 부정확한 정도를 선박용 M/E과 G/E에 대하여 각각 연구하였다. 또한 실린더 압력을 '시간기준'과 '크랭크각도기준'의 두 가지 방법으로 수집하여 검토하였다. 크랭크각도기준은 크랭크축에 장착된 엔코더로부터 실제 각도에 의한 수집방법이며, 시간기준은 엔코더의 Z펄스로 검출된 회전수에 의해 계산된 각도에 의한 수집방법이다. 시간기준 방법은 MIPS의 데이터 수집과 같은 방법이다. 시간기준 수집방법은 순간속도 변동과 부하변동의 영향으로 선박 엔진(M/E와 G/E)의 성능분석에는 적합하지 않음을 분명히 하였다. 또한, 각도기준 방법에 있어서도 M/E의 경우에는 부하변동에 의한 속도변동이 정확한 출력산정을 어렵게 하는 요인임을 확인하였다.

Keywords

References

  1. Kazumasa lida, Katsuo Akishino, Kazuo Kido, "IMEP estimation from instantaneous crankshaft torque variation", SAE Paper No.900617, 1990.
  2. 배상수, 임인건, 김세웅, 김응서, "사이클 내 크랭크축 각속도의 변동 해석", 한국자동차공학회논문집, 제4권, 제2호, pp. 166-172, 1996.
  3. Se-Woog Kim, "Misfire Detection of the Automotive Engine by Analysis of the Crankshaft Speed", 서울대학교 공학박사 학위논문, 1996.
  4. G.Rizzoni, "Diagnosis of Individual Cylinder Misfires by Signature Analysis of Crank shaft Speed Fluctuations", SAE Paper No.890884, 1989.
  5. Lars karlsson and Jarl Sobel, "Strole by stroke measurement of diesel engine performance on board", CIMAC Congress Kyoto Paper no.23, 2004.
  6. 최재성, 이진욱, 이상득, 조권회 "저속박용디젤기관의 순간회전속도 변동에 관한 연구", 한국마린엔지니어링학회지. 제31권 제2호, pp. 138-144, 2007. https://doi.org/10.5916/jkosme.2007.31.2.138

Cited by

  1. Improvement of combustion efficiency for marine auxiliary diesel engine vol.38, pp.3, 2014, https://doi.org/10.5916/jkosme.2014.38.3.233
  2. The effect of heat exchanger type for exhaust heat recovery system on diesel engine performance vol.38, pp.6, 2014, https://doi.org/10.5916/jkosme.2014.38.6.639
  3. Energy efficiency improvements in part load for a marine auxiliary diesel engine vol.38, pp.7, 2014, https://doi.org/10.5916/jkosme.2014.38.7.877
  4. Numerical Analysis for Reduction of Fuel Consumption by Improvement of Combustion Condition in a Common Rail Diesel Engine Generator vol.20, pp.4, 2016, https://doi.org/10.7842/kigas.2016.20.4.58
  5. 선박용 디젤엔진의 출력산정을 위한 TDC 위치보정에 관한 연구 vol.36, pp.4, 2011, https://doi.org/10.5916/jkosme.2012.36.4.459