Cechą wyróżniającą sposób według wynalazku jest bezpośredni pomiar położenia tłoka silnika realizującego obieg cieplny. Umożliwia on wyznaczanie funkcji aproksymujące prędkość tłoka, która, wraz ze zmierzonym ciśnieniem gazu roboczego, stanowi podstawę obliczenia strumienia energii i dalej mocy indykowanej.

Charakterystyczne jest, że w sposobie tym wspólną dziedziną dla wszystkich mierzonych i obliczanych wielkości fizycznych jest czas, podczas gdy w dotychczasowych metodach dziedzinę stanowi kąt obrotu wału korbowego lub objętość przestrzeni roboczej cylindra. Zamienne zastosowanie czasu w tym kontekście, pozwala na uproszczenie procesu rejestracji sygnałów pomiarowych i obliczeń. Prędkość tłoka, strumień energii oraz moc indykowana wyznaczane są dla każdego pojedynczego cyklu pracy.

Możliwa jest także prezentacja wyników uśrednionych z zadanej liczby zmierzonych cykli pracy układu cylindrowego. Sposób według wynalazku w szczególności może znaleźć zastosowanie na silnikach wodzikowych dużej mocy. Istnieje w nich konstrukcyjna możliwość zainstalowania czujnika do bezpośredniego pomiaru przemieszczenia wodzika w skrzyni korbowej silnika, który jest sztywno i bezpośrednio przymocowany do trzonu tłoka. Takie zainstalowanie przyrządów pomiarowych zapewniłoby możliwość obserwacji całego zakresu skoku tłoka i pozwoliło na zastąpienie skomplikowanego algorytmu wyznaczania funkcji aproksymującej ruch tłoka aproksymacją wielomianami sklejanymi. Pozwoliłoby to na prowadzenie obliczeń strumienia energii oraz wyznaczenie mocy indykowanej w czasie rzeczywistym.

Sposób według wynalazku jest pozbawiony podstawowej wady metody stosowanej dotychczas, jaką jest bezpośredni wpływ dokładności instalacji czujnika położenia wału na wartość wyznaczonej mocy indykowanej. Przeciwnie, na wynik, tj. wartość wyznaczonej mocy indykowanej, uzyskany sposobem według wynalazku, nie mają wpływu: dokładność instalacji czujnika położenia wału korbowego, drgania skrętne wału korbowego, ani trwałe skręcenie wału korbowego spowodowane momentem obrotowym wynikającym z rzeczywistego obciążenia użytecznego silnika.

Moc indykowana jest obliczana na podstawie dokładnie mierzalnych wielkości wejściowych: położenia tłoka i ciśnienia gazu roboczego w cylindrze, których niepewności mogą być precyzyjnie określone. Dlatego wartość mocy indykowanej, wyznaczonej sposobem według wynalazku, może być traktowana, jako wartość bezwzględna, ze ściśle określoną i znaną niepewnością.

Kontakt z Brokerem Technologii
Centrum Transferu Technologii Morskich, Akademia Morska w Szczecinie

Dorota Ziółkiewicz

tel. +48 91 48 09 696

e-mail: d.ziolkiewicz@am.szczecin.pl