Impact of external interferences on vibroacoustic signals coming from combustion engine during cold test

In the paper is presented impact of external interferences on vibroacoustic signals coming from a spark ignition engine’s vibrations in cold test performed on engine assembly line. As the basis to the analysis were used signals of piezoelectric sensor mounted on cylinder block of the engine driven by electric motor. In course of the testing it has been used the order tracking analysis of the vibrations during the cold test, while experimental results were used to statistic analysis of significance of influence with use of the MiniTab computer program. The main objective of the investigations was to verify actually obtained vibroacoustic signals and to minimize interferences coming from the measuring system. It should contribute to reduction of tolerance limits and improved detection of faulty engines with use of vibroacoustic methods. The investigations have shown significant impact of contact surface of the cylinder block with the sensor and impact of deformations of compression spring on results of recorded vibroacoustic signal. Such impact should be taken into considerations in numerical analysis of the signal. It has been proposed to perform activities to reduce influence of the interferences on recorded signals. Results of the investigations have been already utilized in production cold tests of spark ignition engines.

W artykule przedstawiono wpływ zakłóceń zewnętrznych na sygnały wibroakustyczne drgań silnika o zapłonie iskrowym podczas testu zimnego na linii produkcyjnej. Podstawą analiz były sygnały czujnika piezokwarcowego pochodzące z korpusu silnika spalinowego napędzanego silnikiem elektrycznym. W badaniach wykorzystano analizę rzędową drgań podczas testu zimnego, a wyniki doświadczalne poddano analizie statystycznej istotności oddziaływania z wykorzystaniem programu MiniTab. Podstawowym celem badań była weryfikacja aktualnie uzyskiwanych sygnałów wibroakustycznych i minimalizacja zakłóceń pochodzących od układu pomiarowego. Powinno to prowadzić do zmniejszenia limitów tolerancji i poprawy wykrywalności silników wadliwych metodami wibroakustycznymi. Badania wykazały istotny wpływ stanu powierzchni styku czujnika z kadłubem i odkształcenia sprężyny dociskowej na wyniki rejestrowanego sygnału wibroakustycznego. Wpływ ten należy uwzględniać w numerycznych analizach sygnału. Zaproponowano zabiegi zmniejszające oddziaływanie zakłóceń na rejestrowany sygnał. Wyniki badań mogą być już obecnie wykorzystane w produkcyjnych testach zimnych silników o zapłonie iskrowym.