Recovery of impact signatures in diesel engine using wavelet packet transform (WPT)

A fault diagnosis technique for internal combustion engines using time-scale representations of vibration signal is presented in this paper. Engine block vibration results as a sum of many excitations mainly connected with engine speed and their intensity increases with the appearance of a fault or in case of higher engine elements wearing. In this paper an application of acceleration signals for the estimation of the influence of piston skirt clearance on diesel engine block vibrations has been described. Engine body accelerations registered for three simulated cases representing piston skirt clearance variations were an object of preliminary analysis. The presented procedures were applied to vibration and pressure signals acquired for a 0.5 dm3 Ruggerini, air cooled diesel engine. Reciprocating machines are difficult to diagnose using traditional frequency domain techniques because of generate transient vibration. In conducted experiments WPT has been chosen as the decomposition tool for feature extraction as a tool providing a flexible time-frequency resolution and a rich library of redundant wavelet bases.

W artykule przedstawiono wyniki badań diagnostycznych silnika ZS za pomocą analizy czasowo-częstotliwościowej. Drgania bloku i głowicy badanego silnika są spowodowane wieloma wymuszeniami związanymi z jego prędkością obrotową a ich intensywność wzrasta wraz z pojawianiem się uszkodzeń mechanicznych, zużycia eksploatacyjnego oraz występowania anomalii w procesie spalania. Sygnały przyspieszeń drgań wykorzystano do określenia wpływu stanu symulowanego luzu w złożeniu tłok cylinder. W ramach badań silnika ZS, chłodzonego powietrzem o pojemności 0,5 dm3 firmy Ruggerini zasymulowano trzy wartości luzu. Ze względu na fakt, że silniki spalinowe są złożonymi obiektami diagnozowania wykorzystanie tradycyjnych metod analizy częstotliwościowej nie zapewnia precyzyjnej identyfikacji charakterystycznych wymuszeń. W prowadzonych badaniach przeprowadzono dekompozycję sygnału drganiowego za pomocą pakietów falkowych (WPT).