Introduction to Experimental Cells for Diesel Spray Research

Introduction to Experimental Cells for Diesel Spray Research

The  study of the  combustion process  in  Diesel  engines has  been  going  even  deeper into depth with  the application of new techniques of measure and  more  rigorous methodologies. This has  taken  into  new  expectations in the  development of parametric studies and  in the construction of tools (physical models or experimental setup) that  allow  the reproduction of similar  thermodynamic conditions to the  ones  present in the  inside  of a cylinder in a real thermal engine,  making it possible to obtain  greater approximations between the theoretical relation and the experimental one. Experimental setup classification…
Introduction to Liquid Sprays Characteristics in Diesel Engines

Introduction to Liquid Sprays Characteristics in Diesel Engines

For  decades, the  process of injecting  an  active  fluid  (diesel  fuel)  into  the  thermodynamic behaviour  of  a  working  fluid   (air  or  gas)  has  been   a  priority  in  the  research  of  the phenomena that   occur  in  combustion  systems. Due  to  technological improvements  it’s possible in present times  to characterise the  injection  fuel  process in such  conditions that match  those  happening when  the  engine  is running under standard conditions, hence  the purpose of these  studies, which  focus  in the  achievement of a perfect  mixture between the working and  active fluids;  as a result  of this, a series of consequences are triggered that  lead…
Introduction to Gasoline direct injection

Introduction to Gasoline direct injection

The  basic  goals  of the  automotive industry;  a high  power, low  specific  fuel  consumption, low emissions, low noise  and  better  drive  comfort.  With  increasing the vehicle  number, the role  of  the  vehicles   in  air  pollution has  been  increasing  significantly day  by  day.  The environment   protection   agencies    have    drawn  down  the   emission   limits    annually. Furthermore, continuously increasing price  of the  fuel  necessitates improving the  engine efficiency.  Since  the  engines with  carburetor do  not  hold  the  air  fuel  ratio  close  to  the stoichiometric at different working conditions, catalytic  converter cannot be used  in these engines. Therefore these  engines have  high  emission values  and  low  efficiency.  Electronic controlled Port Fuel Injection  (PFI) systems instead of fuel system  with  carburetor have been used  since  1980’s. In fuel  injection  systems, induced air  can  be metered precisely and  the fuel is injected  in the manifold to air amount. By using  the lambda sensor  in exhaust system, air/fuel  ratio  …
Introduction to Model-Based Condition and State Monitoring of Large Marine Diesel Engines

Introduction to Model-Based Condition and State Monitoring of Large Marine Diesel Engines

Although the history of diesel engines extends back to the end of the nineteenth century and in spite of the predominant position such engines now hold in various applications, they are still subject of intensive research and development. Economic pressure, safety critical aspects, compulsory onboard diagnosis as well as the reduction of emission limits lead to continuous advances in the development of combustion engines. Condition monitoring and fault diagnosis represent a valuable set of methods designed to ensure that the engine stays in good condition during its lifecycle, [7] and [13].  Diagnosis in the context of diesel engines is not new and various approaches have been proposed in the past years, however, recent technical and computational advances and environmental legislation have stimulated the development of more efficient and robust techniques.   In addition, the number of electronic components such as sensors or actuators and the complexity of engine control units (ECUs) are steadily increasing.  Meanwhile, most of the software running on the main ECU is responsible for condition monitoring of sensor signals, monitoring parameter ranges, detecting short/open circuits, and verifying control deviations. However, these kinds of condition monitoring systems (CMS) are not designed to detect and clearly identify different engine failures, sensor drifts and to predict developing failures, i.e. to asses degradation of certain components right in time. Especially the reliable detection and separation of engine malfunctions is of major importance in various fields of industry in order to predict and to plan maintenance intervals. Diesel engines usually consist of a fuel injection system,  pistons,  rings,  liners,  an inlet and exhaust system, heat exchangers, a lubrication system, bearings and an ECU. For the design of an efficient CMS it is essential to know as much as possible about the underlying thermodynamical processes and possible faults and malfunctions.  This information can be seen as a-priori knowledge and can be used to increase the robustness of fault detection algorithms. In the following, common diesel engine faults and fault mechanisms, and their causes are listed.…