【作者】

Marco Coppo, Francesco Catucci, Marco Ferro, Marco

【摘要】

论文已在温哥华2019年CIMAC大会上发表，论文版权归CIMAC所有。 许多以产品为中心的行业已经通过利用数据分析的力量发展了他们的服务范围。数字演变最近成为大型发动机业务的热门话题，因为它有望为最终用户创造价值，这些终端用户受到多年利润率下降的挤压。发动机用户的主要价值来源是最佳的燃油消耗和由于计划外维护而减少的停机时间，而喷射系统对于两者的交付至关重要。 OMT已经剥离了初创公司OMT Digital，以迅速发展其产品，同时也包括基于其产品的服务。在这种配置中，2家公司共同合作创建了一个智能注射器，能够将其操作特性传达给本地处理单元，以执行快速数据分析，并向发动机控制单元和机舱工作人员提供即时反馈，以及将处理后的数据传输到基于云的存储，以进行进一步的分析和知识生成。 本文介绍了系统架构，详细说明了从喷油器中提取数据时遇到的挑战，详细说明了获取有用信息，并进一步处理此信息以获取有关喷油器操作的知识，这对于为用户提供增值服务很有用。 沿着该路径遇到的第一个挑战是以廉价且稳健的方式测量信息丰富的信号，例如控制体积压力。实现这一目标需要开发专用压力传感器，与喷油器硬件共同设计，因为在使用重质燃料油的情况下，在可能达到200℃的环境中，没有商用传感器可用于测量高达2500 bar的压力，以及在ø5mm×5 mm的可用空间内，成本目标低于30€。传感器采用压电陶瓷元件制造，并集成在喷油器孔板中。在设计传感器的机械接口时要特别小心，以使输出最大化而不会使传感元件过载。 传感器产生的电荷信号由专门设计的电荷放大器转换为电压，然后由集成在喷油器中的微控制器进行数字化和线性化。比较用定制传感器获得的信号和用实验室级压阻式传感器获得的信号表明非常一致。 喷油器电子装置还通过热电偶和霍尔效应传感器获取喷油器温度和螺线管电流，并通过专用集线器进行传输，该专用集线器还提供CAN和以太网接口，用于将其连接到发动机控制单元和数据处理电脑。 本文介绍了如何使用控制体积压力信号来识别喷射的重要时间事件，例如开始和结束，相对于螺线管电流信号，以及喷油器切换时间。实时和长期趋势的这些数据的知识允许检测喷油器操作异常，例如与更高的燃料消耗相关的延迟的喷射开始，以及由控制单元进行的补偿以保持发动机最佳地运行。 温度测量允许检测当前使用的燃料，以及船用柴油和重质燃料油之间的转换时间和速度;电磁阀电流测量可以深入了解所执行的实际喷射循环次数。所有这些数据都被输入机器学习算法，以使OMT能够根据实际使用条件预测喷油器寿命。 本文最后概述了一旦喷油器寿命可以足够精确地预测就可以提供的服务，包括向发动机用户，而不是喷油器本身销售喷油周期和正常运行时间的可能性，从而减少运行支出。

【会议名称】

第29届CIMAC会议

【会议地点】

加拿大 温哥华

【下载次数】

7

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