TY - JOUR ID - TI - THEORETICAL AND EXPERIMENTAL STUDY OF COMPRESSION IGNITION ENGINE VIBRATION AND NOISE دراسة نظرية وعملية لاهتزاز وضوضاء محرك إشعال بالضغط AU - Dr. Nasir H. Abdul – Hussain* & Muthanna L. Abdullah* PY - 2013 VL - 13 IS - 3 SP - 536 EP - 550 JO - Iraqi journal of mechanical and material engineering المجلة العراقية للهندسة الميكانيكية وهندسة المواد SN - 20761819 AB - This paper presents an analytical model of the pressure force and vibratory response of the cylinder induced by the piston movement of compression ignition engine. In this method, the equation of motion for the coupled system of piston and cylinder is derived, taking account of three – degree of freedom system of the piston to simulate accurately time of the pressure force and vibratory response. The characteristics under different engine torque conditions of acoustic emission and vibration signals of the compression ignition engine from a baseline test are presented in this work. The purpose of this research is to investigate relation the engine vibration and noise with engine performance parameters ( indicated specific fuel consumption, indicated power, indicated pressure and indicated thermal efficiency), and the effect of different pressure forces on vibrations in a small diesel engine. The investigated parameters are indicated engine performance parameters, sound pressure level (SPL) and vibration generated from engine are calculated using cylinder pressure measurements. A MATLAB program is developed to get the pressure forces and vibration amplitudes in the three – dimensions. It was found that the peak amplitude of acoustic emission root mean square (RMS) signals correlating to the impact like combustion related events decreased in general as the engine torque increases. It is also noticed that the peak amplitude of the acoustic emission RMS attributing to indicated specific fuel consumption increases as the engine torque decreases. The calculation performance of the combined system is 76.72% when tested on the validation (theoretical) set and 75.47% on the final test set. The calculated results by MATLAB program show that the pressure forces and the piston vibration amplitudes agree well with measured results with relative true error of 3%.

تم في هذا البحث عمل نموذج تحليلي لقوة الضغط واستجابة الاسطوانة الاهتزازي الذي حدث لحركة مكبس اسطوانة محرك ذو إشعال بالضغط. تم في هذه الطريقة اشتقاق معادلة الحركة للنظام الثنائي ( المكبس والاسطوانة) ولثلاث محاور لحركة المكبس داخل الاسطوانة وذلك لتخمين وقت قوة الضغط والاستجابة الاهتزازية بدقة. وان الخواص تمت تحت عزم متغير للمحرك لانبعاث الضوضاء وإشارات الاهتزاز لمحرك إشعال بالضغط من خط الأساس للاختبار المعين في هذا العمل. إن الغرض من هذا البحث هو دراسة علاقة اهتزاز وضوضاء المحرك مع معاملات أداء المحرك ( الاستهلاك النوعي البياني للوقود – القدرة البيانية – متوسط الضغط الفعال البياني في الاسطوانة والكفاءة الحرارية البيانية)، وتأثير قوى الضغط المختلفة على اهتزازات محرك الديزل الصغير. إن المعاملات المدروسة وهي معاملات أداء المحرك البيانية، مستوى ضغط الصوت SPL والاهتزاز الناتج من المحرك تم حسابها باستعمال قياسات ضغط الاسطوانة. ولقد تم تطوير نظام MATLAB للحصول على قوى الضغط ومديات الاهتزاز في ثلاثة اتجاهات. لقد وجد إن المدى العالي لانبعاث شارات الصوت RMS ( مربع متوسط الجذر) مرتبطة بتأثير مجريات الاحتراق التي تقل بصورة عامة بزيادة عزم المحرك. كما لوحظ أن المدى العالي لانبعاث الصوت لإشارات RMS ينسب إلى الزيادة في قيمة الاستهلاك النوعي البياني للوقود مع نقصان عزم المحرك. إن حسابات الانجاز للنظام المركب كان 76.72 % عندما أجريت التجربة على مجموعة التصحيح (النظري) و75.47 % على مجموعة الاختبار النهائي. إن النتائج المحسوبة بواسطة برنامج MATLAB لقيم قوى الضغط ومدى اهتزاز المكبس تتفق جيدا مع النتائج العملية المستخلصة، وان نسبة الخطأ النسبية كانت 3%. ER -