ES2867231T3

ES2867231T3 - Aparato de análisis de combustión para motores de baja velocidad de gran tamaño y método para determinar el estado de combustión del motor utilizando el mismo

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Publication number: ES2867231T3
Application number: ES19170460T
Authority: ES
Inventors: Kyun Sik Jung; Su Kyoung Lee
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-04-23
Filing date: 2019-04-23
Publication date: 2021-10-20
Anticipated expiration: 2039-04-23
Also published as: JP2019190464A; EP3561475B1; KR101891477B1; EP3561475A1; JP6844098B2; DK3561475T3

Abstract

Un aparato (100) de análisis de combustión de un motor de baja velocidad de gran tamaño que realiza el análisis de combustión en un motor durante un ciclo, comprendiendo el aparato (100) un analizador (30) de combustión que recopila los valores de presión de combustión de los cilindros en ángulos de giro de un cigüeñal a partir de una señal sobre la presión de combustión individual de los cilindros y una señal sobre un ángulo de giro del cigüeñal que se ingresan desde el exterior, y luego analiza y muestra un volumen de la cámara de combustión, una tasa de cambio de presión, una tasa de generación de calor, velocidades instantáneas del motor y gas de combustión, para los cilindros, en una pluralidad de gráficos, en donde los gráficos incluyen: un gráfico de Pθ que muestra la presión de combustión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal; un gráfico de PV que muestra la presión de combustión en los volúmenes de la cámara de combustión de los cilindros; un gráfico de dP que muestra las tasas de cambio de presión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal; un gráfico de tasa de generación de calor que muestra las tasas de generación de calor de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal; un gráfico de temperatura del gas de combustión que muestra las temperaturas del gas de combustión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal y un gráfico de cambio de velocidad instantánea que muestra las velocidades instantáneas del motor en los ángulos de giro del cigüeñal, caracterizado por que el aparato (100) comprende además un examinador (40) de combustión que determina los estados de la relación aire- combustible del combustible de los cilindros a partir del gráfico de Pθ, el gráfico de tasa de generación de calor y el gráfico de temperatura del gas de combustión; estados de inyección de combustible y estados de consumo de combustible de los cilindros a partir del gráfico de PV y el gráfico de tasa de generación de calor; estados de cantidad de combustible de los cilindros a partir del gráfico de PV y del gráfico de temperatura del gas de combustión; golpeteo del motor y postcombustión en los cilindros a partir del gráfico de dP, el gráfico de tasa de generación de calor, y el gráfico de temperatura del gas de combustión; y si la presión máxima de combustión de los cilindros coincide a partir del gráfico de cambio de velocidad instantánea y el gráfico de Pθ.

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato de análisis de combustión para motores de baja velocidad de gran tamaño y método para determinar el estado de combustión del motor utilizando el mismo

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

Esta solicitud reivindica la prioridad de la Solicitud de Patente Coreana N° 10-2018-0047000 presentada el 23 de abril de 2018 en la Oficina de Propiedad Intelectual de Corea.

Antecedentes

Campo

La presente divulgación se refiere a un aparato de análisis de combustión para un motor de baja velocidad de gran tamaño y a un método para determinar un estado de combustión de un motor usando el mismo y, más en concreto, a un aparato de análisis de combustión para un motor de baja velocidad de gran tamaño, el aparato que es capaz de determinar si hay un problema con un motor analizando el estado de combustión de un motor de 2 tiempos o 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño que está aplicado en un barco, y similares y examinando el estado de combustión del motor a partir del resultado del análisis, y un método para determinar el estado de combustión de un motor usando el mismo.

Descripción de la técnica relacionada

En general, un dispositivo de monitorización de motor de barco está destacando como equipo necesario para el mantenimiento de motores de barcos. En concreto, los dispositivos de monitorización de motor de barco requieren necesariamente una tecnología que minimice los errores de medición para realizar mediciones precisas y exactas en los motores, y con este fin, se han desarrollado varias tecnologías de medición. Por tanto, el documento WO 2017 076450 A1 divulga un método de control del motor que se utilizará para detectar fallos de encendido en un motor de combustión interna que tiene al menos un sensor de presión para la detección de presión en el cilindro y una unidad de control electrónico. El método de control del motor comprende detectar una presión en el cilindro, determinar una posición del cigüeñal del motor, calcular el índice de temperatura en base a la presión medida en el cilindro y un volumen del cilindro en función de la posición del motor medida a través de la ley del gas ideal por la unidad de control electrónico, determinar, a partir del índice de temperatura calculado dentro de la carrera de expansión actual del motor de combustión interna, si tiene lugar o no un evento de combustión en la carrera de expansión actual.

El documento WO 2004048761 A1 divulga un motor de encendido por combustión de cuatro tiempos que comprende un motor diésel, y divulga un método para derivar una medida del rendimiento del eje del motor que comprende medir la presión del cilindro durante un ciclo del cilindro, construir una función de variación de presión, obtener una medida del trabajo realizado en el pistón en el cilindro del mismo, derivar la medida del rendimiento del eje a partir de la medida del trabajo realizado e identificar una medida de las pérdidas por fricción del motor y restar estas de la medida del trabajo realizado en el pistón para derivar la medida del rendimiento del eje.

El documento US 2017082523 A1 divulga el estimador de par motor que comprende un sensor de presión interna del cilindro configurado para detectar una presión en el cilindro como una presión interna del cilindro, una unidad de cálculo de par indicado configurada para calcular un par indicado sobre la base de la presión interna del cilindro detectada, una unidad de cálculo del par de pérdida de la bomba configurada para calcular un par de pérdida de la bomba sobre la base de la presión interna del cilindro detectada y una unidad de cálculo del par motor configurada para calcular un par motor del motor de combustión interna utilizando el par indicado calculado y el par de pérdida de la bomba. La unidad de cálculo del par indicado y la unidad de cálculo del par de pérdida de la bomba que calculan el par indicado y el par de pérdida de la bomba relacionados con un ciclo de combustión actual, respectivamente, sobre la base de la presión interna del cilindro detectada en un período desde la carrera de escape en un ciclo de combustión anterior a la carrera de expansión en el ciclo de combustión actual.

El documento FR 2 888 880 A1 divulga un dispositivo para la detección en tiempo real del inicio de la fase de combustión de un motor de combustión interna, en concreto para un vehículo de motor, caracterizado por que comprende un medio (20) para calcular una variable (C) representativa de la evolución de la combustión en función de la presión de la cámara de combustión y del ángulo del cigüeñal, y un medio (23) para comparar dicha variable (C) con un umbral (S) para determinar el estado de combustión de dicho motor, dicha variable (C) que es una función de la derivada de la cantidad de energía (Q) presente en los gases de la cámara de combustión con respecto al ángulo (0) del cigüeñal.

El documento US 2007/100534 A1 divulga un método de cálculo de rendimiento del motor que comprende realizar un modelo de estimación de par que define una relación entre el par indicado y los valores característicos que indican un flujo de gas y un estado de combustión en un motor de combustión interna, determinar un valor de un parámetro relacionado con una tasa de generación de calor dQ/d0, que es una tasa de cambio de un valor calorífico Q en un cilindro con respecto a un ángulo 0 del cigüeñal basado en una condición de funcionamiento, calcular la tasa de generación de calor dQ/d0 bajo una condición de funcionamiento deseada, usar el valor del parámetro y estimar el par indicado del motor de combustión interna en base al modelo de estimación de par, usar la tasa de generación de calor dQ/d0.

Un indicador para medir el rendimiento de los motores de barco es representativo de la tecnología de medición del dispositivo de monitorización de motor de barco y se clasifica en un tipo mecánico y un tipo electrónico.

Un indicador mecánico se ha utilizado generalmente para barcos en la técnica relacionada, y se monta en un grifo de prueba de un motor y realiza la medición dibujando la presión de una cámara de combustión en un papel y luego calculando el área usando un medidor llamado planímetro. Sin embargo, el indicador mecánico tiene un problema de que existe un error de alrededor del 10% entre el estado real de un motor y el resultado de la medición debido a la competencia de la persona que realiza la medición y un error del medidor.

Por consiguiente, recientemente se utilizan generalmente indicadores electrónicos que compensan los defectos de los indicadores mecánicos.

Un indicador electrónico mide el rendimiento de un motor de barco, de manera diferente al indicador mecánico, dibujando un diagrama de volumen mediante muestreo de presión para un ciclo del motor utilizando equipo digital y calculando automáticamente el área.

El indicador electrónico muestrea la presión para un ciclo de un motor a través de un método basado en el tiempo o un método basado en el ángulo.

El muestreo basado en el método basado en el tiempo es un método para recopilar valores de presión de acuerdo con una unidad de tiempo establecida para un ciclo de un motor y el muestreo basado en el método basado en el ángulo significa un método para recopilar valores de presión de acuerdo con una unidad de ángulo establecida para un ciclo de un motor.

Sin embargo, el muestreo basado en el método basado en el tiempo tiene un problema de provocar un gran error de punto muerto superior (TDC) porque ignora un cambio de velocidad instantánea de un motor.

Por consiguiente, el muestreo basado en un método basado en ángulo que recopila valores de presión utilizando un sensor de ángulo (codificador) que se instala en un extremo de un cigüeñal se aplica normalmente en la técnica relacionada.

Es decir, los dispositivos de monitorización de motor de barco de la técnica relacionada diagnostican el estado de combustión de un motor utilizando una tecnología de medición de presión electrónica que emplea la tecnología de muestreo basada en el método basado en el tiempo para una medición precisa y exacta.

Por consiguiente, los dispositivos de monitorización de motor de barco de la técnica relacionada crean un gráfico de P0 que muestra los valores de presión en los ángulos del cigüeñal y un gráfico de PV que muestra los valores de presión en los volúmenes de la cámara de combustión, utilizando la información recopilada, y miden y calculan la presión de compresión, la presión de explosión máxima, rendimiento, etc. de los cilindros, diagnosticando de este modo el estado de combustión de un motor.

Sin embargo, los dispositivos de monitorización de motor de barco de la técnica relacionada sencillamente pueden medir información como un gráfico de P0 y un gráfico de PV, por lo que tienen un límite para diagnosticar el estado de combustión de varios motores. Por consiguiente, existe un problema de que un examinador puede averiguar solo información limitada, por lo que no se logra esencialmente un diagnóstico más exacto y preciso.

En cuanto a los motores de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño, a diferencia de los motores de 2 tiempos de baja velocidad de gran tamaño, no hay un sistema de monitorización separado y el estado de los motores está determinado por un indicador Pmax, o un indicador de temperatura o un motor de presión que están montados en el motor, por lo que es difícil diagnosticar el estado de los motores.

Resumen

La presente divulgación se ha realizado en un esfuerzo por resolver los problemas y un objeto de la presente divulgación es proporcionar un aparato de análisis de combustión para un motor de baja velocidad de gran tamaño, el aparato que es capaz de crear varias referencias que permitan determinar el estado de combustión de un motor, reducir el consumo de combustible del motor examinando con precisión y exactitud la combustión del motor utilizando las referencias, y manteniendo y gestionando fácilmente el motor, y un método para determinar el estado de combustión de un motor utilizando el aparato.

Para lograr los objetivos, un aparato de análisis de combustión de un motor de baja velocidad de gran tamaño de acuerdo con un modo de realización de la presente divulgación es un aparato de análisis de combustión de un motor de baja velocidad de gran tamaño que realiza análisis de combustión en un motor para un ciclo. El aparato incluye un analizador de combustión que recopila la presión de combustión de los cilindros en los ángulos de giro de un cigüeñal a partir de una señal sobre la presión de combustión individual de los cilindros y una señal sobre un ángulo de giro del cigüeñal que se ingresan desde el exterior, y luego analiza y muestra un volumen de la cámara de combustión, una tasa de cambio de presión, una tasa de generación de calor, las velocidades instantáneas del motor y la temperatura del gas de combustión en una pluralidad de gráficos, en que los gráficos incluyen: un gráfico de P0 que muestra la presión de combustión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal; un gráfico de PV que muestra la presión de combustión en los volúmenes de la cámara de combustión de los cilindros; un gráfico de dP que muestra las tasas de cambio de presión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal; un gráfico de tasa de generación de calor que muestra las tasas de generación de calor del cilindro en los ángulos de giro del cigüeñal; un gráfico de temperatura del gas de combustión que muestra la temperatura del gas de combustión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal y un gráfico de cambio de velocidad instantánea que muestra las velocidades instantáneas del motor en los ángulos de giro del cigüeñal, y se caracteriza por que el aparato comprende además un sistema de combustión examinador que determina los estados de la relación aire-combustible del combustible de los cilindros a partir del gráfico de P0, el gráfico de la tasa de generación de calor y el gráfico de temperatura del gas de combustión, los estados de inyección de combustible y los estados de consumo de combustible de los cilindros a partir del gráfico de PV y el gráfico de tasa de generación de calor, estados de cantidad de combustible de los cilindros a partir del gráfico de Pv y el gráfico de temperatura del gas de combustión, golpeteo del motor y postcombustión en los cilindros a partir del gráfico de dP, gráfico de tasa de generación de calor y gráfico de temperatura del gas de combustión y si la presión de combustión máxima de los cilindros coincide a partir del gráfico de cambio de velocidad instantánea y el gráfico de P0.

El analizador de combustión puede calcular los volúmenes de la cámara de combustión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal a partir de las siguientes Expresiones 1 y 2,

[ Expresión 1 ]

V-'t'j} = w :+ .v x X {< )

(donde V(¡) es un volumen de la cámara de combustión en un ángulo de giro, ve es un volumen de espacio, s es el área de la sección transversal de un cilindro, X(¡) es el desplazamiento del pistón para el giro de un cigüeñal y vc= ^ -(volumen de carrera)/(Relcom(relación de compresión)-1,0), vh=sxcarrera (altura desde el punto muerto superior al punto muerto inferior) y s=3,14xdiámetro2/4), y

(donde rr es un radio de cigüeñal, de es un ángulo de cigüeñal y ramda=5 (longitud de la biela)/rr).

El analizador de combustión puede calcular las tasas de cambio de presión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal a partir de la siguiente Expresión 3,

[ Expresión 3 ]

(donde dP es una tasa de cambio de presión en un ángulo de giro, P es la presión de muestreo e i es un ángulo de giro del cigüeñal).

El analizador de combustión puede calcular las tasas de generación de calor de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal a partir de las siguientes Expresiones 4, 5 y 6,

(donde ROHR (Tasa de Liberación de Calor) es una tasa de generación de calor en un ángulo de giro, A=1,0/42700,0, k es una proporción de calor específica),

[ Expresión 5 ]

« c(: - cyri c/r- ¿

(donde Co=1,4373, C-i=-1,318x10"4, C2=3,12x10-8, C3=-4.8x10-2, aire es una relación de exceso de aire y T es la temperatura del gas de combustión en un ángulo de giro), y

(donde dV es un volumen de cámara de combustión diferenciado, dr=pai (3,141593)/180, s=3,14xdiametro2/4, rr es un radio de cigüeñal, de es un ángulo de giro del cigüeñal y ramda=£ (longitud de la biela)/rr).

El analizador de combustión puede calcular la temperatura del gas de combustión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal a partir de la siguiente Expresión 7,

[ Expresión 7 ]

(donde T(i) es la temperatura del gas de combustión en un ángulo de giro, G es el peso del gas, R es una constante del gas, P(i) es la presión de la cámara de combustión en un ángulo de giro y V(i) es un volumen de la cámara de combustión en un ángulo de giro).

El peso G del gas en la Expresión 7 puede calcularse mediante la siguiente Expresión 8,

[ Expresión 8 ]

_ P V

G T U X

(donde P es la presión inicial, V es el volumen de la cámara de combustión, T es la temperatura inicial y ve es la eficiencia de carga del aire de admisión de un motor, en la cual la eficiencia de carga del aire de admisión de un motor de 0,8 se aplica a cuatro tiempos y 0,75 se aplica a dos tiempos).

El analizador de combustión puede mostrar además un gráfico de cambio de velocidad instantánea analizando velocidades instantáneas del motor en los ángulos de giro del cigüeñal.

El analizador de combustión puede calcular velocidades instantáneas del motor en los ángulos de giro del cigüeñal a partir de la siguiente Expresión 9,

(donde "velocidad instantánea" es la velocidad instantánea del motor, "resolución del codificador" es el número de pulsos (revolución) de un codificador, "tiempo del reloj de recuento" es la velocidad de la señal de recuento interna entre pulsos y "número de recuento" es el número de señales de recuento internas calculadas a partir de la velocidad de las señales de recuento internas entre pulsos).

Un método para determinar un estado de combustión de un motor usando un aparato de análisis de combustión para un motor de baja velocidad de gran tamaño de acuerdo con un modo de realización de la presente divulgación analiza y muestra un estado de combustión del motor en un gráfico de P0 que muestra la presión de combustión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal; un gráfico de PV que muestra la presión de combustión en los volúmenes de la cámara de combustión de los cilindros; un gráfico de dP que muestra las tasas de cambio de presión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal; un gráfico de tasa de generación de calor que muestra las tasas de generación de calor del cilindro en los ángulos de giro del cigüeñal; un gráfico de temperatura del gas de combustión que muestra la temperatura del gas de combustión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal; y un gráfico de cambio de velocidad instantánea que muestra las velocidades instantáneas del motor en los ángulos de giro del cigüeñal. Además, el método incluye: determinar los estados de la relación aire-combustible del combustible de los cilindros a partir del gráfico de P0, el gráfico de tasa de generación de calor y el gráfico de temperatura del gas de combustión; determinar los estados de inyección de combustible y los estados de consumo de combustible de los cilindros a partir del gráfico de PV y el gráfico de tasa de generación de calor; determinar los estados de cantidad de combustible de los cilindros a partir del gráfico de PV y el gráfico de temperatura del gas de combustión; determinar golpeteo del motor y postcombustión en los cilindros a partir del gráfico de dP, el gráfico de tasa de generación de calor y el gráfico de temperatura del gas de combustión; y determinar si la presión de combustión máxima de los cilindros coincide a partir del gráfico de cambio de velocidad instantánea y el gráfico de P0.

De acuerdo con los modos de realización de la presente divulgación, el análisis de combustión en un motor se realiza de varias maneras proporcionando una pluralidad de gráficos y el estado de combustión del motor se examina a través del análisis de combustión, por lo que es posible comprobar el estado preciso de la combustión del motor y, por consiguiente, es posible mejorar la vida útil y la tasa de consumo de combustible del motor manteniendo el motor en un estado óptimo.

Además, debido a que se crea una pluralidad de varios gráficos y se analiza el estado de combustión de un motor sobre la base de los gráficos, es posible analizar con mayor precisión un motor en comparación con los dispositivos de monitorización de motor de barco de la técnica relacionada. Además, es posible minimizar el proceso de trabajo y el tiempo de trabajo eliminando otros trabajos innecesarios de verificación adicional.

Además, debido a que es posible averiguar el estado de combustión de un motor por sí mismo a través de una pluralidad de gráficos sin usar una agencia de verificación externa o un dispositivo de verificación externo, es posible mantener y administrar continuamente un motor y determinar el tiempo de mantenimiento por sí mismo, pudiendo de este modo reducir los costes.

Además, debido a que se crean una pluralidad de gráficos usando expresiones y el estado de un motor se puede examinar a partir de los gráficos, la presente divulgación se puede aplicar tanto a un motor de 2 tiempos de baja velocidad de gran tamaño como a un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño, por lo que se puede aumentar la usabilidad y la eficiencia.

Breve descripción de los dibujos

Los anteriores y otros aspectos, características y otras ventajas de la presente divulgación se entenderán más claramente a partir de la siguiente descripción detallada tomada junto con los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es un diagrama que muestra esquemáticamente la configuración de un aparato de análisis de combustión para un motor de baja velocidad de gran tamaño de acuerdo con un modo de realización de la presente divulgación;

La figura 2 es un diagrama que muestra un resultado de análisis de combustión en un motor de 2 tiempos de baja velocidad de gran tamaño realizado por un aparato de análisis de combustión para un motor de baja velocidad de gran tamaño de acuerdo con un modo de realización de la presente divulgación;

La figura 3 es un diagrama que muestra un resultado de análisis de combustión en un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño realizado por un aparato de análisis de combustión para un motor de baja velocidad de gran tamaño de acuerdo con un modo de realización de la presente divulgación;

La figura 4A es un diagrama que muestra un gráfico de P0 de un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño cuando queda gas restante y la figura 4B es un diagrama que muestra un gráfico de P0 de un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño en un estado normal;

La figura 5A es un diagrama que muestra un gráfico de dP de un motor de 2 tiempos de baja velocidad de gran tamaño y la figura 5B es un diagrama que amplía una sección de la figura 5A;

La figura 6 es un diagrama que muestra un gráfico de dP de un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño cuando se genera postcombustión;

La figura 7A es un diagrama que muestra un gráfico de tasa de generación de calor de un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño en un estado normal y la figura 7B es un diagrama que muestra un gráfico de tasa de generación de calor de un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño cuando se ha generado postcombustión;

La figura 8 es un diagrama que muestra un gráfico de temperatura de un motor de 2 tiempos de baja velocidad de gran tamaño en un estado normal;

La figura 9A es un diagrama que muestra un gráfico de temperatura de un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño cuando las diferencias en la cantidad de combustible de los cilindros exceden un rango predeterminado y la figura 9B es un diagrama que muestra un gráfico de temperatura de un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño cuando se ha corregido la diferencia en la cantidad de combustible pero se ha generado postcombustión;

La figura 10A es un diagrama que muestra un gráfico de P0 de un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño cuando hay una diferencia en el punto de tiempo de inyección de combustible de los cilindros y la figura 10B es un diagrama que muestra un gráfico de P0 de un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño cuando se han ajustado los puntos de tiempo de inyección de combustible de los cilindros;

La figura 11 es un diagrama que muestra un gráfico de cambio de velocidad instantánea antes y después de ajustar un punto de tiempo de inyección de combustible; y

Las figuras 12 a 17 son diagramas de flujo que muestran un método para determinar un estado de combustión de un motor usando un aparato de análisis de combustión de un motor de baja velocidad de gran tamaño de acuerdo con un modo de realización de la presente divulgación.

Descripción detallada del modo de realización

La figura 1 es un diagrama que muestra esquemáticamente la configuración de un aparato de análisis de combustión para un motor de baja velocidad de gran tamaño de acuerdo con un modo de realización de la presente divulgación.

Haciendo referencia a la figura 1, un aparato 100 de análisis de combustión para un motor de baja velocidad de gran tamaño (en lo sucesivo, denominado "aparato 100 de análisis de combustión") de acuerdo con un modo de realización de la presente divulgación, que es un aparato que puede proporcionar al usuario datos fundamentales para el diagnóstico de problemas del motor realizando un análisis de combustión para un ciclo de un motor de 2 tiempos de baja velocidad de gran tamaño o un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño, que están aplicados en barcos, etc., y examinando el estado de combustión del motor utilizando los datos de análisis, incluye un analizador 30 de combustión.

El analizador 30 de combustión está conectado eléctricamente con un sensor externo, recibe señales sobre la presión de combustión individual de los cilindros detectada por el sensor externo y una señal sobre el ángulo de giro de un cigüeñal, y recopila valores de presión de combustión de los cilindros en ángulos de giro del cigüeñal durante un ciclo de un motor a partir de las señales recibidas. El sensor externo significa un sensor que detecta señales sobre la presión de combustión individual de los cilindros y una pluralidad de sensores que detecta una señal sobre un ángulo de giro de un cigüeñal, y puede aplicarse selectivamente al aparato 100 de análisis de combustión, si es necesario.

El analizador 30 de combustión analiza el volumen de la cámara de combustión, la tasa de cambio de presión, la tasa de generación de calor y la temperatura del gas de combustión de los cilindros introduciendo los datos recopilados en expresiones predeterminadas y muestra estos elementos en una pluralidad de gráficos.

Los elementos de análisis analizados por el analizador 30 de combustión y los gráficos se describen con más detalle a continuación.

La figura 2 es un diagrama que muestra un resultado de análisis de combustión en un motor de 2 tiempos de baja velocidad de gran tamaño realizado por un aparato de análisis de combustión para un motor de baja velocidad de gran tamaño de acuerdo con un modo de realización de la presente divulgación y la figura 3 es un diagrama que muestra un resultado de análisis de combustión en un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño realizado por un aparato de análisis de combustión para un motor de baja velocidad de gran tamaño de acuerdo con un modo de realización de la presente divulgación.

Haciendo referencia a las figuras 2 y 3, el analizador 30 de combustión recopila los valores de presión de combustión de los cilindros en los ángulos de giro de un cigüeñal para un ciclo de un motor, tomando una señal de un sensor externo que mide el ángulo de giro del cigüeñal como un iniciador, y luego muestra el resultado en un gráfico de P0 que muestra el ángulo de giro del cigüeñal para los cilindros en el eje X y la presión de combustión en el ángulo de giro en el eje Y. Como referencia, el cigüeñal está configurado para girar 360 grados en ángulos por ciclo de un motor cuando el motor que es analizado por el aparato 100 de análisis de combustión es un motor de 2 tiempos de baja velocidad de gran tamaño y está configurado para girar 720 grados en ángulos por ciclo de un motor cuando el motor es un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño.

El analizador 30 de combustión calcula los volúmenes de la cámara de combustión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal a partir de las siguientes Expresiones 1 y 2 y, como se muestra en las figuras 2 y 3, muestra los volúmenes de la cámara de combustión en un gráfico de PV que muestra la presión de combustión en los volúmenes de la cámara de combustión de los cilindros. Como referencia, un volumen de la cámara de combustión, es decir, un área en un gráfico de PV puede significar el rendimiento (caballos de fuerza indicados) de un cilindro. Por consiguiente, la suma de los caballos de fuerza de los cilindros puede significar el rendimiento de un motor.

[ Expresión 1 ]

l I V ) = v c s x A ’í.y )

donde V(¡) es un volumen de la cámara de combustión en un ángulo de giro, ve es un volumen de espacio, s es el área de la sección transversal de un cilindro, X(¡) es el desplazamiento del pistón para el giro de un cigüeñal y vc= ^ -(volumen de carrera)/(Relcom (relación de compresión)-1,0), vh=sxcarrera (altura desde el punto muerto superior al punto muerto inferior), y s=3,14xdiametro2/4 puede definirse. Por ejemplo, "i" que indica un ángulo de cigüeñal puede establecerse como 1°, 0,5°, 0,2°, etc., según el muestreo.

donde rr es un radio de cigüeñal, de es un ángulo de cigüeñal y ramda=5 (longitud de la biela)/rr.

El analizador 30 de combustión calcula las tasas de cambio de presión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal y, como se muestra en las figuras 2 y 3, muestra las tasas de cambio de presión en un gráfico de dP que muestra las tasas de cambio de presión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal.

Es decir, el analizador 30 de combustión, con el fin de averiguar cambios finos de presión que son difíciles de averiguar en el gráfico de P0, diferencia los valores de presión de combustión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal, utilizando la siguiente Expresión 3, y muestra el resultado en el gráfico de dP.

[ Expresión 3 ]

^“

donde dP es una tasa de cambio de presión en un ángulo de giro, P es la presión de muestreo e i es un ángulo de giro de un cigüeñal. El término "P" que indica la presión de muestreo es presión absoluta. Por ejemplo, cuando la presión de muestreo es P0, se puede definir P=P0+Patm (presión atmosférica).

El analizador 30 de combustión calcula las tasas de generación de calor de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal a partir de las siguientes Expresiones 4, 5 y 6 y, como se muestra en las figuras 2 y 3, muestra las tasas de generación de calor en un gráfico de tasa de generación de calor que muestra las tasas de generación de calor de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal.

donde ROHR (Tasa de Liberación de Calor) es una tasa de generación de calor en un ángulo de giro, A=1,0/42700,0, k es una proporción de calor específica.

[ Expresión 5 ]

K. q, • c ,r\ cyr ² 1 ^<?3

donde Cü=1,4373, Ci =-1,318x10-4, C2=3,12x10-8, C3=-4,8x10-2, aire es una relación de exceso de aire y T es la temperatura del gas de combustión en un ángulo de giro. Como referencia, la temperatura T del gas de combustión se puede calcular a partir de la ecuación de estado del gas ideal y se puede aplicar una cantidad teórica de aire de 14,5kgf que es la cantidad teórica de aire de gasoil.

donde dV es un volumen de cámara de combustión diferenciado, dr=pai (3,141593)/180, s=3,14xdiametro2/4, rr es un radio de cigüeñal, de es un ángulo de giro de un cigüeñal y ramda=£ (longitud de la biela)/rr. Como referencia, la resolución del codificador es el valor de pulso intrínseco de un codificador y todos los codificadores que tengan cualquier resolución se pueden aplicar a la Expresión 6 mediante el término "360/resolución del codificador".

El analizador 30 de combustión calcula la temperatura del gas de combustión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal a partir de la siguiente Expresión 7 y, como se muestra en las figuras 2 y 3, muestra la temperatura del gas de combustión en un gráfico de temperatura del gas de combustión que muestra la temperatura del gas de combustión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal.

Es decir, debido a que la combustión se produce durante un tiempo muy corto en una cámara de combustión, existe un límite en la medición de la temperatura del gas de combustión en una cámara de combustión utilizando los termómetros existentes. Por consiguiente, el aparato 100 de análisis de combustión puede calcular la temperatura del gas de combustión en los ángulos de giro del cigüeñal usando la ecuación de estado del gas ideal.

[ Expresión 7 ]

donde T(i) es la temperatura del gas de combustión en un ángulo de giro, G es el peso del gas, R es una constante del gas, P(i) es la presión de la cámara de combustión en un ángulo de giro y V(i) es un volumen de la cámara de combustión en un ángulo de giro.

El peso G del gas en la Expresión 7 se puede calcular mediante la siguiente Expresión 8.

donde P es la presión inicial (o presión de barrido), V es el volumen de la cámara de combustión, T es la temperatura inicial (o temperatura de barrido) y ve es la eficiencia de carga del aire de admisión de un motor, en la que la eficiencia de carga del aire de admisión de un motor de 0,8 se aplica a cuatro tiempos y 0,75 se aplica a dos tiempos. Es decir, las carreras de un motor de 4 tiempos son claras en comparación con las de un motor de 2 tiempos, por lo que se puede aplicar la eficiencia de carga del aire de admisión de un motor mayor a la del motor de 2 tiempos. Por ejemplo, se supone en este modo de realización que la eficiencia de carga del aire de admisión de un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño, en el que las válvulas se abren y cierran con relativa precisión en comparación con un motor de 2 tiempos de baja velocidad de gran tamaño porque las carreras de admisión, compresión, expansión y escape se pueden realizar individualmente, es del 80% y la eficiencia de volumen de un motor de 2 tiempos de baja velocidad de gran tamaño, que tiene una baja eficiencia en comparación con un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño debido al gas restante porque tiene orificios de admisión en lugar de válvulas de admisión y se realizan dos carreras simultáneamente durante una carrera, es del 75%.

El analizador 30 de combustión puede mostrar además un gráfico de cambio de velocidad instantánea analizando la velocidad instantánea de un motor en los ángulos de giro de un cigüeñal.

Más detalladamente, el analizador 30 de combustión puede calcular las velocidades instantáneas de un motor en los ángulos de giro de un cigüeñal para un ciclo del motor a partir de la siguiente Expresión 9 y, como se muestra en las figuras 2 y 3, puede mostrar el resultado en un gráfico de cambio de velocidad instantánea que muestra cambios de velocidad instantánea de un motor en los ángulos de giro de un cigüeñal para un ciclo del motor.

Como referencia, la velocidad instantánea de un motor se cambia por compresión y explosión en los cilindros, por lo que el motor no gira a una velocidad constante durante una revolución. Por consiguiente, debido a que un motor de baja velocidad de gran tamaño al que se aplica el aparato 100 de análisis de combustión gira a baja velocidad, la velocidad instantánea cambia según el número de cilindros por revolución.

La velocidad instantánea de un motor se puede definir mediante la siguiente Expresión 9.

donde "Velocidad instantánea" es la velocidad instantánea de un motor, "resolución del codificador" es el número de pulsos (revolución) de un codificador, "tiempo del reloj de recuento" es la velocidad de la señal de recuento interna entre pulsos y "número de recuento" es el número de señales de recuento internas calculadas a partir de la velocidad de las señales de recuento internas entre pulsos.

El analizador 30 de combustión puede mostrar además una tabla que incluya al menos un dato de análisis junto con una pluralidad de gráficos.

Más detalladamente, el analizador 30 de combustión puede analizar el estado de combustión de un motor y luego mostrar el resultado de la medición tanto en una pluralidad de gráficos como en una tabla que incluya al menos un dato del número de revoluciones (rpm) del motor, presión (Pcomp) de compresión máxima, presión (Pmax) de combustión máxima, una posición del ángulo del cigüeñal a la presión de combustión máxima, IMEP (Presión Efectiva Media Indicada), IHP (Caballos de Fuerza Indicados), BHP (Potencia al Freno), ROHR (Tasa de Liberación de Calor) y SFC (Consumo Específico de Combustible) para los cilindros.

El aparato 100 de análisis de combustión puede incluir además una pluralidad de sensores que detectan señales sobre la presión de combustión individual de los cilindros y un ángulo de giro de un cigüeñal.

Más detalladamente, haciendo referencia a la figura 1, el aparato 100 de análisis de combustión puede incluir además un sensor 10 de presión que detecta señales sobre la presión de combustión individual de los cilindros y un sensor 20 de ángulo que detecta una señal sobre un ángulo de giro de un cigüeñal.

El sensor 10 de presión está instalado en el grifo de prueba (no mostrado) de un motor y puede detectar la presión de combustión individual de una pluralidad de cilindros (no mostrados) del motor. El sensor 10 de presión está conectado eléctricamente con el analizador 30 de combustión y puede transmitir señales sobre la presión de combustión individual detectada de los cilindros al analizador 30 de combustión.

El sensor 20 de ángulo está instalado en el extremo de un cigüeñal (no mostrado) y detecta el ángulo de giro del cigüeñal, y está conectado eléctricamente con el analizador 30 de combustión y puede transmitir una señal sobre el ángulo de giro detectado del cigüeñal al analizador 30 de combustión. La posición de instalación del sensor 20 de ángulo no está necesariamente limitada a un extremo del cigüeñal y puede ser cualquier posición siempre que pueda detectar el ángulo de giro del cigüeñal. Cuando es difícil instalar el sensor 20 de ángulo en un cigüeñal, el sensor 20 de ángulo puede reemplazarse con un sensor de proximidad e instalarse en un volante de inercia (no mostrado). Por ejemplo, el sensor 20 de ángulo puede ser un codificador que tenga una resolución predeterminada.

Aunque no se muestra en los dibujos, un convertidor AD (no mostrado) que convierte las señales analógicas transmitidas desde los sensores en señales digitales puede proporcionarse además entre la pluralidad de sensores (el sensor 10 de presión y el sensor 20 de ángulo) y el analizador 30 de combustión.

El aparato 100 de análisis de combustión puede incluir además un examinador 40 de combustión.

Haciendo referencia a la figura 1, el examinador 40 de combustión está conectado eléctricamente con el analizador 30 de combustión y puede determinar el estado de combustión de un motor examinando al menos dos o más de una pluralidad de gráficos creados por el analizador 30 de combustión.

Más detalladamente, el examinador 40 de combustión está conectado eléctricamente con el analizador 30 de combustión y puede determinar un estado de relación aire/combustible del combustible de los cilindros, un estado de inyección de combustible del combustible de los cilindros, un estado de consumo de combustible de los cilindros, un estado de cantidad de combustible de los cilindros, un estado de golpeteo de un motor, un estado de postcombustión de los cilindros y un estado de combustión de un motor relacionado con al menos uno de si los elementos de la presión de combustión máxima de los cilindros coinciden mediante el análisis de al menos dos o más de una pluralidad de gráficos creados por el analizador 30 de combustión.

El examinador 40 de combustión se describe a continuación con más detalle haciendo referencia a las figuras 4 a 11.

La figura 4A es un diagrama que muestra un gráfico de P0 de un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño cuando queda gas restante y la figura 4B es un diagrama que muestra un gráfico de P0 de un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño en un estado normal.

Haciendo referencia a la figura 4, el examinador 40 de combustión puede averiguar la presión (Pmax) de combustión máxima de los cilindros a partir de un gráfico de P0. El examinador 40 de combustión también puede averiguar la presión (Pcomp) de compresión máxima cuando el motor al que se aplica el aparato 100 de análisis de combustión es un motor de 2 tiempos de baja velocidad de gran tamaño. Como referencia, cuando el aparato 100 de análisis de combustión se aplica al motor de 2 tiempos de baja velocidad de gran tamaño, a diferencia de un motor en el que se inyecta combustible antes de un punto muerto superior (TDC), es un motor en el que un tiempo de inyección del combustible se ha ajustado después de un TDC para disminuir la temperatura de la cámara de combustión, por lo que es posible averiguar la presión (Pcomp) de compresión máxima a partir de un gráfico de P0 realizando un proceso de compresión de aire en una cámara de combustión antes de que se inyecte el combustible. Sin embargo, cuando el motor es un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño, el punto de tiempo de inyección del combustible es anterior al TDC, por lo que es imposible averiguar la presión de compresión máxima.

El examinador 40 de combustión puede averiguar las diferencias en el grado de gas restante en las cámaras de combustión de los cilindros a partir de un gráfico de P0. Por ejemplo, el examinador 40 de combustión puede averiguar las diferencias en el grado de gas restante en las cámaras de combustión de los cilindros comprobando las diferencias de los cilindros en un punto A1 donde la presión comienza a aumentar y un punto A2 donde un aumento de presión alcanza un nivel máximo, como se muestra en la figura 4A. Es decir, la presión de una cámara de combustión depende de la temperatura y la presión de barrido y la presión de barrido es la misma bajo la misma carga, por lo que el grado de aumento de presión es una diferencia de temperatura. Por consiguiente, el cilindro que tiene mucho gas restante en la cámara de combustión aumenta rápidamente de presión, por lo que es posible averiguar las diferencias en el grado de gas restante en las cámaras de combustión de los cilindros a partir de las diferencias en el grado de aumento de la presión de combustión.

El examinador 40 de combustión puede determinar un estado de relación combustible-aire del combustible examinando el grado de gas restante en la cámara de combustión de los cilindros sobre la base de un gráfico de P0, junto con un gráfico de tasa de generación de calor y un gráfico de temperatura del gas de combustión que se describe a continuación. Es decir, el examinador 40 de combustión puede determinar el estado de la relación combustible-aire del combustible de los cilindros comparando las diferencias en el grado de gas restante en las cámaras de combustión de los cilindros, las diferencias en la tasa de generación de calor de los cilindros y las diferencias en el gas de combustión de los cilindros.

Por ejemplo, como se muestra en la figura 4A, cuando las diferencias de cilindros son grandes en un gráfico de P0 y las diferencias de cilindros en el mismo ángulo del cigüeñal son grandes en un gráfico de tasa de generación de calor y un gráfico de temperatura del gas de combustión, el examinador 40 de combustión puede determinar que el estado de combustible-aire del combustible es insuficiente. Por el contrario, como se muestra en la figura 4B, cuando hay poca diferencia de cilindros en un gráfico de P0 y hay poca diferencia de cilindros en el mismo ángulo del cigüeñal en un gráfico de tasa de generación de calor y un gráfico de temperatura del gas de combustión, el examinador 40 de combustión puede determinar que el estado de combustible-aire del combustible es satisfactorio.

El examinador 40 de combustión puede averiguar las diferencias en el punto de tiempo de inyección de combustible y la cantidad de combustible de los cilindros a partir de un gráfico de PV, un gráfico de tasa de generación de calor y un gráfico de temperatura del gas de combustión.

Más detalladamente, el examinador 40 de combustión puede averiguar las diferencias en el rendimiento de los cilindros a partir de un gráfico de PV y puede averiguar las diferencias en el punto de tiempo de inyección de combustible de los cilindros examinando la diferencia en el rendimiento sobre la base de un gráfico de tasa de generación de calor. El examinador 40 de combustión puede averiguar las diferencias en el rendimiento de los cilindros a partir de un gráfico de PV con los puntos de tiempo de inyección de combustible de los cilindros coincidiendo, y puede averiguar las diferencias en la cantidad de combustible de los cilindros examinando las diferencias en el rendimiento sobre la base de un gráfico de temperatura del gas de combustión. El proceso de averiguar las diferencias en el punto de tiempo de inyección de combustible de los cilindros sobre la base de un gráfico de tasa de generación de calor y el proceso de averiguar las diferencias en la cantidad de combustible de los cilindros sobre la base de un gráfico de temperatura del gas de combustión se describirán con más detalle con descripción de un proceso de examen de un gráfico de tasa de generación de calor se describirá a continuación un gráfico de temperatura del gas de combustión.

Es decir, las diferencias en el rendimiento de los cilindros mostrados en un gráfico de PV son causadas por diferencias en la cantidad de combustible o diferencias en el punto de tiempo de inyección de combustible. Por consiguiente, las diferencias en el rendimiento de los cilindros generadas cuando coinciden los puntos de tiempo de inyección de combustible de los cilindros pueden considerarse como diferencias en la cantidad de combustible de los cilindros.

La figura 5A es un diagrama que muestra un gráfico de dp de un motor de 2 tiempos de baja velocidad de gran tamaño, la figura 5B es un diagrama que amplía una sección de la figura 5A y la figura 6 es un diagrama que muestra un gráfico de dP de un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño cuando se genera la postcombustión.

Haciendo referencia a la figura 5, el examinador 40 de combustión puede averiguar las características de combustión de los cilindros a partir de un gráfico de dP.

Es decir, el examinador 40 de combustión puede averiguar la presión (Pmax) de combustión máxima de los cilindros a partir de un gráfico de dP. El examinador 40 de combustión también puede averiguar la presión (Pcomp) de compresión máxima cuando el motor al que se aplica el aparato 100 de análisis de combustión es un motor de 2 tiempos de baja velocidad de gran tamaño. Como referencia, como se muestra en las figuras 5A y 5B, cuando un motor es un motor de 2 tiempos de baja velocidad de gran tamaño, un punto donde dp/d0=0 aparece en dos puntos en un gráfico de dP, en el que el punto que aparece antes alrededor del ángulo de 180 grados del cigüeñal es la posición de presión de compresión máxima (posición Pcom) y el punto que muestra el segundo es la posición de presión de combustión máxima (posición Pmax). Sin embargo, aunque no se muestra en la figura 5, cuando el motor es un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño, un punto donde dp/d0=0 aparece en un punto del gráfico de dP.

Haciendo referencia a la figura 6, el examinador 40 de combustión puede averiguar si hay golpeteo de un motor y si hay postcombustión en los cilindros examinando simultáneamente un gráfico de dP, un gráfico de tasa de generación de calor y un gráfico de temperatura del gas de combustión.

Por ejemplo, haciendo referencia a la figura 6, cuando se encuentra un área de combustión incompleta en la que se genera una gran diferencia de presión de cilindros en una pluralidad de puntos, como se muestra en círculos después de la presión de combustión máxima en un gráfico de dP, y las diferencias de cilindros en el mismo ángulo de cigüeñal son grandes en un gráfico de tasa de generación de calor y en un gráfico de temperatura del gas de combustión, el examinador 40 de combustión puede determinar que se produce golpeteo en el motor y se produce postcombustión en los cilindros.

La figura 7A es un diagrama que muestra un gráfico de tasa de generación de calor de un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño en un estado normal y la figura 7B es un diagrama que muestra un gráfico de tasa de generación de calor de un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño cuando se ha generado la postcombustión.

Haciendo referencia a la figura 7A, el examinador 40 de combustión puede averiguar puntos de tiempo de ignición del combustible y puntos de tiempo de extinción de combustible de los cilindros a partir de un gráfico de tasa de generación de calor.

Más detalladamente, el examinador 40 de combustión puede averiguar los puntos de tiempo de ignición del combustible de los cilindros al averiguar un punto (punto de ignición) donde los cilindros cambian a un valor positivo (+) desde un valor negativo (-) en el gráfico de tasa de generación de calor. Es decir, debido a que el combustible inyectado en una cámara de combustión pierde calor mientras se evapora por el calor latente de vaporización al entrar en la cámara de combustión, aparece un valor negativo en el momento en que se evapora el combustible inyectado y un valor positivo aparece en el momento en que el combustible se enciende en un gráfico de tasa de generación de calor.

Por otro lado, el examinador 40 de combustión puede averiguar los puntos de tiempo de extinción de combustible de los cilindros al averiguar un punto (De apagado) donde los cilindros cambian a un valor negativo (-) desde un valor positivo (+) en el gráfico de tasa de generación de calor.

El examinador 40 de combustión también puede averiguar puntos de tiempo de inyección de combustible de los cilindros a partir del gráfico de tasa de generación de calor.

Más detalladamente, el examinador 40 de combustión puede averiguar un período de retardo de encendido del combustible a partir de los puntos de tiempo de encendido de los cilindros y puede averiguar los puntos de tiempo de inyección de combustible de los cilindros rastreando el período de retardo de encendido. Es decir, el examinador 40 de combustión puede averiguar un período de retardo de encendido hasta que el combustible se inyecta en una cámara de combustión y se enciende desde los puntos de tiempo de encendido del combustible de los cilindros, por lo que puede averiguar los puntos de tiempo de inyección de combustible de los cilindros al inferir la temperatura y presión del suministro de aire que son proporcionales al período de retardo de combustible del combustible. Por consiguiente, el período de retardo de encendido del combustible es el mismo bajo la misma carga, por lo que las diferencias en el punto de tiempo de encendido de los cilindros pueden ser diferencias en el punto de tiempo de inyección de combustible.

El examinador 40 de combustión también puede averiguar las cantidades de consumo de combustible de los cilindros a partir del gráfico de tasa de generación de calor. Más detalladamente, el examinador 40 de combustión puede averiguar las cantidades de consumo de combustible de los cilindros calculando las áreas entre los puntos de tiempo de encendido del combustible y los puntos de tiempo de extinción de combustible de los cilindros. Como referencia, el área de un gráfico de tasa de generación de calor se calcula en Kcal/grad, y cuando el área se calcula en un valor calorífico bajo y una potencia al freno (BHP), se convierte en la cantidad de consumo de combustible de los cilindros.

El examinador 40 de combustión también puede averiguar si hay golpeteo en un motor y postcombustión en los cilindros examinando el gráfico de tasa de generación de calor con un gráfico de dP y un gráfico de temperatura del gas de combustión.

Por ejemplo, haciendo referencia a la figura 7B, cuando se encuentra el punto de postcombustión (Postcombustión), donde las tasas de generación de calor de los cilindros vuelven a subir, como se muestra en el círculo en un gráfico de tasa de generación de calor, y las diferencias de cilindros en el mismo ángulo de cigüeñal son grandes en un gráfico de tasa de dP y en un gráfico de temperatura del gas de combustión, el examinador 40 de combustión puede determinar que se produce golpeteo en el motor y se produce postcombustión en los cilindros.

La figura 8 es un diagrama que muestra un gráfico de temperatura de un motor de 2 tiempos de baja velocidad de gran tamaño en un estado normal, la figura 9A es un diagrama que muestra un gráfico de temperatura de un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño cuando las diferencias en la cantidad de combustible de los cilindros exceden un rango predeterminado, y la figura 9B es un diagrama que muestra un gráfico de temperatura de un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño cuando se ha corregido la diferencia en la cantidad de combustible pero se ha generado postcombustión.

Haciendo referencia a las figuras 8 y 9A, el examinador 40 de combustión puede averiguar la cantidad de consumo de combustible de los cilindros a partir de un gráfico de temperatura del gas de combustión y un gráfico de PV.

Es decir, el examinador 40 de combustión averigua el grado de cantidad de combustible de los cilindros comparando las diferencias de temperatura de los cilindros en una pluralidad de puntos B1, B2 y B3 en un gráfico de temperatura del gas de combustión, como se muestra en la figura 9A, y compara el grado de cantidad de combustible con el área de un gráfico de PV, pudiendo de este modo determinar si las cantidades de combustible de los cilindros son grandes o pequeñas. Más detalladamente, el examinador 40 de combustión averigua las diferencias de temperatura de los cilindros alrededor de la temperatura (B1) de combustión inicial, las diferencias de temperatura de los cilindros alrededor de la temperatura (Tmax) de combustión máxima que se muestran entre la presión de combustión máxima (en 15 grados después del TDC) de 25 y 30 grados, y las diferencias de temperatura de los cilindros alrededor de la última temperatura (B3) de combustión de un gráfico de temperatura del gas de combustión, y compara las diferencias con el área de un gráfico de PV, pudiendo de este modo determinar los estados de cantidad de combustible de los cilindros.

Por ejemplo, haciendo referencia a la porción alrededor de la temperatura máxima de combustión en la figura 8, se averigua que la cantidad de combustible del sexto cilindro es relativamente mayor que la de otros cilindros, pero las diferencias de los cilindros no son grandes alrededor de la temperatura de combustión inicial y la última temperatura de combustión, por lo que es posible determinar que las cantidades de combustible de los cilindros son generalmente satisfactorias. Como referencia, el examen de la figura 8 es un resultado bajo el supuesto de que las diferencias de los cilindros son satisfactorias en el gráfico de tasa de generación de calor y en el gráfico de dP.

El examinador 40 de combustión puede determinar si hay golpeteo en un motor y postcombustión en cilindros examinando el gráfico de temperatura del gas de combustión con el gráfico de tasa de generación de calor y el gráfico de dP. Más detalladamente, la temperatura en un proceso de expansión después de la temperatura de combustión máxima está relacionada con la postcombustión y, por consiguiente, el examinador 40 de combustión puede determinar la postcombustión averiguando la temperatura de combustión máxima y diferencias en el gráfico de los cilindros inmediatamente antes de que se abran las válvulas de escape y analizándolos simultáneamente con el gráfico de tasa de generación de calor y el gráfico de dP.

Por ejemplo, haciendo referencia a la figura 9A, debido a que se averigua que las diferencias de cilindros son grandes alrededor de la temperatura (B2) de combustión máxima en el gráfico de temperatura del gas de combustión, cuando las diferencias de cilindros en el mismo ángulo del cigüeñal son grandes en el gráfico de tasa de generación de calor y el gráfico de dP, el examinador 40 de combustión puede determinar que las cantidades de combustible de los cilindros no son generalmente satisfactorias. Haciendo referencia a la figura 9B, debido a que se averigua que las diferencias de los cilindros se redujeron alrededor de la temperatura (B2) de combustión máxima, pero las diferencias de los cilindros son grandes alrededor de la última temperatura (B3) de combustión en el gráfico de temperatura del gas de combustión, cuando las diferencias de los cilindros en el mismo ángulo del cigüeñal son grandes en el gráfico de tasa de generación de calor y en el gráfico de dP, el examinador 40 de combustión puede determinar que se ha producido postcombustión en cilindros específicos. Es decir, a partir de la figura 9B, se puede apreciar que las diferencias de temperatura de los cilindros son muy grandes antes de que se abran las válvulas de escape y se puede ver que normalmente ocurre un proceso de expansión en el segundo y quinto cilindros durante un proceso de expansión, pero la postcombustión ocurre en el primer cilindro.

La figura 10A es un diagrama que muestra un gráfico de P0 de un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño cuando hay una diferencia en el punto de tiempo de inyección de combustible de los cilindros. La figura 10B es un diagrama que muestra un gráfico de P0 de un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño cuando se han ajustado los puntos de tiempo de inyección de combustible de los cilindros, y la figura 11 es un diagrama que muestra un gráfico de cambio de velocidad instantánea antes y después de ajustar un punto de tiempo de inyección de combustible.

Haciendo referencia a las figuras 10 y 11, el examinador 40 de combustión puede determinar si la presión de combustión máxima de los cilindros coincide a partir de un gráfico de cambio de velocidad instantánea y un gráfico de P0.

Más detalladamente, el examinador 40 de combustión puede determinar si la temperatura de combustión máxima de los cilindros coincide averiguando las diferencias de amplitud entre un gráfico de cambio de velocidad instantánea de referencia medida cuando el motor está en un estado normal y un gráfico de cambio de velocidad instantánea medida en tiempo real, y averiguando las diferencias de posición de la presión de combustión máxima de los cilindros en el gráfico de P0. Es decir, cuanto menor sea la diferencia de amplitud entre el gráfico de cambio de velocidad instantánea de referencia y el gráfico de cambio de velocidad instantánea medida en tiempo real, las diferencias de posición de la presión de combustión máxima de los cilindros se pueden reducir en el gráfico de P0.

El examinador 40 de combustión puede averiguar además si los puntos de tiempo de inyección de combustible de los cilindros coinciden, si se genera un fallo de ignición, si coinciden los TDCs, si el motor genera vibración y ruido, etc. mediante el proceso anterior.

Por ejemplo, haciendo referencia a las figuras 10A y 11, se comprueba que las diferencias en las posiciones de presión de combustión máxima de los cilindros son grandes y las amplitudes entre un gráfico de cambio de velocidad instantánea del motor antes del ajuste (Antes del ajuste en la figura 11) y el gráfico de cambio de velocidad instantánea de referencia (no mostrado) son grandes, el examinador 40 de combustión puede determinar que hay diferencias en el punto de tiempo de inyección de combustible de los cilindros y el motor genera vibración y ruido por encima de un nivel predeterminado. Por otra parte, haciendo referencia a las figuras 10B y 11, se averigua que las posiciones de presión de combustión máxima de los cilindros casi coinciden y las amplitudes entre un gráfico de cambio de velocidad instantánea del motor después del ajuste (Después del ajuste en la figura 11) y el gráfico de cambio de velocidad instantánea de referencia son pequeñas, el examinador 40 de combustión puede determinar que los puntos de tiempo de inyección de combustible del cilindro y el estado del motor son normales. Como referencia, el gráfico de cambio de velocidad instantánea de referencia puede tener una forma recta o de onda creada en consideración del motor en un estado normal.

Un método para determinar el estado de combustión de un motor (en lo sucesivo, denominado como "método para determinar el estado de combustión de un motor") utilizando un aparato de análisis de combustión para un motor de baja velocidad de gran tamaño de acuerdo con un modo de realización de la presente divulgación se describe a continuación.

Como referencia, a los componentes para describir el método para determinar un estado de combustión de un motor se les dan los mismos números de referencia usados para describir el aparato de análisis de combustión por conveniencia de la descripción, y no se proporciona la misma o una descripción repetida.

Haciendo referencia a las figuras 1 a 12, el método para determinar un estado de combustión de un motor lo realiza el aparato 100 de análisis de combustión para un motor de baja velocidad de gran tamaño.

El aparato 100 de análisis de combustión para un motor de baja velocidad de gran tamaño incluye: un sensor 10 de presión que realiza el análisis de combustión en un motor para un ciclo, en detalle, detecta la presión de combustión individual de los cilindros; un sensor 20 de ángulo que detecta un ángulo de giro de un cigüeñal; un analizador 30 de combustión que recibe señales detectadas desde el sensor 10 de presión y el sensor 20 de ángulo, recopila la presión de combustión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal a partir de las señales recibidas, y analiza y muestra los volúmenes de la cámara de combustión, las tasas de cambio de presión, las tasas de generación de calor y la temperatura del gas de combustión de los cilindros, y una tasa de cambio de velocidad instantánea del motor en una pluralidad de gráficos; y un examinador 40 de combustión que determina un estado de combustión del motor examinando al menos dos o más de los gráficos. Los gráficos que muestra el analizador 30 de combustión incluyen: un gráfico de P0 que muestra la presión de combustión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal; un gráfico de PV que muestra la presión de combustión en los volúmenes de la cámara de combustión de los cilindros; un gráfico de dP que muestra las tasas de cambio de presión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal; un gráfico de tasa de generación de calor que muestra las tasas de generación de calor del cilindro en los ángulos de giro del cigüeñal; un gráfico de temperatura del gas de combustión que muestra la temperatura del gas de combustión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal; y un gráfico de cambio de velocidad instantánea sobre las velocidades instantáneas del motor en los ángulos de giro del cigüeñal.

El método para determinar un estado de combustión de un motor usando el aparato 100 de análisis de combustión para un motor de baja velocidad de gran tamaño (en lo sucesivo, denominado "aparato 100 de análisis de combustión") se describe con más detalle a continuación.

Como referencia, el estado de combustión de un motor determinado por el método para determinar un estado de combustión de un motor puede determinarse, dependiendo del resultado de comparación de gráficos, como uno de "insuficiente", "satisfactorio" y "excesivo" o si hay temas específicos, pero no necesariamente se limita a los mismos y puede cambiarse y aplicarse de diversas maneras.

En primer lugar, el aparato 100 de análisis de combustión determina un estado de relación aire-combustible del combustible de los cilindros a partir de un gráfico de P0, un gráfico de tasa de generación de calor y un gráfico de temperatura del gas de combustión (S100).

Más detalladamente, haciendo referencia a la figura 13, el aparato 100 de análisis de combustión puede averiguar la presión (Pmax) de compresión máxima de los cilindros y las diferencias en el aumento de presión de los cilindros a partir del gráfico de P0 y un gráfico de dP (S110). Cuando el motor de medición es un motor de 2 tiempos de baja velocidad de gran tamaño, también se puede averiguar la presión (Pcomp) de compresión máxima. El aparato 100 de análisis de combustión puede averiguar diferencias en el gas restante de los cilindros a partir de las diferencias en el aumento de presión de los cilindros (S120). Es decir, la presión de una cámara de combustión depende de la temperatura y la presión de barrido y la presión de barrido es la misma bajo la misma carga, por lo que el grado de aumento de presión es una diferencia de temperatura. Por consiguiente, el cilindro que tiene mucho gas restante en la cámara de combustión aumenta rápidamente de presión, por lo que es posible averiguar las diferencias en el grado de gas restante en las cámaras de combustión de los cilindros a partir de las diferencias en el grado de aumento de la presión de combustión. El aparato 100 de análisis de combustión puede averiguar diferencias en la tasa de generación de calor de los cilindros a partir de un gráfico de tasa de generación de calor (S130) y averiguar diferencias en el gas de combustión de los cilindros a partir de un gráfico de temperatura del gas de combustión (S140). El aparato 100 de análisis de combustión puede determinar los estados de relación aire-combustible del combustible de los cilindros comparando las diferencias en el gas restante de los cilindros, las diferencias en la tasa de generación de calor de los cilindros y las diferencias en el gas de combustión de los cilindros y luego averiguar los grados de correspondencia de las diferencias (S150).

Haciendo referencia a la figura 12 de nuevo, el aparato 100 de análisis de combustión determina los estados de inyección de combustible y los estados de consumo de combustible de los cilindros a partir de un gráfico de PV y el gráfico de tasa de generación de calor (S200).

Más detalladamente, haciendo referencia a la figura 14, el aparato 100 de análisis de combustión puede averiguar diferencias en el rendimiento de los cilindros a partir del gráfico de PV (S210) y puede averiguar puntos de tiempo de ignición del combustible y puntos de tiempo de extinción de combustible de los cilindros a partir del gráfico de tasa de generación de calor (S220). Como referencia, el aparato 100 de análisis de combustión puede averiguar los puntos de tiempo de ignición del combustible de los cilindros sobre la base de los puntos donde el calor cambia a un valor positivo (+) desde un valor negativo (-) y puede averiguar los puntos de tiempo de extinción del combustible de los cilindros sobre la base de puntos donde el calor cambia a un valor negativo (-) desde un valor positivo (+). El aparato 100 de análisis de combustión puede averiguar los períodos de retardo de ignición del combustible de los cilindros a partir de los puntos de tiempo de ignición del combustible de los cilindros (S230) y puede averiguar los puntos de tiempo de inyección de combustible de los cilindros derivando la temperatura de suministro de aire y la presión de los cilindros de los períodos de retardo de encendido del combustible de los cilindros (S240). Es decir, debido a que el período de retardo de encendido del combustible es el mismo bajo la misma carga, las diferencias en el punto de tiempo de encendido de los cilindros pueden ser diferencias en el punto de tiempo de inyección de combustible. El aparato 100 de análisis de combustión puede calcular las cantidades de consumo de combustible de los cilindros calculando las áreas entre los puntos de tiempo de ignición del combustible y el punto de tiempo de extinción de combustible de los cilindros (S250). Como referencia, el área de un gráfico de tasa de generación de calor se calcula en Kcal/grad, y cuando el área se calcula en un valor calorífico bajo y una potencia al freno (BHP), se pueden calcular las cantidades de consumo de combustible del cilindro. El aparato 100 de análisis de combustión puede determinar los estados de inyección de combustible de los cilindros comparando los puntos de tiempo de inyección de combustible de los cilindros y determinar los estados de consumo de combustible de los cilindros comparando las cantidades de consumo de combustible de los cilindros (S260).

Haciendo referencia a la figura 12 de nuevo, el aparato 100 de análisis de combustión determina los estados de cantidad de combustible de los cilindros a partir del gráfico de PV y el gráfico de temperatura del gas de combustión (S300).

Más detalladamente, haciendo referencia a la figura 15, el aparato 100 de análisis de combustión puede averiguar diferencias en el rendimiento de los cilindros a partir del gráfico de PV (S310) y puede averiguar diferencias de temperatura alrededor de la temperatura (Tmax) de combustión máxima de los cilindros a partir del gráfico de temperatura del gas de combustión (S320). Por ejemplo, el aparato 100 de análisis de combustión puede averiguar diferencias en la cantidad de combustible de los cilindros a partir de diferencias en grados de valores de temperatura alrededor de la temperatura de combustión máxima que se muestran entre la presión de combustión máxima (en 15 grados después de un TDC) de 25 a 30 grados. El aparato 100 de análisis de combustión puede determinar los estados de cantidad de combustible de los cilindros comparando diferencias en el rendimiento de los cilindros y diferencias de temperatura alrededor de la temperatura de combustión máxima de los cilindros (S330).

Haciendo referencia a la figura 12 de nuevo, el aparato 100 de análisis de combustión determina golpeteo del motor y postcombustión en los cilindros a partir del gráfico de dP, el gráfico de tasa de generación de calor y el gráfico de temperatura del gas de combustión (S400).

Más detalladamente, haciendo referencia a la figura 16, el aparato 100 de análisis de combustión puede averiguar diferencias en la presión del cilindro después de la presión de combustión máxima a partir del gráfico de dP (S410). El aparato 100 de análisis de combustión puede averiguar diferencias en la tasa de generación de calor de los cilindros en los puntos correspondientes al gráfico de dP (puntos con el mismo ángulo del cigüeñal) a partir del gráfico de tasa de generación de calor y puede averiguar diferencias en la temperatura del gas de combustión de los cilindros después de la temperatura de combustión máxima a partir del gráfico de temperatura del gas de combustión (S430). El aparato 100 de análisis de combustión puede determinar golpeteo del motor y postcombustión en los cilindros comparando las diferencias en la presión de los cilindros, las diferencias en la tasa de generación de calor de los cilindros y las diferencias en la temperatura del gas de combustión de los cilindros (S440). Es decir, el aparato 100 de análisis de combustión puede averiguar postcombustión analizando las diferencias de temperatura en un proceso de expansión después de la temperatura de combustión máxima (la temperatura de combustión máxima y las diferencias de temperatura de los cilindros inmediatamente antes de que se abran las válvulas de escape) simultáneamente con diferencias en la tasa de generación de calor y presión de los cilindros en los mismos puntos.

Haciendo referencia a la figura 12 de nuevo, el aparato 100 de análisis de combustión determina si la presión de combustión máxima de los cilindros coincide a partir del gráfico de cambio de velocidad instantánea y el gráfico de P0 (S500).

Más detalladamente, haciendo referencia a la figura 17, el aparato 100 de análisis de combustión puede averiguar diferencias en amplitud comparando el gráfico de cambio de velocidad instantánea y un gráfico de cambio de velocidad instantánea de referencia (S510) y puede averiguar diferencias en posición de la presión de combustión máxima de los cilindros a partir del gráfico de P0 (S520). El aparato 100 de análisis de combustión puede determinar si la presión de combustión máxima de los cilindros coincide comparando las diferencias de amplitud y las diferencias de posición de la presión de combustión máxima de los cilindros (S530). Por consiguiente, el aparato 100 de análisis de combustión puede averiguar además si los puntos de tiempo de inyección de combustible de los cilindros coinciden, si se genera un fallo de ignición, si coinciden los TDCs, si el motor genera vibración y ruido, etc.

Por otra parte, el método para determinar un estado de combustión de un motor puede implementarse en forma de comandos de programa que pueden ejecutarse a través de varios medios informáticos y pueden grabarse en medios de grabación legibles por ordenador. Los medios de grabación pueden incluir comandos de programa, archivos de datos, estructuras de datos, etc. Los comandos de programa que se graban en los medios de grabación pueden ser aquellos diseñados y configurados específicamente para la presente divulgación o pueden ser los disponibles y conocidos por aquellos que se dedican al software informático en la técnica. Por ejemplo, los medios de grabación pueden incluir medios magnéticos como discos duros, disquetes y cintas magnéticas, medios ópticos como CD-ROM y DVD, medios magneto-ópticos como discos flópticos y dispositivos de hardware configurados específicamente para almacenar y ejecutar comandos de programa, como ROM, RAM y memoria flash. Los comandos de programa pueden incluir no solo códigos de lenguaje de máquina compilados por un compilador, sino también códigos de lenguaje de alto nivel que pueden ser ejecutados por un ordenador usando un intérprete. Además, un dispositivo de hardware puede configurarse para funcionar como uno o más módulos de software para realizar la operación de la presente divulgación.

Además, el método para determinar un estado de combustión de un motor puede implementarse como un programa de ordenador o una aplicación que se almacena en un medio de grabación y se ejecuta por un ordenador.

De acuerdo con los modos de realización de la presente divulgación, el análisis de combustión en un motor se realiza de varias maneras proporcionando una pluralidad de gráficos y el estado de combustión del motor se examina a través del análisis de combustión, por lo que es posible verificar el preciso estado de combustión del motor y, por consiguiente, es posible mejorar la vida útil y la tasa de consumo de combustible del motor manteniendo el motor en un estado óptimo.

Además, debido a que se crea una pluralidad de varios gráficos y se analiza el estado de combustión de un motor sobre la base de los gráficos, es posible analizar con mayor precisión un motor en comparación con los dispositivos de control de motores de barcos de la técnica relacionada. Además, es posible minimizar el proceso de trabajo y el tiempo de trabajo eliminando otros trabajos innecesarios de verificación adicional.

Además, debido a que es posible averiguar el estado de combustión de un motor por sí mismo a través de una pluralidad de gráficos sin utilizar un motor de control externo o un dispositivo de control externo, es posible mantener continuamente un motor y determinar el tiempo de mantenimiento por sí mismo, pudiendo de este modo reducir los costes.

Además, debido a que se crea una pluralidad de gráficos usando expresiones y el estado de un motor se puede examinar a partir de los gráficos, la presente divulgación se puede aplicar tanto a un motor de 2 tiempos de baja velocidad de gran tamaño como a un motor de 4 tiempos de baja velocidad de gran tamaño, por lo que se puede aumentar la usabilidad y la eficiencia.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato (100) de análisis de combustión de un motor de baja velocidad de gran tamaño que realiza el análisis de combustión en un motor durante un ciclo, comprendiendo el aparato (100) un analizador (30) de combustión que recopila los valores de presión de combustión de los cilindros en ángulos de giro de un cigüeñal a partir de una señal sobre la presión de combustión individual de los cilindros y una señal sobre un ángulo de giro del cigüeñal que se ingresan desde el exterior, y luego analiza y muestra un volumen de la cámara de combustión, una tasa de cambio de presión, una tasa de generación de calor, velocidades instantáneas del motor y gas de combustión, para los cilindros, en una pluralidad de gráficos,

en donde los gráficos incluyen:

un gráfico de P0 que muestra la presión de combustión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal;

un gráfico de PV que muestra la presión de combustión en los volúmenes de la cámara de combustión de los cilindros; un gráfico de dP que muestra las tasas de cambio de presión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal; un gráfico de tasa de generación de calor que muestra las tasas de generación de calor de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal;

un gráfico de temperatura del gas de combustión que muestra las temperaturas del gas de combustión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal y

un gráfico de cambio de velocidad instantánea que muestra las velocidades instantáneas del motor en los ángulos de giro del cigüeñal,

caracterizado por que

el aparato (100) comprende además un examinador (40) de combustión que determina los estados de la relación airecombustible del combustible de los cilindros a partir del gráfico de P0, el gráfico de tasa de generación de calor y el gráfico de temperatura del gas de combustión;

estados de inyección de combustible y estados de consumo de combustible de los cilindros a partir del gráfico de PV y el gráfico de tasa de generación de calor;

estados de cantidad de combustible de los cilindros a partir del gráfico de PV y del gráfico de temperatura del gas de combustión;

golpeteo del motor y postcombustión en los cilindros a partir del gráfico de dP, el gráfico de tasa de generación de calor, y el gráfico de temperatura del gas de combustión; y

si la presión máxima de combustión de los cilindros coincide a partir del gráfico de cambio de velocidad instantánea y el gráfico de P0.

2. El aparato (100) de la reivindicación 1, en donde el analizador (30) de combustión calcula los volúmenes de la cámara de combustión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal a partir de las siguientes Expresiones 1 y 2,

[ Expresión 1 ]

^{V - ' t ' j } = r ;< : .s X} X ^{{ < )}

(donde V(i) es un volumen de la cámara de combustión en un ángulo de giro, vc es un volumen de espacio, s es el área de la sección transversal de un cilindro, X(i) es el desplazamiento del pistón para el giro de un cigüeñal y vc=vh (volumen de carrera)/(Relcom (relación de compresión)-1,0), vh=sxcarrera (altura desde el punto muerto superior al punto muerto inferior), y s=3,14xdiámetro2/4), y

3. El aparato (100) de la reivindicación 1, en donde el analizador (30) de combustión calcula las tasas de cambio de presión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal a partir de la siguiente Expresión 3,

4. El aparato (100) de la reivindicación 1, en donde el analizador (30) de combustión calcula las tasas de generación de calor de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal a partir de las siguientes Expresiones 4, 5 y 6,

[ Expresión 5 ]

K - : c 0 c , T i - a f - - 2 e

(donde Co=1,4373, Ci =-1,318x10-4, C2=3,12x10-8, C3=-4,8x10-2, aire es una relación de exceso de aire y T es la temperatura del gas de combustión en un ángulo de giro), y

5. El aparato (100) de la reivindicación 1, en donde el analizador (30) de combustión calcula la temperatura del gas de combustión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal a partir de la siguiente Expresión 7,

[ Expresión 7 ]

6. El aparato (100) de la reivindicación 5, en donde el peso G del gas en la Expresión 7 se calcula a partir de la siguiente Expresión 8,

7. El aparato (100) de la reivindicación 1, en donde el analizador (30) de combustión muestra además un gráfico de cambio de velocidad instantánea analizando velocidades instantáneas del motor en los ángulos de giro del cigüeñal.

8. El aparato (100) de la reivindicación 7, en donde el analizador (30) de combustión calcula velocidades instantáneas del motor en los ángulos de giro del cigüeñal a partir de la siguiente Expresión 9,

9. Un método para determinar el estado de combustión de un motor usando un aparato (100) de análisis de combustión para un motor de baja velocidad de gran tamaño, analizando y mostrando el método un estado de combustión del motor en un gráfico de P0 que muestra la presión de combustión de los cilindros en los ángulos de giro de un cigüeñal; un gráfico de PV que muestra la presión de combustión en los volúmenes de la cámara de combustión de los cilindros; un gráfico de dP que muestra las tasas de cambio de presión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal; un gráfico de tasa de generación de calor que muestra las tasas de generación de calor del cilindro en los ángulos de giro del cigüeñal; un gráfico de temperatura del gas de combustión que muestra la temperatura del gas de combustión de los cilindros en los ángulos de giro del cigüeñal; y un gráfico de cambio de velocidad instantánea que muestra las velocidades instantáneas del motor en los ángulos de giro del cigüeñal, y

el método se caracteriza porque comprende las etapas:

determinar los estados de la relación aire-combustible del combustible de los cilindros a partir del gráfico de P0, el gráfico de tasa de generación de calor y el gráfico de temperatura del gas de combustión (S100);

determinar los estados de inyección de combustible y los estados de consumo de combustible de los cilindros a partir del gráfico de PV y el gráfico de tasa de generación de calor (S200);

determinar los estados de cantidad de combustible de los cilindros a partir del gráfico de PV y el gráfico de temperatura del gas de combustión (S300);

determinar golpeteo del motor y postcombustión en los cilindros a partir del gráfico de dP, el gráfico de tasa de generación de calor y el gráfico de temperatura del gas de combustión (S400); y

determinar si la presión máxima de combustión de los cilindros coincide a partir del gráfico de cambio de velocidad instantánea y el gráfico de P0 (S500).

10. Un medio de grabación legible por ordenador en el que se graba un programa para ejecutar el método de la reivindicación 9 en un ordenador.