Internal combustion engine vibration based fault detection using wavelet packet transform

In this paper, the wavelet transforms of vibration acceleration signals which were acquired from the cylinder head and engine block for various faulty and healthy conditions of IC engine was used to fault detection. The engine which has been tested is 4-cylinder 4-stroke with eight valves fed with petrol and LPG. Many mechanical fault detection techniques based on vibration analysis have been developed over the last few decades. The analysis of vibration signals associated with internal combustion engines is complicated due to the complexity of the engines and different sources of vibration. The engine vibration signal is inherently a transient one even in engine steady operation. The time-frequency localization features of the wavelet transforms make them suitable for IC engine fault diagnosis and monitoring. In the present investigation, a fault diagnosis technique based on wavelet packet transform (WPT) i used to engine fault detection. The experimental results show that proposed method is useful for detection the faults in various engine working conditions.

---

W artykule przedstawiono przykłady zastosowania analizy falkowej sygnałów przyspieszeń drgań zarejestrowanych na kadłubie i głowicy silnika ZI w celu wykrycia symulowanych uszkodzeń. Obiektem badań był 4-ro cylindrowy silnik spalinowy zasilany alternatywnie benzyną i LPG. W ostatnich latach opracowano i rozwinięto wiele metod diagnozowania opartych na pomiarach drgań. Analiza sygnałów drgań związanych z pracą silnika spalinowego jest utrudniona ze względu na złożony sygnał wywołany jednoczesnym działaniem wielu źródeł. Sygnał przyspieszeń drgań rejestrowany na kadłubie i głowicy silnika jest niestacjonarny i zawiera składowe impulsowe. Dlatego w diagnostyce drganiowej silników korzystne jest stosowanie metod czasowo-częstotliwościowych takich jak analiza falkowa, które umożliwiają tworzenie użytecznych cech diagnostycznych. W artykule przedstawiono przykłady zastosowania pakietu analizy falkowej (WPT) do wykrywania symulowanych uszkodzeń silnika. Z badań wynika, że zastosowana metoda może być użyteczna do diagnozowania różnych uszkodzeń silnika spalinowego.