Identification of combustion engine static states in real operation conditions of an earthmoving machine

Internal combustion engines are the basic units for the power train of mobile machines, which are most often self-ignition engines. For several decades special weight is being put to ecological properties of machines, above all, to the pollutant emission from internal combustion engines. For this reason, it is necessary to develop a research method of the pollutant emission from internal combustion engines. Properties of internal combustion engines are strongly sensitive of work's static states and the dynamic state occurrences. Particularly, the pollutant emission is strongly sensitive. From these reasons, for the purpose of the evaluation of operation properties for internal combustion engines in real working conditions, it is necessary to examine engine work conditions. The description of engine working conditions, in the stabilised thermal engine state, are in the form of the following processes: the engine speed and torque, which have been implemented in the paper. Demonstration tests, applied for the homological research of pollutant emission from internal combustion engines have been described with the static test - ECE R 49 and the dynamic test - ETC. A way of appointing static states of an engine for dynamic working engine conditions has been presented. A two-dimensional histogram of static engine working states has been appointed for the ETC test. Empirical research of the static engine working states for a caterpillar bulldozer has been carried out. The engine steering and the engine speed have been recorded. The static states of the engine work have been examined in the condition of real engine work. One-dimensional and two-dimensional histograms of the engine work states have been examined. A low compliance of the two dimensional histogram of engine work states with the standard static test has been stated for research of construction machine engines.

---

Podstawowym środkiem napędu mobilnych maszyn roboczych są silniki spalinowe, najczęściej o zapłonie samoczynnym. Od kilkudziesięciu lat szczególną wagę przykłada się do ekologicznych właściwości maszyn, przede wszystkim do emisji zanieczyszczeń z silników spalinowych. Z tego powodu istnieje konieczność rozwijania metod badań emisji zanieczyszczeń z silników spalinowych. Właściwości silników spalinowych są silnie wrażliwe na stany statyczne pracy oraz na występowanie stanów dynamicznych. Szczególnie silna wrażliwość zachodzi w wypadku emisji zanieczyszczeń. Z tych powodów - w celu oceny właściwości użytkowych silników spalinowych w warunkach ich rzeczywistej eksploatacji konieczne jest badanie warunków pracy silników. W pracy formalnie wprowadzono sposoby opisu warunków pracy silników spalinowych - w ustabilizowanym stanie cieplnym - w postaci procesów: prędkości obrotowej i momentu obrotowego. Opisano przykładowe testy, stosowane do badań kwalifikacyjnych emisji zanieczyszczeń z silników spalinowych: statyczny - ECE R 49 i dynamiczny ETC. Przedstawiono sposób wyznaczania stanów statycznych silnika, odpowiadających dynamicznym warunkom jego pracy na przykładzie testu ETC. Wyznaczono dwuwymiarowy histogram statycznych stanów pracy silnika w teście ETC. Dla spycharki gąsienicowej wykonano badania empiryczne stanów pracy silnika spalinowego. Zarejestrowano przebiegi sterowania silnika oraz prędkości obrotowej. Zbadano statyczne stany pracy w warunkach odpowiadających rzeczywistemu użytkowaniu. Zbadano rozkłady procesów stanów pracy silnika: jednowymiarowe i dwuwymiarowe. Stwierdzono małą zgodność dwuwymiarowego histogramu stanów pracy silnika ze standardowym testem statycznym do badania silników maszyn roboczych.