EKG på förbränningsmotorer
Förbränningsförloppet inne i cylindrarna på en motor bestämmer vilka avgaser och vilket buller som uppstår, liksom hur stor bränsleförbrukningen blir. Därför utgör mätning och analys av tryckpulsen inne i cylindern en avgörande roll i arbetet med att reducera just avgaser, buller och bränsleförbrukning.Att mäta trycket direkt inne i cylindern är både omständigt och dyrt, motorn måste modifieras för att en tryckgivare ska kunna monteras. Därför används direkta mätningar av tryckpulsen enbart i laboratoriemiljö.
För att möjliggöra mätningar på motorer som är i drift, till exempel på en lastbilsmotor under normal körning på landsväg, behövs en indirekt mätmetod för att bestämma trycket.
En jämförelse: En läkare vill ta reda på hur en patients hjärta mår. För att undersöka hjärtat öppnar inte läkaren patientens bröstkorg för att därefter studera hjärtat – i stället fäster han ett antal elektroder på patienten och signalerna från dessa skapar en bild av hur hjärtat mår, en så kallad EKG-kurva.
På liknande sätt har Roger Johnsson utvecklat metoder i doktorsavhandlingen Indirect measurements for control and diagnostics of IC engines, med vilken han disputerar den 17 december, för att återskapa förbränningsförloppet inne i cylindern från mätningar på utsidan av motorn.
I avhandlingen har Roger Johnsson kominreta två tidigare angreppssätt till en förbättrad och mer robust metod baserad på mätningar av vibrationer på motorns yta och rotationsghastigheten hos vevaxeln.
De återskapade tryckpulserna kan i ett framtida scenario användas både för att övervaka motorns tillstånd och för att optimera förbränningen för det aktuella driftförhållandet – och därmed kan man minska båder avgaser, buller och bränsleförbrukning.
Roger Johnsson föddes 1973 i värmländska Sunne och tog en ingenjörsexamen på Maskiningenjörslinjen vid Högskolan i Karlstad 1994. Därefter flyttade han till Luleå där han tog sin civilingenjörsexamen i maskinteknik tre år senare och sedan 1998 har han varit anställd som doktorand vid Luleå tekniska universitets avdelning för ljud och vibrationer.
Upplysningar: Roger Johnsson, tel. 0920-49 17 91, 070-583 96 73, roger.johnsson@ltu.se eller universitetets pressansvariga Lena Edenbrink, tel. 0920-49 16 22, 070-679 16 22, lena.edenbrink@ltu.se
