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Détection anticipée des défauts Moteurs à combustion interne

Détection anticipée des défauts Moteurs à combustion interne

DANS LE FEU DE L‘ACTION.

Comment fonctionne la détection anticipée de défauts pour un moteur à combustion interne?

Dans les moteurs à combustion interne, des procédures complètement différentes sont nécessaires pour assurer une détection anticipée des dommages. Dans une boîte de vitesses ou un moteur électrique, tous les mouvements sont des rotations. Or, dans un moteur à combustion interne, les mouvements oscillants du piston, des soupapes, etc. entraînent des vibrations très différentes. Un racleur de piston passant sur la paroi du cylindre crée une vibration différente de celle d’un ressort de soupape cassé. Ce n’est que par des procédures spécialement coordonnées dans le deltaANALYSER qu’il est possible de détecter de tels dommages.

Quelles méthodes de mesure sont disponibles?

L’une des méthodes les plus courantes pour mesurer le bruit structurel consiste à installer des capteurs d’accélération directement sur l’élément à tester. Les meilleurs résultats sont obtenus lorsque les capteurs sont vissés. Le montage magnétique ou le collage des capteurs sont des options de montage alternatives. Nous déconseillons cependant d’appuyer sur un capteur ou de le presser avec un ressort. La mesure sans contact avec un vibromètre laser reste une autre alternative mais présente, sur le plan financier, une importante différence. En raison des coûts plus élevés, cette méthode n’est donc pas utilisée dans le domaine des essais d’endurance. Enfin, les microphones sont totalement inappropriés pour la détection précoce des dommages. Ils sont principalement utilisés pour écouter le son de l’élément testé en dehors du banc d’essais.

Combien de capteurs vibratoires sont nécessaires ?

En fonction des conditions de mesure, il est possible d’utiliser jusqu’à huit capteurs vibratoires. En règle générale, un capteur est utilisé sur l’organe à tester. Pour un test sur un moteur en ligne, un ou deux capteurs seront nécessaires. Pour un moteur en V ou en W jusqu’à 8 capteurs couvrant différentes directions peuvent également être utilisés.

Les données brutes peuvent-elles être exportées pour être post-traitées dans un programme externe ?

Le deltaANALYSER gère la mesure en temps réel, avec calcul en temps réel, mais aussi la mesure en temps réel par la méthode de rééchantillonnage. Avec la méthode de rééchantillonnage, les données brutes peuvent, si vous le souhaitez, être écrites au format de fichier ASAM ATFX, afin que les recalculs puissent également être effectués dans un programme externe.

Que faut-il d’autre pour une mesure pertinente?

En plus des signaux vibratoires, vous avez besoin d’un signal de vitesse pour pouvoir faire de l‘analyse en ordre. Aussi, plus le nombre de signaux exploités (couple, pression, température, etc.) sera élevé, plus l’analyse de l’état du dispositif à tester sera précise.

Pourquoi une analyse en ordre est-elle nécessaire ?

L’analyse en ordre est le meilleur outil pour une analyse vibratoire indépendante de la vitesse. Lorsque la vitesse change, les ordres restent aux mêmes endroits. Seuls les niveaux d’amplitude (par exemple, m/s² / g / mV) changent. Cela permet la définition de tolérances fines afin que même les plus petites modifications soient visibles.

Comment garantir une information vitesse précise pour l’analyse en ordre ?

Une information vitesse précise est nécessaire pour effectuer une analyse en ordre claire et fiable. Pour ce défi particulier, la speedBOX fait toujours partie intégrante du deltaANALYSER. Elle est capable de générer un signal TTL propre à partir de toutes les formes de signal possibles. Elle est isolée galvaniquement des autres signaux du banc d’essais transitant vers le deltaANALYSER. Différentes configurations sont possibles. Dans les moteurs à combustion interne, la vitesse du vilebrequin est synchronisée avec la vitesse de l‘arbre à cames permettant ainsi d‘effectuer une analyse à 720° (cycle complet de combustion). La speedBOX dispose aussi d’une seconde sortie pouvant servir, entre autres, au banc d’essais ou à d’autres instruments de mesure.

en savoir plus sur la speedBOX

N’y-a-t-il qu’une méthode ?

Non. Diverses méthodes sont nécessaires pour détecter tous les types de défauts. L’analyse en ordre ne constitue qu’un des points de détection anticipée des défauts. Le deltaANALYSER possède 9 méthodes différentes basées sur l’analyse du signal vibratoire.

Quelque chose a changé, et maintenant ?

Au cours du test d’endurance, des modifications apparaîtront sur l‘élément examiné. Ces changements seront visibles dans l’analyse en ordre. Aussi, afin de pouvoir y rattacher un composant particulier, REILHOFER KG a développé le logiciel ROC. Grâce à cet outil, il est possible de schématiser rapidement le produit testé. L’outil Reilhofer Order Calculator (ROC) permet de simuler très rapidement tous les types de groupe motopropulseur imaginables et de calculer les ordres générés par les vibrations de la structure.

en savoir plus sur le ROC

Comment l’assignation des composants est-elle effectuée ?

Lorsque le modèle ROC est créé, celui-ci est chargé dans l’outil d‘évaluation. Dans le diagramme en cascade, affichant les changements du spectre en ordre au cours du temps, les composants impactés par des modifications seront affichés. Cela permet d’identifier le composant défectueux pendant le test afin de pouvoir le remplacer à temps, si nécessaire.

Devez-vous toujours vous tenir à côté du banc d’essai pour évaluer des données ?

Non. Le deltaANALYSER réplique les données stockées vers un serveur via une connexion réseau, permettant ainsi une analyse en ligne des données à partir de n’importe quel poste de travail. Le stockage sur un serveur présente également l’avantage que les données soient enregistrées sur un autre PC en plus de celui fourni avec le système.

Que se passe-t-il quand quelque chose casse spontanément ?

Le CrashPREVENTER fait partie intégrante du deltaANALYSER. Cet outil d’analyse surveille le niveau vibratoire pour détecter les ruptures ou les fissures spontanées (par exemple, au niveau de la chaîne de distribution), de sorte que, dans ce cas, un signal soit immédiatement envoyé pour arrêter le banc d‘essais. Avec CrashPREVENTER, le test complet est également affiché dans un graphique indiquant non seulement le niveau vibratoire, mais également tous les signaux reçus par le deltaANALYSER.

Comment s’effectue l’intégration sur les bancs d’essais ?

Le deltaANALYSER s’intègre facilement dans les bancs d’essais existants. Différents bus de terrain (ProfiBUS, CAN, ProfiNET, Ethercat, ModBUS par exemple) peuvent être utilisés pour la communication entre l‘automate et le deltaANALYSER. Même les anciens bancs d’essais ne disposant d’aucun bus de terrain peuvent être connectés via des connexions analogiques ou numériques. Le capteur vibratoire est lui directement connecté via son câble fourni. L’analyseur et le PC industriel sont des boîtiers de 19 pouces qui peuvent être installés dans des armoires existantes. Alternativement nous fournissons également une baie mobile dans laquelle l’ensemble des éléments peut être installé.

Cas d’un dommage sur une pompe à huile d’un moteur à combustion interne

Courbes de Trendindex en fonction du temps présentant une forte augmentation
Diagramme en cascade des modifications, intégrant le modèle ROC du moteur
Résultat du démontage en atelier : pompe à huile défectueuse

Informations utiles.

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