Knock Sensor Failure Behavior on Wärtsilä Gas Engines

Abstract

This thesis contains investigations concerning the effect temperature has on the knock measurement systems used on Wärtsilä gas engines. Testing of new knock sensors is also a part of the thesis. The objective of the thesis is to find out the cause why the knock sensor failure detection system is temperature sensitive in certain cases, and to find a solution to the problem. The thesis contains information concerning engine knocking and how it is measured, and also a short introduction to gas engines and knock sensors. The physical phenomenon behind the functional principle of a knock sensor is also explained. A Root Cause analysis was performed to get an overall view of the system and the test results.

Detta examensarbete innehåller undersökningar om temperaturens inverkan på de knackmätningssystem som används på Wärtsiläs gasmotorer. Också testning av andra knackgivartyper finns med i examensarbetet. Målet var att hitta orsaken till att knackgivardiagnostiksystemet är temperaturkänsligt och att hitta en lösning på problemet. Dokumentet innehåller information som berör motorknack och hur detta mäts, samt kortfattat om gasmotorer och knackgivare. Fysiken som behövs för att förstå knackgivarnas funktion finns också förklarad. En ”Root Cause-analys” har gjorts för att få en helhetsbild av systemet och alla resultat från testerna.

Tässä opinnäytetyössä on tutkittu miten lämpötila vaikuttaa nakutusjärjestelmään, jota käytetään Wärtsilän kaasumoottoreissa. Uusien nakutusanturien testaus on myös osa opinnäytetyötä. Opinnäytetyön tavoitteena oli löytää syy miksi nakutusanturien vikadiagnostikkajärjestelmä on lämpötilaherkkä ja löytää ratkaisu tähän ongelmaan. Opinnäytetyö sisältää tietoa mottorin nakutuksesta ja siitä kuinka se mitataan, sekä lyhyt esittely kaasumoottoreista ja nakutusantureista. Nakutusanturin toiminnan taustalla olevat fysikaaliset ilmiöt on myös selitetty. Syy-seuraus-analyysi tehtiin, jotta saataisiin parempi kokonaiskuva järjestelmästä ja tehdyistä testeistä.