基于瞬时转速分析的坦克柴油机失缸故障诊断方法

针对柴油机失缸故障检测排除工作效率低的问题,利用瞬时转速分析方法实现柴油机失缸故障快速检测。通过坦克实车故障模拟试验,测量了柴油机气缸失火时的瞬时转速信号,采用非线性插值方法对瞬时转速序列进行整周期调整。利用小波包分解方法对瞬时转速信号提取了转速波动信号,分析提取了瞬时转速信号的复杂度和时域、频域特征,建立了基于支持向量机的故障诊断模型,实现了气缸失火故障诊断,并利用瞬时转速波动率作为判定参数,实现了故障定位。     

发动机缸内压缩压力非接触式检测方法研究

发动机汽缸压缩压力是检测发动机机密封性的重要参数.发动机密封性降低,会造成发动机经济性、动力性下降及废气排放指标恶化,因此对各缸压缩压力的检测具有重要意义.现提出一种利用曲轴瞬时转速,进行不解体检测坦克发动机汽缸压缩压力的方法.通过实车测量获得缸压及转速的特征参数,利用灰色理论模型的方法建立了发动机转速脉动与汽缸压缩压力的数学关系.试验结果表明,利用这种方法进行缸内压缩压力测量是可行的.     

基于倒拖过程参数测试的汽缸密封性评估

优化选择了测试工况和测试参数,在实车上测量了倒拖过程中的汽缸压缩压力、电机启动电流和曲轴转速信号,建立了一种坦克柴油机汽缸密封性评估方法。该方法同时兼顾了柴油机汽缸密封性的整体性和各缸之间的差异性,测试成本低,评估速度快,易于推广应用。     

直列式内燃机往复惯性力对瞬时转速影响的仿真研究

提出了两种由直列式内燃机往复惯性力计算转速波动的仿真模型 ,对不同气缸间惯性力的相位耦合进行了仿真分析 ,证明缸数对转速波动的幅度和频率均有着很大的影响 ;利用希尔伯特变换对转速波动信号进行时频分析 ,证明了多缸机转速波动波形为调频余弦曲线     

基于缸盖振动的燃油喷射系统故障诊断

对V型12缸柴油机缸盖振动燃烧段信号与缸内压力进行了时域对比,分析了失火时的缸盖振动响应,研究了供油规律随转速变化情况。分析表明缸盖振动中包含喷油器针阀落座的振动响应,研究了基于短时能量动态双阈值端点检测提取针阀落座响应时间特征的方法,利用振动信号的峰值加速度来表征针阀落座的强度。在不同工况及不同状态下提取了针阀落座时间及强度的振动特征,结果表明：振动特征能够有效反映针阀的工作情况,可以用于燃油喷射系统故障的诊断。     

基于瞬时转速多特征融合的内燃机各缸工作状态识别

为分析内燃机瞬时转速波动过程与各缸工作相位的对应关系,进而识别各缸工作状态,提出了基于硬件计数原理的内燃机瞬时转速精确测试方法,在某自行火炮发动机上测取了发动机正常工作、燃烧不良和失火工况下的瞬时转速信号。对信号进行频谱分析,并利用分频带滤波方法分离出电调信号和各缸做功冲击信号,进而提出5个特征参数并计算各特征参数的相对偏差和偏差极性,最后根据不同特征参数的相对偏差幅值和偏差极性分布规律判别各缸工作状态并定位状态异常缸。     

坦克柴油机缸内热状况分析

为研究坦克柴油机缸内主要受热部件及冷却液温度的分布状况,根据柴油机冷却系统及机体水道的结构特点,构建柴油机缸内工作过程及冷却系统仿真模型,通过台架试验对仿真模型进行验证,计算误差小于5％.基于仿真模型,计算柴油机各缸的缸盖、活塞、缸套表面以及缸盖、缸套外侧冷却液的温度,结果表明:柴油机缸内主要受热部件及冷却液温度分布不均匀,活塞表面温度第5缸最高,各缸最大温差为40.7℃;缸盖、缸套表面温度第1缸最高,各缸最大温差分别为169.6℃和129.6℃;缸盖、缸套外侧冷却液温度第5缸最高,在外特性1 400 r/min下为108.6℃和105.3℃,高于柴油机出水温度(93.3℃)15.3℃和12℃.     

基于神经网络技术和小波分析的发动机 气缸气密性能检测研究

提出了一种基于小波分析和神经网络技术检测发动机气缸气密性能的新方法。对电涡流位移传感器拾取的飞轮位移信号直接进行时域采样 ,通过处理和小波分析 ,获得反映发动机启动瞬时转速尺度参数 ,BP神经网络以此作为输入向量 ,从而有效地检测发动机气缸气密性能。     

基于GT-Power的柴油机环境适应性研究

分析了大气温度和压力变化对柴油机性能的影响；采用GT-Power软件对柴油机缸内工作过程进行模拟计算，并通过柴油机台架试验对仿真模型进行校核；经计算得到：随着大气温度的升高，缸内最高爆发压力和柴油机功率降低，燃油消耗率升高；随着大气压力的升高，缸内最高爆发压力和功率增大，燃油消耗率降低。研究结果可为研究柴油机对复杂环境的适应性提供参考依据。     

柴油机检测与诊断系统的研制

本文以作者参加研制的柴油机检测与诊断系统为对象,在分析柴油机故障机理及特点的基础上,详细论述了检测与诊断系统的组织与结构,检测参数的选择与取舍,信号数据的采集与处理和系统故障诊断等方面的问题。文章着重论述了转速的测量及其在柴油机检测与诊断系统中的应用,柴油机高压油路的检测与诊断,ＤＳＰ系统软件的开发及其在柴油机表面振动诊断中的应用。     

基于热力学第二定律的直喷式柴油机性能分析

这项研究的目的是发展用热力学第二定律分析柴油机在不同运行工况性能的能力.研究是针对一台12150L型柴油机进行的,以发动机气缸内部压缩、燃烧、膨胀、瞬时传热和换气过程的理论模拟模型为基础,应用热力学第二定律分析,度量各种能量品质的优劣和不可逆损失值,并且与热力学第一定律的能量平衡进行了比较.分别改变循环喷油量、燃烧开始角、燃烧持续期及燃烧品质指数.研究了参数变化对缸内可用能和热力学第一定律效率和第二定律效率的影响.     

直喷式柴油机机械效率的数值计算与研究

本文应用一个数学模型计算研究直接喷射式柴油机的机械损失和机械效率.这个数学模型模拟了发动机气缸内的整个热力过程,考虑了瞬时传热损失和瞬时摩擦损失.通过数值计算可以求得发动机在各种工况时的机械效率与平均机械损失压力.计算是针对一台12V150L柴油机进行的.文中还研究了参数变化对机械损失和机械效率的影响.     

用拖动电流确定气缸压缩压力的试验研究

从理论上分析了拖动时发动机缸内气体压力、漏气、惯性力及摩擦等因素对发动机力矩的影响及拖动电流与气缸压缩压力的关系,并在此基础上做了大量试验,利用一元线性回归分析的方法处理试验数据,得到了拖动电流和压缩压力的经验关系式,验证表明,用此公式检测气缸压力精度在48％以内,而且操作简单,能够达到快速检测压缩压力的目的。     

大功率柴油机喷油提前角对缸内燃烧过程的影响

针对某型大功率柴油机,采用试验和计算流体力学（CFD）仿真相结合的方法,研究了大功率柴油机在不同喷油提前角下的燃烧特性,着重分析了缸内最大爆发压力、峰值角、最大压力升高率、燃烧始点等参数的变化趋势,同时对缸内速度场、燃空当量比分布和温度场的变化进行研究,得出喷油提前角的变化对预混合滞燃期的改变是影响柴油机燃烧过程的主要因素,随着喷油提前角的增大,滞燃期内可燃混合气增多,缸内最大爆发压力、最大压力升高率和缸内最高温度随之升高。     

早期碰摩转子瞬时转速波动特征的实验研究

转子瞬时转速信号中含有丰富的碰摩特征信息,而且基本不受不对中、不平衡等常见故障的影响,可望用于转子碰摩故障的诊断,据此利用仿真和实验手段研究早期碰摩故障时转子的瞬时转速变化规律.建立了考虑转子瞬时转速变化的碰摩动力学模型,通过一阶共振转速范围内的计算求解,发现随着转速的升高,依次会发生不碰摩-单点碰摩-局部碰摩现象,且转速波动幅度会依次增大;单点碰摩和局部碰摩时的瞬时转速波动频谱均以转频为主要分量,但单点碰摩时包含较多的高阶倍频分量,局部碰摩时高阶倍频分量较弱.然后,搭建转子碰摩实验平台,分别进行了不碰摩、单点碰摩和两种不同程度的局部早期碰摩故障的模拟,实测的瞬时转速波动和频谱分析结果与仿真结果相一致,证明了转子瞬时转速波动信号可以指示碰摩故障的发生和严重程度,可为转子碰摩故障提供新的诊断思路和途径.     

柴油机缸内压力数据采集处理系统的研究

柴油机缸内工作过程是实现能量转换的关键环节。本文采用先进的数据采集装置和IBM PC/XT微型计算机构成缸内压力数据采集处理系统,该系统能够对柴油机缸内压力数据进行快速采集,测量精度高,还可对所采集的大量数据进行快速处理分析,分析结果具有较高的可信度。本系统结构成本较低,可用于柴油机性能研究实验室,进行试验数据采集处理分析和其它科学计算,也可用于配有微型计算机的大型船舶的集控室,用于管理监测和科学运算。本系统功能可根据用户需要进行扩充,处理能力可超过CB466燃烧分析仪。     

内燃机缸盖预紧方法的探讨

为提高柴油机的功率和经济性,柴油机的平均有效压力和增压比日益提高,对缸盖密封性的要求也越来越高。柴油机缸盖的漏气问题一直是困扰柴油机正常工作的一个重要问题,按照密封的规律,最好在缸盖设计中使密封圈的承压均匀,但由于缸盖结构复杂,很难做到使其刚度均布,在缸盖螺栓均匀预紧的情况下,密封圈的承压是不均的,这样在最高燃烧压力作用下就有可能在初始压紧较小的部位产生漏泄。文中对此进行了理论分析计算和试验测试,提出了新的缸盖装配工艺,使缸盖的密封状态明显改进,柴油机工作能力得到了明显提高。     

基于转速分析的柴油机加速性能和气缸气密性的评价方法

对不同使用摩托小时的坦克柴油机的加速、减速时间进行检测和分析,利用Bayes Bootstrap模拟统计方法对转速特征值进行处理,获得了更准确的特征分布．采用动态聚类方法对样本特征进行分类,实现了对柴油机加速性能和气缸气密性的等级评价．     

光纤位移传感器在喷油器针阀升程测量中的应用

传统的柴油机喷油器针阀升程测量方式多为接触式.文中提出运用光纤位移传感器进行喷油器针阀升程的测量,重点介绍了光纤位移传感器的原理、测量系统的组成、检测电路的特点等.实践表明,光纤位移传感器在喷油器针阀升程测量中的运用,实现了非接触测量,测量精度大大提高.     

一种废气涡轮增压柴油机的动态仿真模型

针对采用RQV调速器、进气中冷器以及MPC排气系统的废气涡轮增压柴油机进行研究,提出了其动态工作的仿真模型.利用所提出的模型编程计算了柴油机油门突增和负荷突减2种典型工况下调速器齿条位移、柴油机转速、有效扭矩和有效比油耗的瞬时变化.结果表明该废气涡轮增压柴油机动态仿真模型可用来详细研究该类柴油机的动态工作过程,能够为研究、设计及改进柴油机性能提供一种新的途径.