基于局域波法和K-L信息量的柴油机故障诊断方法

针对柴油机表面振动信号的非平稳时变特性，采用局域波分析方法将实测信号分解为多个内蕴模式分量，提出了基于内蕴模式分量K—L信息量的柴油机故障检测方法。然后以正常状态为参考状态，对活塞缸套间的3种磨损故障实例进行了分析，结果证明了该方法在柴油机故障诊断中的有效性和工程实用性。     

缸盖表面各振动响应信号耦合关系的分析

实测的缸盖表面振动速度信号中包含较大幅值的低频成分,为了研究此低频信号的成因及其与燃烧激励响应信号的耦合关系,以195柴油机为对象,建立了缸盖-机体虚拟样机仿真模型,对产生低频扰动的激励源进行了分析.研究结果表明:实测振动速度信号中的低频成分主要由往复惯性力和摩擦力引起;高通滤波方法对振动速度信号中与燃烧过程特征点出现位置有关的信息没有明显影响,但会造成与幅值相关信息的较大损失;300℃A之前的振动速度信号主要由往复惯性力激励和摩擦力激励响应信号构成.     

车用柴油机振动信号处理与振动特征识别

车用柴油机振动激励源于3方面,机体表面振动比较复杂.根据其激励源的工作原理,通过对车用柴油机振动信号加以截取并用适当的方法进行分析,提取零部件的工作状态的特征信息,找出其相应的响应信号.     

车用柴油机振动信号的去噪声处理

针对柴油机振动信号的瞬时非线性特点,论述了车用柴油机振动信号处理理论与方法.采用柴油机振动信号的IMF分量进行特征频带识别,将柴油机振动信号经验模态分解,去掉主要干扰因素所对应的IMF分量,再将剩余IMF分量进行重构得到柴油机振动信号.重构后的信号反映了车用柴油机机身振动的真实信息.     

柴油机燃油系统故障诊断仪的研制

对于柴油机燃油系统来说,某部分发生故障后,必然使其液力状态发生变化,进而燃料流动的压力、流速等参数有相应的改变,高压油管中的压力波形也随之而变.可见柴油机燃油系统中高压油管的压力波信号是反映系统工作状况的重要特征信号,它包含了燃油系统的工况信息.本文所研制的柴油机燃油系统故障诊断仪,将检测到的压力波信号,采用信号分析、人工智能及专家系统技术识别燃油系统的故障.文中主要介绍此诊断仪的结构与数据采集部分的硬件设计.     

机械振动信号描述与分析方法

机械振动信号反映了机械系统工作过程中的内在状态,振动信号承载着机械系统工作状态的重要信息．介绍了机械振动信号描述的两类方法,并对振动信号的常用分析方法加以阐述,为机械系统振动信号的分析提供指导．     

油膜厚度测量技术的研究——油膜雾化燃烧机理研究之一

本文研究了柴油讥燃烧状态下燃烧室壁面上油膜厚度的测量，解决了传感器制 做、测量信号引出、测量燃油制备、定标装置制做、测量电路设计等一系列技术问 题，成功地测量出了柴油机燃烧状态下燃烧室壁面上的油膜厚度。这对于了解油膜在 燃烧室壁面上的形成。分布及蒸发规律，以便更好地组织油膜雾化燃烧具有很大的实 用价值．     

柴油机加速工况燃烧过程分析

根据实测柴油机加速工况的瞬时转速和示功图,对柴油机加速工况的燃烧过程进行了细致的分析;结果表明：在加速工况的主加速阶段,各燃烧参数较加速前,后稳定工况有很大差异,突出表现在循环供油量过量增加、最高燃烧压力大大升高,燃烧恶化、工作粗暴,因此,在柴油机的性能研究和应用中应予以特别重视。     

基于EEMD的柴油机缸套磨损故障诊断

针对柴油机缸套磨损故障诊断问题,在实车上测试了柴油机机体振动信号,应用经验模态分解(EMD)对不同磨损状态下的柴油机机体振动信号进行了分析,然而,EMD存在的模态混叠问题使其难以获得准确的基本模式分量(IMF).为此引入基于总体经验模态分解(EEMD)的改进的局域波分析方法,利用EEMD获取无模式混淆的IMF,通过Hilbert边际谱分析信号能量随瞬时频率的变化特征.工程实测分析结果验证了应用该方法进行柴油机缸套磨损故障诊断的有效性.     

基于内部残余废气的汽油HCCI燃烧过程离子电流特性

燃烧相位和燃烧状态在HCCI燃烧控制中至关重要．为了控制该过程,需要一个来自某种燃烧传感器的反馈信号来确定实际燃烧过程的状态．通过对动态工况下火花塞离子电流与HCCI燃烧相位和燃烧状态的相关性进行研究,分析了离子电流的影响因素,提取出与燃烧相关的离子电流特征参数．结果表明,离子电流拐点相位、峰值相位与HCCI燃烧相位有很好的线性相关性,其相关系数在0．95以上,可以用于燃烧相位在线检测;离子电流峰值、积分面积和拐点值与燃烧负荷的相关系数都在0．65～0．73之间,可以在一定程度上反映燃烧负荷情况．通过检测离子电流信号用于HCCI燃烧指示并用于燃烧过程闭环控制．     

不同海拔条件下柴油燃烧火焰温度和碳烟特性研究

为了研究海拔条件对柴油机冷起动阶段柴油燃烧过程的影响,在定容燃烧弹台架上模拟了平原和海拔2000 m工况下柴油机缸内的热力学状态,利用双色法获取了不同工况下柴油火焰温度和表征碳烟浓度的KL因子分布. 结果表明,随着海拔由0 m增加至2000 m,环境温度、压力同时降低产生了耦合作用,导致柴油滞燃期由2.0 ms增大至3.13 ms.海拔升高后,柴油燃烧过程中平均火焰温度降低,局部高温区域消失,KL因子总量减少. 海拔条件变化影响了碳烟特性和火焰温度的关系. 随着海拔升高,火焰温度降低,导致碳烟氧化主导阶段碳烟氧化速率降低,局部火焰温度对局部碳烟浓度的影响减小.      

利用油膜法研究缸内流体动态及其影响

本文论述直喷式柴油机燃烧室内流体可视化的实验方法。研究结果表明,采用油膜法、油点法能够把握燃烧室内气流运动形态,并揭示其对发动机燃烧特性的影响。     

柴油机振动信号的小波包奇异值降噪

柴油机的振动信号中含有大量噪声，在进行故障特征提取之前必须加以消除。首先对傅里叶滤波降噪、小波降噪和小波包降噪的效果进行了对比，然后将奇异值分解技术用于信号降噪。最后提出了一种将小波包和奇异值分解相结合的降噪方法。该方法将输入信号进行一次小波包分解，利用奇异值分解方法对分解后的幅值量化系数进行降噪。实例表明，小波包和奇异值分解相结合的方法降噪效果最好。与其他方法相比，用新的方法对柴油机缸盖振动信号进行降噪处理的信噪比最高，且能明显识别出燃烧爆发、气门落座等各个阶段的振动信号，大大提高了特征提取的准确率。     

小型直喷式柴油机燃烧过程优化的研究

本项研究设计了四角形、花瓣形和四角花瓣形等三种小型直喷式柴油机新型燃烧室，并采用油膜法这一简易的流体可视化技术检测几种燃烧室的壁面流体状态，最后通过发动机性能试验证实四角形燃烧室对改善小缸径直喷式柴油机的燃烧特性、降低油耗和减少排气烟度具有良好的效果。     

基于小波EMD的柴油机油耗量测量信号去噪处理

提出基于小波经验模态分解的柴油机油耗量信号去噪处理算法.将柴油机油耗量测量信号进行经验模态分解(EMD)后,经阈值处理和尺度滤波,去掉主要干扰因素所对应的本征模函数(IMF)分量,然后对剩余IMF分量进行重构,得到去噪后柴油机油耗量测量信号的时间序列.测试结果表明:重构后的信号能反映柴油机油耗量信号的真实趋势,其相对误差约为0.72％.     

基于瞬时转速信号的柴油机故障诊断

为快速、准确地判断柴油机燃烧故障,通过对柴油机曲柄飞轮系统的动力学分析,建立基于动力学模型和扭矩波动的柴油机转速波动信号检测柴油机异常燃烧的方法,提出特征参数I.对4108YC型机不同情况的模拟计算可以看出,特征参数I能够准确判断故障气缸的位置以及漏油故障程度,各故障气缸的相位差约为180°,正好和发火间隔角相同,而且特征参数曲线发生故障部分的顺序与发火顺序相同.实例计算证明,利用瞬时转速进行故障诊断,即可以利用各个气缸对应的特征参数相互比较来判定,无需大量原始数据的积累,且故障判据的可移植性好.     

LPG-柴油双燃料发动机燃烧特性研究

提出了一种根据燃烧分析仪测录的示功图计算 LPG-柴油双燃料发动机燃烧放热规律的新模型 .简要介绍了该模型的计算原理和方法 .利用该模型分别计算了 LPG-柴油双燃料发动机的引燃柴油、LPG及总的燃烧放热率 ,分析了其燃烧过程及燃烧特性 ,并与试验结果进行了分析比较 ,从而为研究分析双燃料发动机的燃烧特性提供了一种便捷有效的方法     

柴油机燃烧噪声的传递特性

为研究柴油机燃烧噪声的传递特性,测量了发动机工作和倒拖时的气缸压力,并在不同转速下从4个不同方向上对一台单缸柴油机进行了1/3倍频程噪声频谱分析,分离出燃烧噪声压力级,计算其传递函数.基于柴油机燃烧示功图进行快速傅立叶变换得到气缸压力级频谱,同时计算两种不同工况下的柴油机衰减曲线.结果表明,与倒拖工况相比,4个方向上燃烧工况的噪声级相对增加率均大于4.5%.各个方向上的最大噪声级均出现在中高频范围.随着频率增加4个方向上的传递函数也缓慢增加,两种转速下的衰减曲线走向基本相同.     

柴油机燃烧过程计算机模拟研究现状及趋势

运用分析和比较的方法,对计算机模拟的柴油机燃烧过程的零维模型、准维模型和多维模型进行介绍,比较其各自的优缺点和适用范围,并对燃烧过程的计算机模拟的发展趋势提出自己的观点和看法。通过对燃烧模型的介绍,加深人们对燃烧过程的认识,同时,加速计算机模拟技术在柴油机燃烧研究中的应用,以大大减少新产品的研制周期和成本,大幅度削减发动机的试验费用,更加有利于工程实际问题的解决。