瞬态转速分析及其在发动机气缸故障诊断中的应用

发动机气缸内的压力和气压产生的扭矩是一个非常重要但运行时很难得到的参数.为此,描述了一种通过测量和分析发动机的瞬态转速来监测气缸内的压力和压力扭矩的方法.在发动机模型和测量的瞬态转速信号的基础上,经过傅立叶变换和傅立叶逆变换,可得出发动机各缸的气压扭矩的波动波形.根据气压扭矩振动波形可监视发动机气缸内的工作状态和对故障气缸做出诊断.     

发动机瞬态转速与气压扭矩波形的研究

描述了一种通过柴油机曲轴瞬态转速的８测量和分析,获得发动机气缸内气压扭矩波动波形的方法．在发动机模型基础上,通过在时间域和频率域对曲轴扭转振动分析,经过傅立叶变换和逆变换,得到各缸的气压扭矩变化波形．气压扭矩波形可用来分析各缸对发动机轴上扭矩的出力大小,进而判断发动机气缸内的工作状态。     

通过尾气变化诊断发动机故障

本文针对目前汽车诊断维修中对尾气分析仪的使用价值认识不够,没有从机理上探明尾气参数变化能够反映的各种发动机故障现象。主要研究通过发动机尾气参数变化反推发动机燃烧质量的状况,从而判断出发动机外在表现的故障。尾气参数代表了发动机的综合性能,只要发动机带有故障,其尾气参数必然会引起变化。利用尾气参数变化诊断发动机故障,在汽车发动机诊断维修中的应用具有极其重要的现实意义。     

分形理论在汽车发动机振动信号分析中的应用

本文将分形理论应用到汽车发动机振动信号分析中,运用关联维原理和计算方法,对汽车发动机信号进行计算与分析。分析结果表明当气缸压缩压力超过许用值时,关联维数较正常时大,并且随着气缸压缩压力的增大,关联维数增大。由此,根据关联维数可以判断气缸的运行状态及故障类型。     

基于参数自适应滑模观测器的发动机气缸压力估计

气缸压力是发动机燃烧分析与故障诊断的重要参数,为了提高发动机动力学模型中的气缸压力估计精度,提出参数自适应滑模观测器设计方法.建立了基于参数自适应滑模观测器的发动机动力学模型,通过对发动机摩擦偏移及散热损耗比例系数进行修正,并依据Lyapunov稳定性理论得出观测器收敛的充分条件,在保证全局系统误差尽可能小的基础上,使得气缸压力估计误差趋近于零.仿真结果表明,参数自适应滑模观测器方法较传统滑模观测器方法具有更高的估计精度,而且该方法只需利用曲轴位置传感器得到转速信号,其硬件成本低.     

基于ADAMS的发动机新型动力输出机构的仿真

目的研究基于曲柄摆杆机构的发动机动力输出机构,改善传统发动机活塞与气缸的受力状况,提高动力传递效率.方法利用Pro/E三维建模软件构建曲柄摆杆机构发动机的三维实体模型,将其导入到动力学分析软件ADAMS中进行运动学及动力学仿真分析,得到主轴扭矩、连杆摆角、活塞对气缸的侧压力等参数并与传统曲柄连杆发动机对应参数相比较.结果完成了ADAMS的仿真分析,获得了一些仿真数据.结果表明发动机采用曲柄摆杆机构具有可行性,其摆杆摆角在0~0.97°范围内,远小于传统曲轴连杆发动机的相应值.同等燃气压力条件下其气缸侧压力约为传统发动机相应值的1/20.结论通过仿真分析验证,曲柄摆杆作为动力输出机构能够满足发动机工作循环要求,活塞与气缸受力状况比传统发动机有显著的改善,对延长活塞和气缸的工作期限及简化发动机结构均有重要意义.     

基于滑模跟踪控制的汽车发动机在线监测与故障诊断

根据滑模控制理论,设计了汽车发动机动态转矩滑模跟踪控制方案,通过改变动态转矩,使曲轴转速平方的估计值不断跟踪其测量值,二者误差逐渐减小,动态系统收敛性得以保证,从而可以估计动态转矩和平均动态转矩.若发动机某缸(或某几缸)平均动态出现较大的负值,则可断定该缸存在故障.试验结果表明,该方法对建模误差和参数变化具有很强的鲁棒性,在中低转速和变化工况下均能实时监测气缸工作情况,准确诊断和定位故障,并能判断故障的严重程度.     

基于博世FSA 740波形检测的发动机抖动故障实验研究

利用博世FSA 740发动机故障检测仪对汽车发动机电控点火系统的初级和次级点火波形进行检测与分析,快速准确查找汽车发动机抖动故障的原因,阐述通过次级点火波形检测与分析诊断发动机抖动疑难故障的思路和方法。通过四缸并列波形和单缸平列波形的分析判断发动机各缸工作状态,提高汽车维修效率,为维修人员提供高效实用的故障诊断思路及维修依据。     

基于查表自适应的汽油机气缸进气量估计方法

针对汽油发动机气缸进气量的估计问题,采用查表对容积效率的误差进行参数化,提出了基于自适应滑模观测器在线更新查表参数的方法补偿容积效率的误差,提高了气缸进气量的估计精度.通过分段双线性插值和定义隶属函数,给出了误差参数化模型以及回归模型.结合回归模型与汽油发动机进气系统,得到系统状态与未知参数的联合估计问题,并设计了自适应滑模观测器估计查表参数.以高精度发动机仿真软件enDYNA为仿真环境,以四缸汽油发动机为仿真对象,在FTP75循环工况下验证了本文方法的有效性.     

基于火花塞离子电流信号点燃式发动机早燃状态的检测

简单阐述火花塞离子电流法的基本原理,以NFl57FMI汽油发动机为例设计一套火花塞离子电流检测系统．基于气缸内燃烧时产生的离子电流信号,经小波阂值去噪后分析其波形特点,根据其获得的燃烧信息实现对发动机早燃状态的检测．     

发动机示功图试验中的数据采集软件开发

示功图既是研究和判断内燃机工作状态、基本性能参数计算及放热规律分析的重要依据,又是反映燃烧过程数学模型精确程度的评价标准。基于Labwindows/CVI软件开发了示功图软件,使用高速多通道采集卡、压电式气缸压力传感器、放大器和角编码器,利用虚拟仪器的方法实现示功图的采集。完成了采集界面的设计、采集中的AD转换、多通道数据的高速采集和处理并最终实现波形的显示。经程序测试可以实现包括汽缸压力和角编码器信号等多通道的采集、示功图的显示功能。     

检测高压油路压力的夹持式传感器

本文报道一种检测柴油机高压油路压力的夹持式压力传感装置,阐述了其主要参数选择的理论依据,并给出了实测油压波形.图1是夹持式压力传感器的结构简图.其工作原理是:当油管通入高压油时油管产生膨胀变形力,该力通过传力块传递到压电片上,压电片由于正压电效应而产生电荷,该电荷经处理后即可得出表示压力大小的电压信号.     

高压油路压力波形的检测

有别于常规式串接测压法,管壁测压法是一种新颖实用的压力测量方法,能在设备不解体情况下从高压油管外壁在线检测管内的压力波形.由此针对柴油机燃油系统压力波形的检测论述了基于该方法夹持式压力传感器的研制.实验结果表明该传感器可用于柴油机燃油系统不解体在线工况监测.     

基于小波变换的波形特征抽取与识别

从设备诊断领域中特征信号模式识别的应用角度,探讨了基于小波变换的特征提取与识别方法.首先讨论了小波变换及其基本性质,进而探讨了基于小波变换模量极大点的特征抽取及基于模量极大点的幅值沿尺度s演变的特征提炼方法,并构造了全局的相似性度量,最后给出了分析实例.     

陡脉冲发生器电路中杂散参数的分析和补偿

在陡脉冲发生器电路中,杂散参数不仅影响输出波形,还影响着系统的稳定和电路元器件的安全。为了提高输出波形的质量,抑制输出脉冲的振荡,保证元器件长期可靠的运行,需要对电路中杂散参数进行有效的分析和补偿。本文通过对脉冲的实际输出波形进行分析,建立了陡脉冲发生器电路的杂散参数模型,总结出一种分析和补偿陡脉冲发生器电路中杂散参数的方法。模型的仿真结果精确地反映了实际波形,加入补偿环节后的电路实现了输出波形的无过冲。     

车用汽油发动机稳态控制参数的优化研究

通过试验数据建立了描述发动机稳态控制参数与性能关系的数学模型,并利用目标规划方法协调各种性能指标对控制参数要求上的矛盾,最终得出了使发动机稳态性能指标综合最优的控制参数。     

电喷发动机教学平台的开发与研究

针对目前汽车专业教学的机遇和挑战,通过软、硬件的设计与开发,研制了一种具有智能故障设置功能、可视化的电喷发动机教学和科研平台。该平台以电喷发动机台架与检测主机为主体,运用微电子技术、计算机技术和人工智能技术,实现了智能故障设置、主要信号的数字与波形显示、信号模拟以及利用故障诊断专家系统引导学生进行故障诊断等功能,能帮助学生更快、更好得掌握电喷发动机的相关知识,对提高汽车专业的教学质量将起到重要作用。     

某四缸机曲轴扭转振动测试与分析

在现有的硬件平台基础上,通过自行编制的一套LabVIEW数字化扭振测量程序,以某直列四缸四冲程柴油机为测试对象,在外特性工况下对四缸柴油机自由端进行扭振测试。得出整个转速范围内稳定工况下的扭振波形和不同谐次的幅频特性。并对该四缸机进行曲轴扭振仿真,将实测结果与仿真结果进行对比。结果表明,实测和仿真结果十分接近。