基于EMD和Gabor变换的发动机曲轴轴承故障特征提取

针对发动机振动信号的非平稳特点,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和Gabor变换相结合的曲轴轴承故障特征提取新方法。通过EMD方法将发动机非稳态加速振动信号分解成多个本征模态函数(IMF),对与原信号相关性强的前4阶IMF分量进行Gabor变换,从各阶分量Gabor时频分布图的频带能量累加曲线中提取能够反映曲轴轴承磨损故障的频带能量作为故障特征参数。试验结果表明,该方法提取的故障特征参数能敏感地反映曲轴轴承的磨损状态,可作为诊断曲轴轴承故障的重要特征量。     

变分模态分解的Volterra模型和形态学分形维数在发动机故障诊断中的应用

针对实测发动机故障信号的非线性和形态学分形维数难以对其有效估计的问题,提出一种基于变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)的Volterra模型和形态学分形维数相结合的发动机故障诊断方法。首先采用VMD方法对发动机故障信号进行分解,通过基于互信息熵-能量熵增量的虚假固有模态函数(intrinsic mode function, IMF)分量剔除算法,将噪声和虚假干扰成分从信号内分离,对含有故障信息的敏感IMF分量重构,然后通过对重构信号相空间的重构,建立Volterra自适应预测模型,获取模型参数,最后计算模型参数向量的形态学分形维数,并将其作为量化的特征参数用于发动机工作状态和故障类型的识别。通过对实测发动机声振信号的分析,结果表明,该方法可有效提取发动机的状态特征信息,实现发动机异响的故障诊断。     

甲醇-柴油双燃料发动机甲醇泄漏故障预诊断研究

甲醇作为发动机的替代燃料被广泛应用,然而甲醇腐蚀性较强,易腐蚀管路导致泄漏.针对现有发动机故障诊断系统无法预测甲醇腐蚀泄漏的问题,提出了基于经验模态分解(EMD)和萤火虫概率神经网络(FAPNN)的故障预诊断方法.对发动机供醇管道振动信号进行EMD分解,并提取能量熵作为信号特征.将能量熵矩阵输入FAPNN模型中,识别供...     

EEMD和SVM在发动机故障诊断中的应用

针对发动机缸盖振动信号的非线性非平稳特征,提出一种总体平均经验模态分解(EEMD)和支持向量机相结合的信号分析及故障诊断方法,该方法利用EEMD算法以及IMF序列和原始振动信号之间的相关系数,有效放大故障诊断特征向量的差异。对原始振动信号进行EEMD分解,得到各阶特征模态函数(IMF),求各阶IMF分量对应于原始信号的相关系数并组成故障分类特征向量。分别将IMF相关系数法和IMF能量分布法得到的特征向量作为输入,建立BP神经网络和支持向量机,判断发动机工作状态和故障类型。分析表明,对IMF求相关系数的方法简便易行,能有效放大不同工况下特征向量的差异,结合支持向量机能够对既定机型的配气机构和点火系常见故障进行准确识别。     

基于EMD和AR模型的汽车变速器齿轮故障诊断方法

提出了基于EMD和AR模型的汽车变速器齿轮故障诊断方法。该方法采用EMD将齿轮振动信号分解成若干个平稳的IMF分量,对每一个IMF分量建立AR模型,以模型的自回归参数和残差的方差作为特征向量建立Mahalanobis。距离判别函数,进而识别齿轮的工作状态。实验分析表明,该方法能有效地应用于变速器齿轮的故障诊断。     

锚杆缺陷模拟试验及其超声波检测信号特征的EMD分析

为准确识别锚杆缺陷位置,了解超声波在锚杆中的传播机理和能量分布特征,对试验模型中的模拟锚杆进行超声波检测,基于EMD方法对检测信号进行能量分布特征分析。通过在沙槽中埋设钢筋来模拟锚杆,分别设置完整光圆钢筋、截断光圆钢筋、完整螺纹钢筋和截断螺纹钢筋4种。测试中超声波成像方法为A型,脉冲形状为全检波形,应用希尔伯特-黄变换的核心方法EMD分解法对原始信号进行时频局部化处理。结果表明,超声波法可以确定不同直径的锚杆长度及缺陷位置,解决了动测法只能对这些参数作定性评价的问题;EMD方法能根据超声波检测信号本身固有的特性进行自适应分解,前几阶IMF分量包含锚杆长度及缺陷位置的主要信息,可以定量表征原始信号的物理特性;超声波检测信号的能量主要集中在前3阶IMF分量内,各IMF分量的能量占该信号总能量的比例变异性较大;发射功率等外界因素的改变,对超声波信号经分解得到的各IMF分量的能量分布影响较小,但发射功率过大会造成能量分布不稳定,不利于识别缺陷位置信息;EMD方法准确高效,不需要预设固定的基函数,可以揭示超声波在被检测对象介质中的传播机理和能量分布特征,为应用超声波法进行锚杆质量缺陷的精准识别奠定了技术基础。     

支持向量机和基于IMF的特征能量法在汽车变速器轴承故障诊断中的应用

针对汽车变速器轴承振动信号的非平稳特征和现实中难以获得大量典型故障样本的实际情况,提出了一种基于内禀模态函数(IMF)的特征能量法和支持向量机的变速器轴承故障诊断方法。对变速器轴承内圈、外圈故障振动信号的分析结果表明,该方法在小样本情况下仍可有效提取变速器轴承的故障特征,并能成功地对其工作状态和故障类型进行分类。     

基于自适应奇异值标准谱和EMD的柴油机故障诊断

针对柴油机多发故障,提出了自适应奇异值标准谱和经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)相结合的故障诊断模型。通过计算平均最近邻域发散度和奇异值标准谱的方法自适应地选择奇异值分解的嵌入维数和重构阶数,提高了奇异值分解降噪的精度。对降噪后的信号进行EMD分解,并利用调整余弦相似度标准提取反映信号真实特征的主固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF),进而提取故障特征参数。将此模型应用于F3L912柴油机进气门漏气、单缸失火和多缸失火等故障的诊断,通过提取峭度和过零率作为故障特征,获得了较高的故障分类准确率。     

基于改进变分模态分解与双测度分形维数的发动机故障诊断

提出了一种基于改进变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)与双测度分形维数的发动机故障诊断方法。首先利用互信息法对缸盖振动信号进行端点延拓,并利用VMD算法将延拓后信号分解为多个固有模态分量(Intrinsic Mode Function,IMF),从而抑制VMD的端点效应,提高信号分解精度。然后利用正交变换方法将各IMF分量正交化,给定时间尺度序列τ=(τ_1,τ_2,…τ_n),并自适应地选择分界点将τ划分为第Ⅰ、Ⅱ尺度区间,利用各正交化的IMF分量在两个尺度区间内分别计算信号的分形维数,得到双测度分形维数,分别描述信号中的细节信息和趋势信息。最后将双测度分形维数作为特征参数输入极限学习机分类模型实现发动机故障诊断。仿真与试验结果表明:所提方法能够有效抑制VMD的端点效应,提高信号分解精度,双测度分形维数具有良好的类内聚集性和类间离散性,提高了发动机故障诊断精度。     

基于整工作循环阶比跟踪谱与FCM的发动机故障诊断

针对发动机加速振动信号的非平稳性和特征参数的模糊性特点,提出整工作循环阶比跟踪谱和模糊C均值算法相结合的方法。首先将加速信号进行阶比重采样,然后把发动机一个工作循环的信号作为一个间隔计算转速,再将这些转速下的阶比谱图放在一起构成阶比跟踪谱,通过计算不同阶比带的累加能量作为故障特征向量,对这些特征向量进行归一化和模糊聚类,得到分类矩阵和聚类中心,最后通过计算待测故障样本与已知故障样本聚类中心的贴近度实现故障模式识别。故障诊断实例表明,该方法能有效地诊断发动机曲轴轴承的故障。     

天然气发动机对润滑油的要求

介绍了国内天然气的应用现状、天然气质量及天然气发动机油的特殊性。指出针对不同的发动机、燃气质量,应该选择合适灰分的机油。灰分过低,造成气门磨损加剧;灰分太高,造成气门熔损及燃烧室和活塞沉积物增加,严重时导致活塞环及气缸套磨损。排气门上的沉积物取决于机油的灰分及油耗。     

车用发动机油气分离器的设计匹配

在分析发动机曲轴箱通风系统形式及几种油气分离器结构特点的基础上,确定了曲轴箱通风系统的设计方案:滤网油气过滤+旋风式油气分离器+PCV控制阀。在发动机机油量为标准值、最小值、最大值增加20%工况下,进行了全负荷曲轴箱通风试验。结果表明,所开发的曲轴箱通风系统在活塞窜气量增加1倍时,油气分离器和PCV控制阀之间无可见油流,曲轴箱漏气量和曲轴箱压力符合评价指标要求,提高了油气分离效率。     

发动机进气及压缩过程工质运动强度度量的研究

结合某4气门汽油机进气系统CFD算例及国外相关研究进展,分析了应用涡流比和滚流比作为发动机工质运动强度的度量的不足之处。提出对于稳态CFD分析,可应用流经气门最小流通截面的单位质量工质动能流量与单位质量湍动能流量来评价宏观和微观的工质运动强度,对于进气及压缩过程的瞬态CFD分析,可应用缸内单位质量工质的动能与湍动能来评价宏观和微观的工质运动强度,并探讨了两者在进气及压缩过程的变化规律。     

配气机构有限元动力计算及分析

本文应用配气机构有限元动力模型对顶置气阀下置凸轮轴配气机构进行了动力计算，计算结果与实测数据相符，并用此模型对６１０２Ｑ柴油机配气机构在各种转速工况下进行了动力分析，求出了该机构运动规律，接触应力，振型，自振频率及气阀弹簧各圈的运动和振动。     

基于柴油机的电控天然气发动机设计

在某柴油机基础上通过改进燃烧系统和进气系统,设计高能点火系统、燃料供给系统、电控单元、传感器及执行器,并加装三元催化转换器,采用闭环空燃比控制等措施,研制了压缩天然气(CNG)单燃料电控多点顺序喷射发动机。试验结果表明,天然气发动机的动力性能与排放性能达到了设计要求。     

一汽锡柴CA6SF2天然气发动机点火能量测试系统

介绍一汽锡柴CA6SF2天然气发动机点火能量测试系统的组成,列出其测试流程,通过实际测量锡柴CA6SF2发动机点火能量,对比分析其竞争对手产品相关数据,得出基本结论 。     

天然气发动机缸内喷气技术的研究

本文实现了天然气发动机制工内非高压直接喷射天然气，在结构上和控制时刻将空气的吸入和天然气的喷入完全分开，成功地解决了天然气发动机充气效率下降的问题，对缸内喷射天然气发动机与进气门处喷射天然气发动机，汽油机的性能进行了分析对比。     

车用天然气发动机技术与性能研究

把天然气发动机分为均质混合气预混合燃烧型和非均质扩散燃烧型 ,详细分析了前者的燃烧特点与排放性能 ,指出了采用天然气高压缸内直喷技术的必要性。高压缸内直喷天然气发动机的燃烧过程以非均质扩散燃烧为主 ,因而热效率高 ,最大平均有效压力达到甚至超过同型柴油机 ,NOx 排放低而且无可见烟度排放     

天然气汽车使用中存在的问题及对策

阐述了天然气汽车功率下降和早期磨损的原因。介绍了提高天然气汽车功率的措施，即提高发动机的充气系数，适当提高发动机的压缩比及使用专用天然气汽车发动机润滑油。试验表明，使用专用发动机润滑油对提高发动机功率和防止早期磨损具有显效果。