基于缸盖振动信号分析的柴油机工况识别

柴油机缸盖振动信号富含气阀落座、气体爆发压力等激励的响应信号.通过对缸盖振动信号的监测可及时发现燃烧异常、气阀间隙异常等状态信息,文中分别提取了气体爆发压力和气阀落座激励的缸盖振动特征信号,然后采用时间序列方法对信号进行分析,提出了相关的状态特征参数.     

柴油机工作过程均匀性的相关分析监测

将信号分析技术应用于柴油机缸内工作过程的均匀性的检测与诊断，对缸内气体压力的互相关函数，互功率谱密度函数、相干函数的特征及其与柴油机工作状态之间的关系进行了分析讨论。研究表明，利用相关分析方法来监测各缸工作过程的差异是可行的。     

高速柴油机气门漏气故障的振动诊断

本文介绍利用柴油机缸盖表现振动信号诊断高速柴油机气门漏气故障的研究。本文阐明了引起缸盖振动的激励源特征，对气门漏气故障进行了模拟试验，探讨了影响漏气程度的因素，对不同漏气状态下缸盖表现振动信号进行了分析，研究表明：利用柴油机缸盖表面振动诊断气门漏气是可行的，提出了气门漏气故障诊断方法。     

基于倒频谱方法的柴油机气缸压力识别

分析了柴油机缸盖系统的激励源和其振动响应特性,把缸盖系统看作一个多输入单输出的线性系统,对测试的柴油机缸盖振动信号时域加窗截取对于气缸压力的那一段响应信号,去除邻缸的干扰和其它不相关的激励力的影响,通过低通滤波,消除高频噪声,对压力信号和振动信号进行倒频谱分析,利用求出的传递函数重构气缸压力,结果表明,恢复出来的压力信号和实测信号十分接近,该方法为柴油机的实时在线控制、监测和故障诊断有重要的应用价值。     

基于压力识别的船舶柴油机状态评估方法综述

气缸压力是表征柴油机运行状态的重要性能指标之一，利用间接法识别气缸压力成为柴油机状态评估的有效方法。详细介绍了通过缸盖振动信号和瞬时转速信号识别压力的各种方法，以及针对柴油机系统的非线性利用神经网络进行压力识别的可行性和实用性；另外，在未知气缸压力的前提下识别气缸压力也成为一个新的研究方向。     

二冲程电控柴油机的振动测试与分析

采用不同的振动传感器安装方式对一台船用二冲程电控柴油机的缸盖表面、高压油管侧面、高压油泵顶部、机身侧面和增压器端面的加速度振动信号进行了测试和分析,揭示了二冲程柴油机表面不同的振动特征,也解释了ME型电控柴油机缸内示功图的双峰现象,为船用二冲程电控柴油机的振动诊断研究和应用奠定了基础。     

利用振动噪声信号诊断柴油机故障研究的现状与发展

简述了利用扭转振动、噪声、缸盖系统振动、机身及侧面振动等振动噪声信号监测柴油机状态和诊断柴油机故障的原理和方法,介绍了国内外这方面研究的现状;归纳了利用振动噪声信号诊断柴油机几种典型故障的研究发展方向,以及故障诊断中采用不同方法的优缺点;最后总结了近年来柴油机故障诊断的几种较新的发展趋势.     

一种船舶柴油机瞬时转速监测记录仪

提出一种基于光电编码器的柴油机抗振动瞬时转速的测量方法,并研制以32位嵌入式处理器(LPC2114)为控制器的瞬时转速监测记录仪。该记录仪分为两级,下位机实时测量柴油机的瞬时转速并发送到上位机,上位机接收数据并进行储存、显示和运算等处理,可进一步得出平均指示压力、缸内燃烧压力等指标,为应用瞬时转速实时评估柴油机的工作状态和故障诊断打下基础。     

基于小波分析与径向基函数神经网络的气缸压力重构

介绍了RBF神经网络的原理及其此法重构气缸压力的实现步骤,并根据柴油机缸盖振动的激励机理,对径向基函数神经网络的参数进行了有效的设置。通过用不同工况下的样本进行训练,建立了柴油机缸盖振动信号与气缸压力之间的非线性映射关系。为了提高重构精度,更为准确地提取压力在缸盖处的响应,提出了利用小波分析对振动信号进行降噪处理。试验表明应用RBF网络法重构气缸压力简单有效,重构压力曲线与实测曲线拟合度良好。     

船用二冲程柴油机缸体上部振动信号的特征分析

对船用二冲程低速柴油主机液压排气阀壳、喷油器顶部、缸盖表面和燃油泵表面的振动信号进行了测试与分析,介绍了测试系统的组成和振动测点布置,进行了振动信号的时域波形分析,证实了利用排气阀壳表面的振动信号可以监测液压排气阀的开启和关闭时刻,比缸盖和缸套表面的振动信号更敏感。确定了喷油器顶部的振动信号与燃油喷射有很强的对应性,可以用来监测二冲程柴油机的燃油喷射定时,为船用低速柴油主机的状态监测和故障诊断提供了一个实用的监测方法。     

基于时间序列与小波分析的船舶柴油机故障诊断

模拟柴油机气阀间隙异常的几种情况,并实时监测柴油机缸盖振动信号.采用时间序列分析方法对船舶柴油机缸盖振动信号功率谱进行识别,采用小波变换方法对各信号进行小波包分解,并提取故障特征频段信号进行功率谱估计,实现精确故障诊断.     

G4135柴油机燃烧过程数值模拟的研究

采用三维CFD软件,以G4135直喷式柴油机为对象,运用多维燃烧模型,对缸内燃烧过程进行数值模拟。计算了不同曲轴转角下的气体速度、压力、温度、氧气浓度和碳烟浓度等,计算所得数据与相关文献相吻合。结果表明FLUENT所提供的燃烧模型可以作为预测柴油机缸内燃烧的一种有效手段,并为进一步研究同类型柴油机的燃烧性能提供了依据。     

柴油机气阀间隙异常振动诊断方法的改进

通过对气阀运动规律的理论分析和气阀间隙异常故障的模拟试验，揭示了缸盖表面振动信号与配气凸轮型线、柴油机工况和气阀间隙的内在联系，探讨了一种适用于多种机型柴油机不同工况下气阀热态间隙的振动监测方法。     

船用中速柴油机的振动诊断研究

以８ＮＶＤ４８Ａ－２Ｕ中速柴油机为例介绍了船用中柴油机振动监测与诊断的试验研究，对柴油机振动激励源及振动特征量与磨损状态之间的关系进行了分析。研究表明，利用表面振动监测柴油机零部件的配合状态是可行的。     

小波包分析在柴油机故障诊断中的应用

分析了柴油机缸盖振动机理，运用小波包对振动信号进行分析与讨论，将含噪信号进行小波包降噪处理，对降噪信号进行小波包分解，通过提取频带能量特征，对柴油机缸盖漏气故障进行了诊断。     

基于EMD的柴油机失火故障诊断

提出了一种基于经验模式分解（Empirical Mode Decomposition，EMD）和自回归（Auto Regression，AR）模型的柴油机失火故障诊断方法．对3110型柴油机断油故障及正常情况下的缸盖振动信号进行了测试分析，采用经验模式分解EMD方法对振动信号进行分解，得到固有模态函数（Intrinsic Mode Function，IMF），对每一个IMF分量分别建立AR模型，以模型的自回归参数和残差的方差作为特征向量，用支持向量机（Support Vector Machines，SVM）进行分类，判断柴油机的工作状态和故障类型．实验结果分析表明，该方法即使在小样本情况下也能准确有效地诊断柴油机失火故障，能实现故障的实时自动化诊断．     

基于缸内压力信号的柴油机工作不均匀性研究

以6135柴油机为对象,建立缸内压力与喷油量之间的关系模型,实测各缸压力,对各缸的缸内压力信号进行相关分析,比较不同喷油量时缸内压力信号的相关系数。     

船用柴油机故障诊断多信息融合技术研究

为了解决船用柴油机故障诊断中基于单传感器信息的方法诊断精度低的缺点,应用神经网络原理,提出了一种基于气缸压力,缸盖振动信号和燃油压力等多传感器信息融合的喷油器故障诊断新方法。通过提取船用柴油机工作过程故障三种信号的八个特征值,按正常和五种故障状态的构造学习样本文集和检验样本文集,对输入进行归一化处理,该方法能有效地提高其故障诊断精度。     

基于BP神经网络的船用柴油机振动状态监测

通过监测柴油机表面振动信号,用时间序列分析方法提取柴油机故障的振动特征参数,以此建立相应的神经网络,用于船用柴油机的状态监测,提高诊断的准确性。试验研究在中速四冲程增压柴油机上进行。文中以柴油机气阀间隙异常的诊断和柴油机负荷状态的识别为例阐述了该方法的实现过程,并给出了振动信号的特征参数与柴油机工作状态之间的关系。研究表明,利用神经网络监测柴油机运行状态的变化是可行的和有效的。     

船用增压柴油机不同负荷下燃烧排放性能研究

为了研究柴油机在不同运行工况下偏心燃烧室缸内燃烧及排放情况,采用三维流体数值分析软件AVL FIRE建立某型柴油机燃烧及排放的计算模型。通过对不同负荷下柴油机燃烧及排放的模拟,计算该型柴油机缸内压力、温度等参数随曲轴转角的变化及燃烧温度、燃空当量比、NO和Soot的分布情况。研究表明：随着负荷的增加,在高负荷下易出现燃油撞壁现象;NO生成量随着负荷的增大而增加,在负荷增大到一定值时反而减小;NO生成主要分布于燃烧室偏心侧,高工况时NO大量生成在燃烧室边缘;Soot主要集中在油束与缸盖之间的缝隙位置。