基于CAN总线的船舶柴油机状态监测系统

针对传统船舶柴油机状态监测系统数据采集时间较长的问题,提出一种基于CAN总线的船舶柴油机状态监测系统,系统硬件包括测控节点模块、收发器模块;系统软件配置为柴油机状态监测软件,通过硬件与软件相结合实现了船舶柴油机的监测系统,为了证明该船舶柴油机状态监测系统的数据采集时间较短,将该系统与基于LonWorks总线的船舶柴油机状态监测系统、基于基金会现场总线的船舶柴油机状态监测系统、基于PROFIBUS总线的船舶柴油机状态监测系统进行对比实验,实验证明该系统的数据采集时间最短,说明该系统更适用于船舶柴油机的状态监测。     

提高柴油机供油系统可靠性探讨

柴油机的供油系统是柴油机的重要组成部分,是柴油机的心脏与血脉,它对柴油机的燃烧以及柴油机的动力性、经济性、可靠性和排放特性等一系列性能指标有着有直接的影响。统计数据表明,在柴油机的各种故障中,供油系统的故障比例最高．本文对柴油机供油系统进行可靠性分析,并对如何提高其可靠性提出建议．     

舰船柴油机数字化智能化监控系统发展及应用研究

文章对国内外舰船柴油机监控系统的功能、特点进行分析,结合国内柴油机监控系统的现状,开展数字化智能化柴油机监控系统的应用研究。基于数字通讯架构监控技术能够兼容现阶段的模拟量控制,同时以其简单的布线、简易的维护性、简便的数据共享等特点,为数字化智能化柴油机监控系统的发展找到了有效途径。文章为数字化智能化柴油机监控系统的发展提出了一个完整的高端DCS系统、一个满足现状的DCS与EGR（或CRS）相结合系统两个发展方向。     

船舶柴油机进排气系统故障仿真软件设计与实现

船舶柴油机进排气系统可以监测许多柴油机运行时的数据,例如柴油机工作时的进排气温度、涡轮增压器的转速和压气温度等。通过对柴油机进排气系统的数据监测可以直接显示出柴油机是否正常运转。对MTU 20V956TB92型船舶柴油机进排气系统进行研究,利用计算机仿真技术,建立船舶柴油机进排气系统仿真软件。操作人员通过使用船舶柴油机进排气系统的仿真软件可提升对故障的诊断能力,并对相关故障进行解除和恢复。此方法具有成本低和效率高等优点。     

船用柴油机监测系统设计

针对船舶柴油机运行参数监测的需求,设计基于英飞凌XC886微控制器的船舶柴油机监测系统,系统可采集柴油机运行过程中各种温度、压力、转速等参数,通过RS -232发送数据至上位机,实现在线监测柴油机运行状态.     

大功率船用柴油机空气电机启动过程瞬态特性仿真

为提升大功率船用柴油机启动性能,采用GT-power软件建立船用柴油机稳态模型,增加空气电机启动系统模块,构建柴油机启动过程瞬态模型。基于仿真结果,分析环境排气背压、润滑油温度和压缩空气系统参数等对柴油机启动性能的影响规律。仿真结果可为基于空气电机启动的大功率船用柴油机的系统参数设计和性能评估提供依据。     

船用柴油机发展趋势分析

阐述了船用柴油机的技术特点。从柴油机机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃油系统、润滑系统、冷却系统、电子控制系统、材料和工艺、排放等角度论述了柴油机技术发展趋势。提出不断提高柴油机的动力性和可靠性,降低油耗和控制排放,研制具有自主知识产权的世界先进水平的船用柴油机,我国面临重要机遇和严峻挑战。     

可编程控制器在船舶柴油机气缸压力测量系统的应用

近年来可编程控制器在石油、钢铁、化工、船舶等领域得到了广泛应用。可编程控制器具有良好的稳定性、抗干扰性、价格低廉等优点。柴油机是船舶自动化系统的重要组成部分,对柴油机气缸压力进行测量可以第一时间发现柴油机故障,降低船舶财产损失。本文在前人基础上提出了一种基于台达PLC的船舶柴油机气缸压力测量系统,系统包括触摸屏、PLC、按钮、工控机等模块,可以实现对柴油机气缸压力的在线测量,最后对系统进行测试,测试结果表明:系统能够实现既定功能,并且具有良好的稳定性和抗干扰性。     

节能型内燃电动轮胎起重机电气系统设计

内燃屯动轮胎起重机一般以柴油机为原动力带动发电机,所发出的电能输送给驱动各工作机构的电动机。按其驱动方式可分为柴油机-单直流发电机-多直流电动机驱动系统、柴油机-单交流发电机-多直流电动机驱动系统、柴油机-单交流发电机-多交流变频电动机驱动系统。     

柴油机共轨燃油喷射系统简介

文章简要叙述了二冲程柴油机共轨燃油喷射系统的工作原理,以及大型低速二冲程柴油机采用该系统后在结构形式、柴油机性能、经济效益及环境保护等方面所表现出的主要优点.     

船舶二冲程柴油机缸内过程建模和MATLAB模块探讨

本文针对船舶二冲程柴油机换气阶段的特殊性,探讨了船舶二冲程柴油机缸内过程中热力循环的特点和规律,建立了缸内过程的仿真模型,设计了相应的MATLAB/SIMULINK模块。     

船舶电站负荷扰动下轴系瞬时转速的动态仿真

受到大负荷扰动后,船舶电站的参数将发生较大变化.从发电柴油机、电力负荷、发电机及励磁调节系统方面建立柴油机瞬时转速的动态模型,并从气缸做功和负载方面对瞬时转速变化方面进行分析.依据发电柴油机的不同负荷类型,分别从恒定阻抗法、电动机机电暂态过程动态特性、负荷的静态特性三方面进行归类计算,提高了负荷的动态和静态仿真性能,励磁系统则采用三阶实用模型.最后利用Matlab/SIMULINK进行了系统的静态、暂态和动态稳定性分析.     

W6X35型船用低速柴油机的研制

根据柴油机燃烧理论,应用电控技术,优化燃油系统,提高伺服油的工作压力,采用新一代CLU5气缸润滑技术和新一代柴油机控制系统——"UNIC控制系统",实现柴油机的全电子智能控制,从而实现在满足最新排放的要求下,提高其经济性、可靠性、操纵灵活性和延长使用寿命。     

基于AVL BOOST的船用柴油机典型故障仿真及其数据分析

[目的]大型船用柴油机故障类型的数据通过台架试验或者实船来获取存在许多不利因素,因此针对柴油机的故障仿真数值计算就显得尤为重要,同时对故障排除及数据驱动的智能故障诊断系统的构建也具有重要意义。[方法]基于AVL BOOST软件和台架试验数据,建立柴油机仿真模型,验证4种负荷工况下仿真模型需满足的精度要求;基于100%负荷工况模型,采用控制变量法模拟柴油机发火点提前、单缸停油及曲轴箱窜气这些典型故障,并分析计算得到的数据。[结果]结果表明:发火点提前5°时,缸内最高燃烧压力提高了17.4%;第1缸停缸后,有效油耗率上升近15%;对于不同气缸停油情况,第2号和3号气缸停油时的特征参数变化幅度较小;随着活塞有效窜气间隙的增加,各特征参数基本上呈线性扩大趋势,在窜气间隙值为0.04 mm时,部分特征参数急剧增加,例如油耗率增加了近40%。[结论]所得结果可作为柴油机故障状态识别及智能故障诊断系统构建的重要依据,为探索船舶柴油机智能故障诊断技术提供新的途径。     

船舶柴油机变流量冷却系统的研究

本文从船舶柴油机燃烧室的散热计算出发，系统地分析了在不同的负荷和环境条件下气缸壁内表面温度的变化；研究了采用柴油机变流量冷却方式对缸壁表面温度的影响并进行了定量计算；分析讨论了变流量冷却对船舶柴油机其他特性的影响。     

船舶主机汽缸注油润滑技术研究

文章首先分析了船舶柴油机对汽缸注油润滑系统的要求,再分别研究了传统机械式注油器、HJSIP注油系统、AlphaACC电控注油系统和自主开发的新型电控汽缸注油润滑系统的技术特点,结果表明:电控注油系统可有效改善磨损、并能大幅降低汽缸油耗率和有害排放,是汽缸注油润滑的发展趋势。     

基于AVL BOOST的柴油机SCR催化剂尺寸优化设计

  目的  大型船用柴油机故障类型的数据通过台架试验或者实船来获取存在许多不利因素,因此针对柴油机的故障仿真数值计算就显得尤为重要,同时对故障排除及数据驱动的智能故障诊断系统的构建也具有重要意义。  方法  基于AVL BOOST软件和台架试验数据,建立柴油机仿真模型,验证4种负荷工况下仿真模型需满足的精度要求;基于100%负荷工况模型,采用控制变量法模拟柴油机发火点提前、单缸停油及曲轴箱窜气这些典型故障,并分析计算得到的数据。  结果  结果表明：发火点提前5°时,缸内最高燃烧压力提高了17.4%;第1缸停缸后,有效油耗率上升近15%;对于不同气缸停油情况,第2号和3号气缸停油时的特征参数变化幅度较小;随着活塞有效窜气间隙的增加,各特征参数基本上呈线性扩大趋势,在窜气间隙值为0.04 mm时,部分特征参数急剧增加,例如油耗率增加了近40%。  结论  所得结果可作为柴油机故障状态识别及智能故障诊断系统构建的重要依据,为探索船舶柴油机智能故障诊断技术提供新的途径。     

船舶柴油机新型电控式气缸润滑系统驱动扭矩试验研究

由于在船舶柴油机一种新型电控式气缸润滑系统研发的过程中,系统中的步进电机出现了堵转、失步或无法带动气缸润滑油注油泵等问题,因此为探索研究驱动注油泵需要的力矩大小,设计并实施了气缸润滑系统的驱动扭矩试验。试验研究分别讨论了驱动转速、油温、背压、注油单元个数、循环喷油量等因素与驱动扭矩之间的影响关系,为国产新型电子控制式气缸润滑系统中的注油泵和步进电机的选配及推广应用提供数据参考。     

对船用低速柴油机NOx修正系数的研究

通过对MARPOL公约附则VI中NOx修正系数的研究表明，扫气空气温度属于可控制的进气参数，不需要出现在NOx修正系数公式中。作者研究认为进气温度、进气湿度和大气压力是三个重要影响因素，而将扫气空气温度与最高燃烧压力作为运行参数在ISO状况下对NOx值进行修正则更为合理，并推导出了新的NOx修正系数。     

船舶柴油机故障预测与健康管理技术综述

  目的  曲轴是船用柴油机的关键部件,为实时监测柴油机运行状态下的曲轴应力,保障船舶安全可靠运行,提出基于数字孪生的曲轴应力预测方法。  方法  基于数字孪生思想,提出船用柴油机智能运维的构架,以某型直列6缸船用中速柴油机为研究对象,在实机可获得数据的基础上,实现基于数字孪生的曲轴健康状态评估。首先,基于径向基（RBF）神经网络,利用缸盖振动加速度信号对缸内压力进行识别,计算曲柄销载荷,利用有限元法对曲轴进行应力和疲劳分析,获得影响曲轴寿命的关键位置,应用反向传播（BP）神经网络构造曲轴受力和应力的降阶模型。  结果  模型的缸压和曲轴应力预测误差均小于5%,应力预测的时间缩短到秒级,可实现孪生模型的实时/准实时更新。  结论  研究成果可为柴油机零部件的状态实时监测和智能运维提供新思路。