反相对冲柴油机排气消声器声学特性

针对柴油机传统排气消声器中低频消声性能差,排气背压高的问题,提出了一种基于反相对冲的新型消声原理.对基于新型原理消声单元的消声特性进行了理论建模,建立了其消声性能与结构参数间的关系.为了验证上述原理的正确性,以CG25型单缸柴油机为样机,设计试制了3种不同参数的反相对冲消声器.对安装3种消声器、5种转速下柴油机排气噪声的总A声级、倍频程声压级及详细频谱进行了测试分析,并与不装消声器及样机原装传统排气消声器下的排气噪声进行了比较分析,初步验证了该消声原理的正确性.     

基于排气噪声EMD的柴油机失火故障诊断

针对坦克柴油机失火故障诊断问题,在实车上模拟了失火故障,应用EMD对不同状态下的排气噪声信号进行了经验模态分解,利用Hilbert变换求取了主固有模态分量(IMF)的瞬时频率函数,以其围绕周期性排气噪声基频的波动方差和平均穿越率为特征参数,建立了一种诊断柴油机失火故障的方法。应用结果表明了诊断方法的可行性。     

柴油机反相对冲排气消声器声学特性的模拟和试验

提出了一种利用声波反相抵消降低柴油机排气噪声的主要成分、利用气流反相对冲降低气流速度从而降低气流再生噪声的新型消声方法。以CG25型单缸柴油机为样机,对新型原理消声器的声学特性进行了模拟和试验分析。研究结果表明:反相对冲新型排气消声器在110Hz左右和300~500Hz的低频段消声效果显著,且在柴油机的标定转速下(2200r/min),反相对冲排气消声器的插入损失近乎原装消声器的两倍。     

用正交试验设计的方法研究柴油机排气噪声及其影响参数的关系

用正交试验和方差分析法在S195型柴油机上对排气噪声及其主要影响参数进行试验、分析，探讨了这些参数和排气噪声的关系及其对排气噪声的影响程度。     

柴油机发生机械故障的预兆特征和处理措施

柴油机在运行中出现机械故障轻则造成基础件损伤，重则导致重大机械事故的发生。通常情况下，柴油机发生故障前其转速、声音、排气、水温、机油压力等方面会表现出某种异常迹象，即故障预兆特征。所以操作人员应根据预兆的特征迅速作出正确判断，果断采取措施以避免事故的发生。     

用正交试验设计的方法研究柴油机排气噪声影响参数的关系

用正交试验和方差分析法在Ｓ１９５型柴油机上对排气噪声及其主要影响参数进行试验，分析，探讨了这些参数和排气噪声的关系及其对排气噪声的影响程度。     

高压共轨电控直喷式柴油机喷油规律和放热规律对燃烧噪声的影响

直喷式柴油机应用高压共轨电控喷油系统,分析了不同的共轨压力、喷射定时参数和预喷射与气体最高燃烧压力、最大压力升高率及压力升高加速度的关系,探讨了在一定的转速下,放热规律对燃烧噪声的影响.结果表明,预喷射在一定的转速、不同的负荷工况下对燃烧过程和放热率曲线有明显的影响,放热率峰值及作用时间对压力高频振荡及燃烧噪声有明显的作用.     

增压前后柴油机燃烧噪声的对比分析

通过测量稳态和恒转速增扭矩瞬态工况增压前后影响燃烧噪声的参数,对比分析得出增压前后柴油机燃烧噪声的变化规律.结果表明:增压后燃烧噪声降低,增压对稳态工况燃烧噪声的降低比对恒转速增扭矩瞬态工况明显,增压在中速中负荷工况下,对燃烧噪声的控制效果较好.并从压力高频振荡、气体动力载荷和燃烧室壁面温度对试验结果进行了分析,证明了增压前后燃烧室壁面温度的差异影响增压前后柴油机燃烧噪声.     

基于内部EGR率控制的柴油机排气凸轮型线仿真设计研究

以某6缸增压柴油机为研究对象,运用GT-Power仿真分析软件,在目标发动机2 200r/min和1 800r/min常用工况转速下,分析了内部热EGR率对NOx、PM、CO排放量的影响,研究得出了重型车用柴油机内部EGR率的最佳控制范围在10%左右。在此基础上,进行了二次排气凸轮开启相位对内部EGR率控制效果的仿真分析,总结出了二次开启排气凸轮的相位、升程、包角等特性参数对柴油机功率、燃油消耗率及EGR率的影响规律。最终确立了能够进行二次开启的、具有内部EGR功能的排气门凸轮设计方案,建立了排气凸轮基本型线的数学模型。针对目标样机开展了型线特性参数对燃油消耗率、功率及EGR率的影响分析。     

基于瞬时转速的柴油机气阀漏气故障诊断

提出使用瞬时转速信号进行柴油机气阀漏气故障的诊断。设计了实验装置,利用模拟故障的方法,进行了柴油机正常及气阀漏气状态下的瞬时转速实测。通过对实测瞬时转速数据的分析,提取了三个无量纲特征参数。经检验证明,其中两个特征参数的故障判断正确率很高,达到了较理想的诊断效果。     

Experimental investigation on effect of misfire and postfire on backfire in a hydrogen fuelled automotive spark ignition engine

This study investigates the effect of misfire and postfire on backfire in a hydrogen-fuelled automotive spark ignition engine. Backfire is a preignition phenomenon and the flame propagates toward the engine's intake manifold during the suction stroke. Postfire is a post-ignition phenomenon occurring in the exhaust manifold during the exhaust stroke and the flame propagates towards the exhaust manifold or backflow to the combustion chamber or combined both. Misfire occurs when cranking the engine (starting), fouled spark plug, and unoptimized spark timing. Several misfire cycles lead to an increase in the accumulation of unburnt hydrogen-air charge inside the cylinder and 13% hydrogen leaves the exhaust manifold resulting in postfire occurrence in a subsequent cycle. The postfire in the current cycle acting as an external ignition source for the preignition of the accumulated hydrogen-air charge results in backfire in the immediate next cycle. The misfire, postfire and backfire stall the engine operation due to a drop in indicated mean effective pressure. The experimental data indicates the backfire limiting equivalence ratio (BLER) should decrease with an increase in the engine speed as the equivalence ratio varies from 0.91 at 2000 rpm to 0.4 at 4900 rpm. As too advancement of spark timing increases the probability of misfire leading to postfire and backfire, the engine must be operated at backfire limiting spark timing to avoid misfire, postfire, and backfire occurrence. An important point emerged from this study that misfire without postfire does not lead to backfire occurrence. Physical mechanisms and mitigative measures for misfire, postfire and backfire are discussed in detail.     

基于OBD系统故障模拟装置的开发与研究

基于OBD系统必须监测的失火故障及氧传感器故障,提出了1种新型的失火方式及氧传感器故障模拟方式,设计并开发了1套集失火故障模拟和氧传感器故障模拟于一体的故障模拟装置。通过台架试验和实车试验验证了故障模拟装置的可靠性、准确性及通用性,研究了失火故障对发动机转速、空燃比的影响和氧传感器故障对空燃比的影响。结果表明:在发动机转速分别为1500 r/min和2500 r/min、节气门开度为20%时,以2%和4%的失火率来控制发动机失火时,失火控制精确;空燃比因气缸失火而升高;不同氧传感器故障对空燃比的影响程度有所区别,时间延迟对空燃比的影响最明显。     

基于曲轴扭振信息识别的柴油机失火气缸判别方法

为解决柴油发动机在高转速、低负荷工况下难以准确判断出发生失火故障的气缸的问题,提出了通过检测曲轴转速信号中的扭振信号起始点来判定失火气缸的故障诊断方法。该方法首先通过分析单缸失火时的转速信号以确定曲轴扭振的自由频率,然后基于该频率构造正弦检测信号,将该检测信号与各缸做功转角范围内的转速信号做内积运算,并得到的内积值作为失火气缸的指示特征。在6缸柴油机上的失火试验证明该方法能够在高转速低负荷情况下准确识别发动机的单缸失火和两缸失火,弥补了传统失火诊断方法工况覆盖率低的不足。     

基于改进段角加速度和神经网络的柴油机失火诊断研究

针对失火故障中存在的高速轻载诊断困难,失火程度无法判别的问题,通过对比分析正常状态与失火情况下瞬时转速的特征,发现缩短段角加速度段长度,能够有效提升特征对失火故障的敏感度,同时,用神经网络方法代替阈值规则,能够很好地利用各缸特征值间的联系诊断失火。基于此,提出一种改进段角加速度和神经网络相结合的失火故障诊断方法。该方法能够实现对全转速范围单缸完全失火的诊断,且利用二级诊断的方式可以对失火程度进行有效判别,在高速轻载工况依旧具有很好的准确率。同时,提出的方法在学习阶段所需数据量小,适用于发动机失火故障的在线诊断。     

基于变分模态分解和交叉小波变换的柴油机失火故障诊断

针对强噪声干扰下柴油机失火故障难以诊断的问题,提出一种基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)与交叉小波变换(cross wavelet transform,XWT)的柴油机失火故障诊断方法。该方法首先通过VMD将缸盖振动信号进行分解、自适应消噪及信号重构,再利用XWT对任意两个连续工作循环信号进行时频相关分析,进一步消除振动信号中的干扰噪声以提取柴油机燃烧特征,最后通过计算时频空间各缸能量占比进行柴油机失火故障诊断。通过对仿真信号分析及柴油机失火故障诊断,结果表明:该方法可以消除强噪声干扰,提取柴油机燃烧周期瞬态振动冲击特征,有效地识别柴油机失火故障。     

基于宽域氧传感器检测发动机失火的研究

介绍一种使用宽域氧传感器进行发动机失火检测的方法,在发动机各工况下对该方法的有效性进行了实验研究,并研究了失火对排放的影响。实验结果表明：失火对发动机排放的影响显著,利用宽域氧传感器信号可以有效地检测发动机失火,该检测方法在发动机的高速区存在优势。虽然失火循环排出的气体到达宽域氧传感器有一定的延迟,但不会影响失火检测的结果。     

电控柴油机的在线失火诊断策略研究

为了满足日益严格的排放法规，电控发动机均要求装备OBD(在线诊断)系统。而在线的失火诊断则是电控柴油机故障诊断项目中的一个重要内容。为此采用曲轴的瞬时角加速度对发动机的失火故障进行监测，并制定了相应的诊断策略。实机试验表明，该失火诊断策略能实时有效地诊断出失火故障。     

发动机多缸随机失火诊断算法研究

失火诊断是发动机在线故障诊断系统的重要内容,基于曲轴转速波动进行失火诊断是目前的常用方法。针对发动机多缸随机失火,在奇瑞477F汽油机上进行试验研究,提出了采用时域滑动平均方法修正的失火诊断算法。试验证明,该算法不需要进行断油自学习修正和供油自学习修正即可准确检测多缸随机失火。     

基于统计模拟的柴油机失火故障的诊断方法

针对军队装备试验价格昂贵，试验次数较少，试验具有继承性等特点，可以运用小样本统计分析方法进行装备故障状态的诊断。提出了基于柴油机排气噪声来检测其失火故障，通过提取其频域特性参数(峰值比h21和总能量)，运用统计模拟Bootstrap方法，模拟得到在大量试验数据下特征值的置信区间，绘制出各种特征参数的直方图，实现了正常、掉1缸、掉2缸故障的定量诊断。结果证明，Bootstrap方法能解决实际中由于成本或现场条件的限制而无法多次采样的问题，较客观地反映故障现象的本质，可针对不同状态的故障进行模式识别，减少试验次数，节省试验经费。