基于振动和缸压信号的柴油机敲缸故障识别

针对某型船用柴油机的敲缸故障,提出一种基于振动和缸压信号的联合分析诊断方法。结合上止点传感器的脉冲信号,将振动和缸压时域信号根据柴油机曲轴转角位置转换为曲轴转角域信号。根据在曲轴转角域出现敲缸特征信号时对应的振动加速度判断柴油机敲缸激励源频率范围,在此基础上通过带通滤波降噪提高敲缸特征信号的信噪比。基于四冲程柴油机工作周期与曲轴转角的关系对振动和缸压曲轴转角域信号提取故障特征。经柴油机多工况数据验证,本方法对识别柴油机敲缸故障简便、有效、准确性高。     

基于多维模型的天然气发动机敲缸趋势数值研究

研究了天然气发动机关键参数对敲缸趋势的影响。将自点火和两步湍流燃烧两个子模型集成在发动机缸内流体动力学多维模型程序KIVA-3V中,采用数值计算与试验相结合的方法修正多维模型,然后调整操作条件使发动机处于敲缸状态,解析点火提前角、压缩比、涡流比和等价率四个参数对敲缸时刻(KOCA)和敲缸强度(KI)的影响。研究表明:压缩比下降,敲缸强度明显下降。点火提前角增大,敲缸时刻提前,并且敲缸强度增加。当等价率从0.72增加到0.78,敲缸强度增加,敲缸时刻提前;而当等价率从0.78到0.92,敲缸强度增加,发生时刻反而推后。当涡流比从0.0到2.0变化时,敲缸时刻提前;而从2.0到3.11,敲缸时刻反而推后。压缩比对敲缸趋势影响最大,其次是等价率,相比之下,点火提前角和涡流比的影响较小。     

读者问答

<正> 1 如何判断供油提前角的早迟? 答:柴油机供油提前角是喷油泵开始供油时活塞距上止点前的曲轴转角,它反映了喷油泵供油时间与活塞位置的关系。如果供油提前过早,活塞距上止点还较远,燃油喷入气缸时,由于压力、温度部还较低,致使柴油机起动困难、曲轴有反转现象、工作粗暴,敲缸声清脆等现象,工作时间稍长,机体温度较高,动力下降。判断方法是:根据可燃混合气的燃烧规律,供油提前过早而导致的敲缸声在机体上部。因此可以从低速向中、高速急速加大油门,如果加大油门越快,柴油机敲缸声越尖锐,而且随转速升高,响声减弱或消失,迅速放松油门时,敲缸声消失,转速降低后,响声又出现,发生这种现象者,一般可判断为供油时间过早故障。     

柴油机敲缸的原因及预防措施

柴油机正常工作状态,声音清脆柔和,燃烧良好,功率发挥正常。当发生某种故障时,柴油机燃烧室发生异常撞击响声,甚至冒黑烟,这种现象称为柴油机敲缸。如果柴油机长期处于敲缸状态下工作,会加速运动部件的磨损,致使机油稀释、变质,甚至烧坏轴瓦和拉缸。     

4215柴油机敲缸的故障分析

本文介绍了4215柴油机敲缸的故障现象、敲缸的原因分析以及故障排除的基本方法。     

拖拉机用柴油机冷起动试验研究

针对某系列拖拉机-15℃下的冷起动要求,在C系列4缸柴油机基础上,采用理论计算、试验对比的方法,对影响柴油机冷起动的蓄电池、起动机、机油、MAP等主要因素进行试验研究,确定合适的参数。     

X4105柴油机低速敲缸原因分析

<正> X4105柴油机和其它许多中小型柴油机一样,目前都没有自动调整供油提前角的装置。当柴油机低速运转时,由于气缸内气体压缩终了时的温度、压力、空气流动速度较低,燃烧行程拖长,在活塞接近上止点时,积聚的燃油因温度、压力升高而突然着火燃烧。此时,气缸内压力急剧升高,而产生敲击声。为使柴油机在高速负荷状态下能发挥出应有的最大功率,通常在实践中可以允许柴油机在低速时略带有轻微的敲缸声。然而当柴油机存在过重的敲缸或在中等转速以上时仍然有明显的敲缸声则就不允许了,因为这必将会使机件发生早期磨损,这是不正常的。引起X4105柴油机低速严重敲缸的原因,经多     

小型柴油机的使用和技术维修（4）

小型柴油机的使用和技术维修（４）强文华（江西省宜黄县农机局）４燃料供给系统的检查和维护小型柴油机起动困难，排气烟度不正常、功率上不去、工作粗暴敲缸、转速不稳定（游车）、转速失去控制（飞车），往往是因燃料供给系统发生故障所引起，其直接原因又可归纳为油路...     

内燃机车柴油机敲缸故障处理

针对运用中内燃机车柴油机敲缸的现象及危害,分析了产生敲缸的原因,并提出了相应的故障判断和处理方法。     

浅析6130型车用柴油机活塞敲缸问题

本文就６１３０型柴油机活塞敲缸的诸因素进行了试验和分析，经过多次试验，找出了引起活塞敲缸的主要因素──活塞，改进活塞型线的设计后，活塞敲缸问题得到了解决。     

基于连续小波变换系数的柴油机异响故障特征提取与诊断

用Morlet小波对EQ6BT柴油机活塞敲缸响、活塞销响的缸体振动信号进行连续小波变换,然后将所得到的小波变换系数作出尺度—能量谱以及三维能量谱图,从而实现了对柴油机异响故障的特征提取和诊断。结果表明：利用Morlet连续小波变换系数的尺度—能量谱和三维能量谱图,能够直观而有效地检测和区分EQ6BT柴油机活塞敲缸响、活塞销响两种故障及其故障的严重程度。     

单缸柴油机电起动过程的试验研究

本文设计和开发了单缸柴油机起动过程试验装置,包括数据采集系统。在该试验台上分别开展了115和130两款典型单缸柴油机电起动过程实验研究,对不同活塞位置电起动过程历程差异进行对比。结果表明,单缸水冷柴油机在不打开减压开关起动时,活塞起始位置的不同对柴油机起动过程的影响较大。在活塞由吸气行程起动过程中,起动电机将历经起动堵转、峰值堵转和方波堵转三次堵转过程,起动最难;如从排气行程起动,起动电机仅历经一次起动堵转,起动最易;而从压缩行程起动,起动难度介于上述两者之间。试验数据显示,130机型自不同活塞起始位置开始起动,其功耗差约6.18倍,时间历程差约6倍。有效控制活塞起动位置处于排气冲程可有效提高发动机起动性能,大幅度节约起动所需电池能量,实现快速起动。     

康明斯柴油机窜气的研究

通过窜气对柴油机性能的不利影响的论述,以及活塞环密封系统的动力学分析,阐述了发动机窜气产生的内在机理;探讨了活塞、活塞环加工工艺参数对柴油机窜气的影响,以及结构和工艺参数的合理设计与选择对减少柴油机窜气所起的重要作用。     

发动机起动过程中活塞漏气模拟分析

采用AMESim建立了柴油机单缸机及活塞漏气模型,假设气体流动为一维非稳态可压缩的绝热流,采用方形小孔流量计算方法,分析了不同转速下的活塞漏气和缸压变化。通过分析表明,转速每降低50 r/min,循环漏气量增加0.03g,漏气量占进气量百分比提高3.74%,最大爆压降低0.112 MPa。按照柴油机起动最低缸压1.7 MPa要求,起动转速应为大于200 r/min。     

4L132柴油机活塞设计及强度分析

伴随着现代柴油机的高强化发展需求,提高最大爆发压力是强化柴油机的一种措施。随着柴油机的最大爆发压力越来越大,结构要求越紧凑,作为柴油机重要零部件的活塞从结构设计到材料上都有新的发展。本文对4L132柴油机活塞的材料、头部、销部、裙部分别进行设计,并对该活塞强度计算验证,从而为强化柴油机活塞部分提供相关的理论依据。     

机车柴油机活塞的技术发展与创新

简要介绍了我国机车柴油机活塞技术开发体系,即以活塞加速寿命试验技术、组合活塞仿真分析技术、活塞环槽抗磨损试验技术和组合活塞失效模式及失效原因分析技术等为核心的活塞技术开发体系,并扼要介绍了这些技术的实际应用。根据我国引进内燃机车及其先进技术消化、吸收、再创新的要求,针对引进机车柴油机活塞的特点和中速柴油机活塞发展趋势,提出机车柴油机活塞创新技术路线,并简要介绍目前的一些实践。     

活塞运动规律对点燃式HFPE燃烧过程影响的仿真研究

使用仿真软件Converge,建立了点燃式液压自由活塞发动机(HFPE)的三维仿真模型。为了解决HFPE的爆震问题,提升其热效率,研究了不同活塞运动规律对HFPE的燃烧过程、爆震倾向与热功转换效率的影响。结果表明:火花点燃式HFPE的爆震燃烧发生在活塞边缘的末端混合气区域,是由若干个爆震核快速扩展而成,与曲柄连杆式火花点燃发动机爆震的发生地点和机理相同;通过改变活塞的运动规律,使活塞上行速度加快,在上止点附近停留时间变短,可以明显减小发动机的爆震倾向与爆震强度。利用优化的活塞运动规律,加上高达14的高压缩比,可以在一定程度上提升发动机的热功指示效率。     

柴油机铝活塞的硬质阳极氧化

叙述了柴油机铝活塞硬质阳极氧化的优越性及其工艺对氧化膜的影响,并进行了台架试验。试验结果表明使用经阳极氧化的铝活塞可使柴油机油耗得以下降。     

KE150柴油机活塞冷却

活塞热负荷研究是柴油机结构可靠性研究的重要内容。本文着重介绍KE150柴油机采用固定喷嘴喷油冷却活塞的情况,内容包括喷嘴供油特性、喷嘴供油效率的静态模拟试验,活塞冷却规律探索的实机试验。通过上述大量的试验研究工作,基本上解决了高速强载二冲程KE150柴油机的活塞热负荷问题。     

SL4108ZL柴油机活塞结构设计

分析了活塞的工作条件和设计要求,介绍SL4108ZL柴油机活塞的结构特点,结构设计的理论依据和计算方法。通过性能试验证明活塞的设计较为理想,能满足低排放增压柴油机的性能要求。