基于瑞利法的内燃机曲轴纵向振动研究

采用瑞利法对高速内燃机曲轴纵向振动进行研究。将内燃机曲轴等效为连续分布阶梯轴模型,根据当量轴段以及集中质量的动能和势能关系,通过拉格朗日方程建立了轴系纵振模型;根据刚度耦合原理,并考虑轴系扭转激励和弯曲强迫激励,建立了纵振强迫振动模型。采用谐次分析法对模型求解,将结果与采用三维振动测量装置实际测得的某直列四缸柴油机曲轴自由端的振动信号结果进行比较发现,计算结果与实测结果在各主要谐次都保持相当的一致。     

基于瑞利法的内燃机曲轴扭纵耦合振动

采用瑞利法对高速内燃机曲轴扭纵耦合振动进行了研究。将内燃机曲轴等效为连续分布阶梯轴模型,根据当量轴段以及集中质量的动能和势能关系,通过拉格朗日方程分别建立轴系扭振模型和纵振模型。根据刚度耦合原理,并考虑轴系强迫激励进而建立了扭纵耦合强迫振动模型。采用谐次分析法对模型求解后,通过与采用三维振动测量装置对某直列四缸柴油机曲轴自由端的振动信号进行实际测量所得到的结果进行比较,可以发现,扭振和纵振与实际测量的结果在各主要谐次都保持相当的一致。     

随机载荷下内燃机轴系动力可靠性分析

综合考虑内燃机轴系激振力矩随机性以及刚度非线性的影响,建立轴系扭纵耦合非线性动力学模型,利用虚拟激励法求解轴系的随机响应,并基于首次超越破坏准则,分析了轴系在随机载荷作用下的动力可靠性。仿真计算结果表明,平稳随机激励的动力可靠性要高于非平稳随机激励,纵向振动、发火间隔角、随机激励的强度和传递路径对轴系动力可靠性均有一定的影响。     

基于曲轴角振动信号的多缸内燃机作功状态监测仪

以内燃机动力学为理论基础,利用当低谐次扭振频率远低于内燃机轴系单结点振型固有频率时,其“自然工况”与故障工况下低谐次扭振幅值概率分布重合度很小的特性,提出一种利用曲轴的低谐次角振动幅值,通过设定阈值对多缸内燃机作功状态进行监测的新方法.根据所提方法,开发了基于曲轴角振动信号的多缸内燃机作功状态监测仪.以6135柴油机为对象进行的仿真和实验研究,验证了新方法和监测仪的实用性和诊断准确性.     

关于联轴器对内燃机轴系扭振影响及减振的研究

内燃机轴系中,联轴器的功能主要在于连接轴系,并实现扭矩传递。根据联轴器性能的不同,内燃机轴系扭振同样不同。本文简要分析了联轴器影响内燃机轴系扭振的表现及其原理。基于此,主要对定刚度橡胶联轴器、大刚度联轴器的受力特点以及仿真结果进行了对比,最终拟定了联轴器的优化匹配方案。通过对减震效果的观察,证实了方案的可行性。     

内燃机曲轴系多体动力学分析

针对某型柴油发动机的曲轴轴系系统,建立其三维实体多体动力学模型,并基于多体动力学分析方法进行仿真分析,得到相关的载荷参数,为后续研究内燃机振动噪声分析和预测提供相关内容。     

内燃机非稳定工况扭振激振力矩试验分析

针对内燃机轴系扭转振动,对比分析了稳定工况和非稳定工况扭振激振力矩计算方法。使用压力传感器对非稳定工况内燃机气缸压力进行测量,并利用阶次分析法对非稳定工况内燃机激振力矩进行了试验研究,分析了阶次力矩与提速率之间的关系。结果表明,内燃机激振力矩主要成分为1.0和2.0阶,其幅值随转速的升高逐渐减小,其他阶次力矩幅值逐渐增加。阶次分析法能够有效地分析出非稳定工况内燃机激振力矩中的特征分量,避免了传统频谱分析出现的"频率混叠"现象。     

润滑性能对活塞-轴系的影响

以四缸内燃机为例，在建立三维装配实体的基础上，采用有限元法对活塞一轴系和机体进行了动特性分析。在建模中充分考虑了实际约束条件，并对关键部件的接触问题作了处理。计算采用系统级的动特性分析方法获得了曲轴轴系的扭转、弯曲、伸缩振动及其复合振动，计算结果表明油膜刚度、阻尼系数的增加会导致活塞一轴系振动频率的增加。     

基于扭矩测试的轴系扭转振动研究

对于低转速定频压缩机来说,激励倍频之间比较接近,采用集中参数法计算轴系固有频率时,容易因为计算误差导致分析结果与激励倍频重合,从而引发扭转振动共振导致压缩机故障,因此如何有效的计算并测试验证压缩机轴系扭转振动模型具有非常大的工程价值。本文利用无线应变测试仪测试了某压缩机轴系的动态扭矩并进行频谱分析,得到电机轴产生裂纹的原因。然后建立轴系集中参数模型,计算了轴系无阻尼固有频率值,判断出轴系发生了扭转振动共振。通过修改飞轮的转动惯量,避开了扭转振动共振,采用瑞利(Rayleigh)阻尼结合热动力计算结果计算了非共振工况下的扭转振动,在相同的压缩机工况及相同的位置再次对轴系扭转振动进行测试,对比测试结果和扭转振动计算结果进行分析,得到误差小于5%的结论,验证了轴系扭转振动模型有效。本文为压缩机轴系发生扭转振动过大或产生裂纹的故障提供了解决思路。     

双十字万向联轴器对船舶轴系振动影响的分析

为了分析双十字万向联轴器对船舶轴系振动的影响,建立了双十字万向联轴器的简化当量模型,研究联轴器轴线夹角对船舶轴系振动的影响。同时建立双十字万向联轴器与船舶轴系结构模型,对联轴器与船舶轴系的耦合特性进行分析。分析结果表明,在双十字万向联轴器轴线夹角变化范围内,短时间改变联轴器轴线夹角对船舶轴系振动影响不大,但长时间改变联轴器轴线夹角会使船舶轴系产生一定振动位移。     

工程机械内燃机减噪降温设计探讨

相对于一个工业经济来说,内燃机是汽车和工程机械的主要动力来源,内燃机的温度过高或者是在运行的过程中噪音过大,这样都会对运行产生影响,对于这两个问题,可能产生的原因有很多,所以需要进行具体的设计以用来提高内燃机的使用寿命,需要不断提高生产内燃机的质量,这将对于我国工业经济发展有着很大一部分的提升.这篇文章主要是论述了内燃...     

浅谈内燃机机械维修中的问题与应对策略

在我国现阶段工业及机械制造领域发展的过程中,对内燃机的使用是非常广泛的。因此,本文首先分析了内燃机内部常见故障,阐述了现阶段内燃机机械维修中存在的问题,并对内燃机机械维修中的应对策略进行了研究。期待与各位学者共同交流,对我国内燃机机械的维修与养护做出贡献。     

分形维数在内燃机振动诊断中的应用

将分形理论引入内燃机的振动诊断中,根据内燃机的配气定时,着重研究了缸盖振动信号中对应燃烧段的数据,计算其关联维数,将关联维数用于刻划内燃机缸盖在气门不同状态时表现的非线性行为,从而进行故障诊断与分类。结果表明,当气门在不同状态时,缺盖振动信号中对应燃烧段数据的关联维数是不同的,可以将其作为判断气门漏气的一个诊断特征量。     

Condition monitoring of engine timing system by using wavelet packet decomposition of a acoustic signal

A change in the technical condition of mechanical components of internal combustion engines may not be detected by on-board diagnostic systems installed in vehicles. In similar cases, measurements and analyses of vibroacoustic signals being recorded prove useful. Since there are certain limitations to vibration measurements, including those related to the vibration transmission and the engine’s high temperature at measurement points, the authors of this paper have proposed that measurements and analyses of acoustic signals should be applied for the sake of assessment of the internal combustion engine technical condition. However, such an assessment requires new acoustic signal processing methods to be developed, and so this subject has been elaborated in the paper. The article provides a discussion on the option of applying a wavelet packet decomposition while filtering the internal combustion engine’s acoustic signal in order to diagnose an excessive valve clearance. The authors prepared an algorithm enabling selection of the chosen details and approximation of the wavelet analysis to low-frequency components, which constitute the noise, as well as high-frequency components comprising information on the possible enlarged engine valve clearance. Next, based on the selected high-frequency acoustic signal components, a method for automatic detection of enlarged clearance valves was developed, assuming that energy participations of the acoustic signal being emitted were to be determined while opening and closing individual valves. Under the study discussed, identification tests were conducted using two 4-cylinder internal combustion engines featuring valves of different clearances to consequently confirm the efficiency of the algorithm developed for the acoustic signal filtration and automatic detection of enlarged clearance valves.     

军用工程机械内燃机维修问题及控制措施探究

随着强军步伐的不断推进,军用工程机械在国防施工中发挥了重要的作用,但是工程机械施工环境恶略,日常维修保养不及时,内燃机在使用过程中会出现不可避免的故障,要求操作手和修理工能够及时发现内燃机故障,并做好维修保养工作,确保内燃机能够正常使用。因此,本文在研究内燃机机械维修重要性的基础上对其常见问题进行分析,并提出合理有效的控制措施,希望能满足工程机械内燃机日常使用的要求,延长机械的使用寿命。     

CAD技术在内燃机设计中的应用探析

随着国民经济的不断增长,科学技术的不断创新,CAD技术被广泛应用在各个行业领域中,创造出了众多现实价值。在现代内燃机设备设计中CAD技术的科学高效应用至关重要,其能够帮助设计人员有效提高内燃机设计工作质量和效率,还可以充分保障内燃机的设计制造性能。因此,内燃机设计人员要树立起先进的工作理念,结合内燃机设计要求和性质特点,合理运用好CAD技术,确保能够有效发挥出CAD技术的价值作用,帮助自身减少设计工作任务量,并促使在最低成本下创造出最大的经济效益。本文将进一步对CAD技术在内燃机设计中的应用展开分析与探讨。     

Torsional system parameter identification of internal combustion engines under normal operation

For internal combustion engines, lumped-mass models of the crankshaft system are frequently used for torque estimation in control and diagnostic applications, such as cylinder balancing and misfire detection. Due to inherent model uncertainties and changing system dynamics it may be necessary to adapt the model parameters from time to time in order to preserve the required model accuracy. In this paper a frequency-domain method for on-line identification of the parameters describing the torsional dynamics of internal combustion engines is presented. In the proposed method, the engine is excited by adjusting the cylinder-wise injected fuel amounts, and the measured responses in torsional vibration frequency components are used for parameter estimation. As the fuel-injection adjustments can be determined in such a way that the net indicated torque is unaffected, the identification can be performed on-line without disturbing normal engine operation. The procedure can be applied to estimate the torsional stiffness and damping parameters of the flexible coupling connecting the engine and the load. In addition, the gains which describe how the cylinder-wise fuel injections affect the amplitudes of relevant torsional vibratory frequency components are obtained. The parameter identification method is successfully evaluated in full-scale engine tests on a 6.6 MW six-cylinder medium-speed common-rail diesel engine.     

内燃机变分模态Rihaczek谱纹理特征识别诊断

针对内燃机故障诊断中振动响应信号强耦合、弱故障特征的问题,提出一种基于内燃机振动谱图纹理特征提取的故障诊断方法。首先,为了清晰地刻画内燃机振动信号时频联合分布中的非平稳时变分量,将变分模态分解(VMD)与Rihaczek复能量密度分布方法有效结合,得到了时频聚集性好、无交叉项干扰的内燃机振动谱图像;针对VMD分解过程中的参数选取问题,提出将功率谱熵作为目标函数,对VMD的分解参数进行网格寻优,提高了VMD分解的自适应性。为了实现对内燃机振动谱图像的自动识别及故障诊断,提出了改进的局部二值模式(ILBP)方法,用来对振动谱图中蕴含的纹理信息进行分析,提取低维特征参量并采用最近邻分类器对内燃机不同工况的振动谱图像进行模式识别。将该方法应用于内燃机故障诊断实例中,结果表明该方法能有效提取内燃机振动信号中的微弱故障特征,实现内燃机故障的自动诊断。     

内燃机维修中的常见问题及控制措施研究

内燃机属于重要的机械设备类型,具有很大的应用空间。然而,具体运用的过程当中,内燃机却碰到了很多不同类型的故障问题,如何科学分析,并且制定出合理的维修和维护措施可谓一项难题。本文通过说明汽车内燃机机械维修和控制工作开展的价值,分析了汽车内燃机机械维修过程当中显现出来的常见问题,并且提出了汽车内燃机机械维修当中的有效控制及维护对策,从而有效提升汽车内燃机机械维修和改造工作的总体水平。