轴心轨迹对柴油机瞬时转速测量影响的仿真研究

柴油机瞬时转速信号可有效用于机器故障诊断,但测量误差难以解决,轴心轨迹就是其中一个重要影响因素。首先分析了瞬时转速信号测量中轴心轨迹误差的来源和构成,表明轴心轨迹可对传感器信号产生复杂的调频和调幅影响,通过详细分析其对瞬时转速测量的影响途径,并得到了在这些干扰下磁电式传感器输出电压波形的理论函数表达式;然后通过仿真计算,证明了轴心轨迹对瞬时转速测量计算有明显影响,并提出了相应的解决方法。     

内燃机瞬时转速的测量

首先指出了在测量内燃机瞬时转速时所存在的问题：一是缺少一个合理的测量误差计算公式;二是没有合理选择信号齿盘齿数的依据。详细叙述了利用磁电或光电传感器测量瞬时转速的原理和方法,在此基础上提出了测量瞬时转速的新的误差计算公式;分析了影响测量精度的诸因素。研究表明瞬时转速的误差来源主要有３个：角度误差、量化误差和触发误差。试验证明,利用发动机的飞轮齿圈测量瞬时转速是切实可行的     

单缸机主轴承轴心轨迹的测量

介绍了采用电涡流传感器组成轴心轨迹测试系统。该系统可测量内燃机主轴承的油膜厚度、油膜温度、曲轴转角、转速、轴心轨迹和最小油膜厚度。在S195柴油机上进行了多工况的实测，分析了负荷对油膜厚度和轴心轨迹的影响。为了提高测量精度，采取了一系列有效的措施，并对测量结果进行了误差分析。     

传感器工作间隙对内燃机瞬时转速测量的影响机理及规律

为研究传感器工作间隙变化引起瞬时转速测量误差的机理,从磁电传感器电压特性出发,考虑传感器支架振动、齿盘安装偏心及曲轴弯曲振动3种因素,推导得到工作间隙变化情况下输出电压和瞬时转速的统一表达式,并对转速测量误差进行了量化,阐明了作用机理;研究了各因素对瞬时转速误差影响规律,得出满足工程误差(角位移小于0.1°)要求限值的计算方法;研究了基准电压对瞬时转速误差的影响规律,得出取0基准电压可消除3个因素中调幅部分影响的结论.为改善瞬时转速测量精度提供了理论依据.     

插值算法在内燃机瞬时转速测量中的应用研究

提出了采样信号的插值计算公式 ;考虑到测量信号中调制现象的影响 ,提出了插值法在瞬时转速计算中的误差公式 ;并针对 6 - 135 G柴油机最高转速对两点插值和三点插值的精度进行了计算 ;最后用实测数据进行了验证。结果表明这是提高瞬时转速测量精度的一种有效方法 ,在 5 0 k Hz的低采样率下即可得到较平滑的瞬时转速波形。     

基于频率解调方法的柴油机瞬时转速信号计算

运用磁电传感器测量柴油机转速时,对所得电压信号进行处理可得到瞬时转速。分别采用计数法和频率解调法得到了柴油机的瞬时转速,比较了结果的差异。不考虑齿轮的齿形和分度误差,计数法的幅值误差主要取决于采样频率,采样频率越大误差越小,因此需要很高的采样频率;而频率解调法误差主要来源于采样噪声和信号处理过程,该方法不需要很高的采样频率,从而降低了瞬时转速测量的硬件要求,具有很强的现实推广意义。     

用双传感器法提高内燃机瞬时转速测量精度的研究

通过分析内燃机飞轮瞬时转速的测量误差,提出角度误差是测量飞轮瞬时转速的主要误差来源,并提出一种精确测量内燃机飞轮瞬时转速的方法-双传感器法。在单缸机和4缸机上采用本方法测量了飞轮瞬时转速,并与传统方法作了对比。试验结果表明：用双传感器法可有效消除测量飞轮瞬时转速过程中因加工及磨损造成的角度误差,提高了内燃机飞轮瞬时转速的测量精度,本方法同样适用于其它旋转机械的瞬时转速的精确测量。     

曲轴轴承轴心轨迹测试及分析研究

传感器布置困难限制了柴油机曲轴轴心轨迹试验测量方法的应用。为此,设计了曲轴轴承轴心轨迹的试验装置,采用实际柴油机的曲轴和轴承构成试验装置的主体,由电机带动曲轴旋转,模拟曲轴运转。在其中的一个轴承的同一个横截面上布置了两个相互垂直的电涡流位移传感器,测试曲轴与位移传感器之间的相对位置变化,并据此得出轴心轨迹图。由于实测的位移信号存在噪声,直接利用该信号得到的轴心轨迹误差很大。设计了低通数字滤波器对位移信号进行了滤波处理,得到了符合实际轴承负荷分布规律的轴心轨迹图。实测数据验证了该方法的可行性。     

内燃机瞬时转速的研究

引言　　内燃机瞬时转速信号中蕴含着丰富的发动机工作状态信息,转速的波动与各缸的发火是一一对应的,它综合反映了气缸的工作状态和工作质量,凡可以影响发动机热力循环的故障（如燃油系统故障、进气系统故障等）在瞬时转速信号中均可以反映出来。对于不同的机型,虽然其结构参数不同,但其瞬时转速的相对变化却大致相同。本文即对内燃机瞬时转速的测量、噪声分析、最佳滤波、特征抽取等进行了理论和试验研究。１　瞬时转速的测量　　齿轮磁电式传感器装置仍然是目前使用最普遍也是最简便易行的瞬时转速测量装置,其结构原理如图１所示…     

基于转速和外卡油压信号的供油提前角测试

为了对柴油机供油提前角实现不解体测量,开发了以MC9S08AW处理器为核心,基于瞬时转速信号及外卡油压信号的柴油机供油提前角测试系统。本文介绍了外卡油压信号表征供油始点,瞬时转速信号的波谷确定上止点的原理及方法。并在495型柴油机上进行了试验,讨论了外卡油压信号和瞬时转速信号在描述供油始点及上止点时的有效性。试验结果表明基于外卡油压信号及瞬时转速信号获得供油提前角是可行的。     

应用逆傅利叶变换进行内燃机瞬时转速信号提纯

本文从工程实用的角度提出了一种瞬时转速信号IFFT提纯方法，首先使用FFT将转速信号转换到频率域，然后深入分析内燃机瞬时转速及其干扰信号的频谱组成，对其频域数据进行处理，去除干扰成分，精确保留应有的成分，最后通过IFFT得到提纯后的瞬时转速信号。经仿真和实测数据验证，该方法不存在滤波时移现象，算法简单可靠，能够很好地还原转速波动信号。     

汽油机分电器副触点测定瞬时转速与光电测定的误差比较

利用分电器副触点测定转速的方法，在理论上分析该方法与电传感器测定瞬时转速的误差，计算结果证明，该方法优于光电传感器测定方法。     

车用汽油机过渡工况空燃比的先进控制策略

详细论述了国内外汽油机过渡工况空燃比的滑模控制、自适应控制、模糊控制、神经网络控制的结构，分析了各种控制方法的优点和局限性。提出了一种基于信息融合的汽油机过渡工况空燃比控制策略，该方法同时监测汽油机节气门变化过程中节气门位置、进气流量、发动机瞬时转速和进气管内压力等动态参数及其变化率等信息，并进行信息融合处理，导出反映汽油机过渡工况空燃比的有效特征信息，减小过渡工况时油膜及氧传感器对空燃比控制的影响，实现过渡工况空燃比的精确控制。     

瞬态工况对内燃机燃烧噪声的影响研究

研究了内燃机瞬态工况对燃烧噪声影响机理,开展了内燃机瞬态工况测试技术和测试方法研究,通过对瞬态与稳态过程的缸内压力、缸内压力最大值、压力升高率、压力升高率最大值、压力高频振荡以及气缸压力级等参数在不同频率范围的差异的研究分析,从气体动力载荷和高频压力振荡两方面分析研究瞬态噪声与稳态噪声产生差异的机理.瞬态与稳态工况压力升高率变化趋势与两种工况下燃烧噪声变化趋势基本相似,但在一些工况上存在差异,这是由于受到了缸内压力高频振荡对燃烧噪声影响的结果.结果表明：瞬态与稳态工况燃烧噪声的差异是由压力动力载荷与压力高频振荡共同影响的结果.     

汽油机点火系统自适应控制的瞬态响应及稳定性

本文介绍了自适应控制点火系统瞬态特性的测量枝术、试验结果及其改进方法。当发动机急变速时,建议将自适应控制转为传统分电器控制,以改进瞬态响应的性能。而自适应控制的稳定性和灵敏度则可用合适的屏蔽方法得到满意的协调。