规则凹坑缸套表面对柴油机振动的影响

内燃机活塞横向运动对缸套的撞击是机身振动信号最主要的激励源,其撞击情形完全反映在机身表面振动信号之中。通过对比分析装配普通缸套和表面凹坑处理的缸套两种工况下柴油机机身表面振动信号,研究规则凹坑缸套表面对柴油机振动的影响;采用小波包分解与重构的信号处理方法,获取高频信号分量并提取能量特征。研究发现,表面凹坑处理的缸套能够改善缸套-活塞组间的润滑性能,在油膜的阻尼下,活塞对缸套的横向撞击得到减轻;采取小波包分解与重构的信号处理方法,可以有效地提取信号某个频率段的信号特征。     

基于特征相位段的柴油机活塞缸套磨损故障诊断

在柴油机缸盖振动信号中，活塞缸套磨损的特征信号通常被燃烧爆发、气阀关闭及相邻缸的振动所淹没。通过分析振动信号各成份在一个周期内的分布情况，提取了干扰较少的排气冲程阶段信号，并在消除了相邻缸的振动影响后，作为活塞缸套磨损的特征相位段。选取峰峰值、平均振值等6个参数作为诊断特征参数，建立了诊断模型。实例表明，该方法能够有效地诊断出柴油机活塞缸套的磨损故障。     

柴油机缸套磨损故障的机体振动监测研究

研究了柴油机缸套磨损故障的机体振动监测,包括缸套破坏性磨损故障时的机体振动。首先分析了活塞对气缸套的冲击,建立了活塞撞击气缸套侧推力的数学模型,探讨侧推力的大小及作用时间。分析表明,柴油机活塞撞击是机体表面振动的主要激励源。通过模拟试验得知,缸套磨损状态有4种,当缸套间隙正常或中等磨损时,机体振动的增长速度较慢;严重磨损时,振动特征参数值明显增大;如果缸套处于破坏性磨损程度时还继续工作,机体振动则呈指数式增长。这说明机体表面振动特征值的改变可以反映缸套间隙的变化,因此,基于柴油机机体振动对缸套的磨损进行监测是可行的、有效的。     

基于多重分形的摩擦振动信号研究

为提取摩擦振动的特征信号和实现摩擦振动特征信号的表征,在摩擦磨损试验机上进行船用柴油机缸套-活塞环摩擦副摩擦磨损模拟试验,应用总体经验模式分解对缸套-活塞环摩擦副的非线性、非平稳的摩擦振动信号进行降噪,并应用多重分形对摩擦振动信号进行分析,得到多重分形谱图及其参数。研究结果表明,随着摩擦磨损试验的进行,缸套-活塞环摩擦副摩擦振动信号振幅分布多重分形谱和频率分布多重分形谱呈现一定的变化规律;多重分形谱图及其参数能够实现摩擦振动信号特征的表征,可以用于摩擦副摩擦振动状态的识别。     

柴油机智能诊断仪的研制

本文介绍了一种基于TMS320C31和AT89C52双微处理器芯片构成的柴油机综合智能诊断仪。该仪器通过测量柴油机缸盖、机身的振动信号和气缸压力,检测气阀磨损、缸套磨损,反推气缸压力等。文中细致地描述了诊断仪系统的一般硬件结构原理图,各部分的功能和作用,以及用于测量的软件的结构和设计方法。     

柴油机主要运动部件的振动监测与诊断技术

本文介绍利用柴油机表面振动信号不解体诊断活塞－气缸套磨损、气阀漏气和主轴承磨损状态的研究，通过实测柴油机的表面振动信号和分析与计算，提取了振动信号的特征参数。研究表明：可以用表面振动信号诊断活塞－气缸套磨损、气阀漏气及主轴承磨损等主要运动部件的机械状态。     

基于联合仿真的柴油机缸套-活塞环磨损计算分析

为研究柴油机实际工作环境与使用工况对缸套-活塞环磨损影响规律,从某12150型柴油机及其辅助系统实际工作状况出发,建立缸套-活塞环磨损热力学、动力学边界条件仿真模型和动载荷磨损计算模型,开发柴油机工况车载检测系统;采用联合仿真方法建立面向使用工况的柴油机缸套-活塞环磨损计算流程,计算分析缸套磨损分布状况,并以柴油机400 h保险期实验数据进行检验。结果表明:缸套表面磨损状况呈现不均匀分布且差异显著,其分布沿缸套轴向呈锥体形,且上止点附近磨损深度最大,其次为下止点附近,而中部磨损较小;磨损分布沿缸套圆周方向则近似呈椭圆形,其主、侧推力面磨损深度最大;缸套径向最大磨损深度计算值为47.9μm,位于上止点曲柄转角9°处,实测均值为50.3μm,计算误差为4.77%,验证了计算模型的正确性;其中第一道活塞环(梯形环)对缸套的磨损作用最大,第二道环次之,第三环作用最小。     

柴油机活塞敲击振动影响因素研究

以某12150型柴油机为研究对象,分析了活塞的受力情况,建立了活塞敲击的动力学模型;进行了柴油机台架试验,并采集了倒拖工况下的缸内压力及机体振动信号;通过分析机体振动信号的时频特性及柴油机工作时序验证了敲击模型的准确性;基于此模型,分析了活塞在气缸内的运动规律,并分别研究了活塞装配间隙、曲轴转速对活塞敲击时刻及敲击动能的影响,揭示了活塞敲击激励与活塞装配间隙以及转速的本质联系,为利用振动信号监测缸套磨损状况提供了理论基础。     

车辆柴油机缸套-活塞环动载荷磨损分析与计算

为实现对重型车辆柴油机缸套-活塞环动载荷磨损仿真计算,通过分析柴油机动载荷工况特点及其对磨损的影响,基于稳定载荷及动载荷磨损试件表面形貌SEM分析,提出缸套-活塞环动载荷磨损简化机制。依据响应面拟合的方法和磨损试验数据,建立Archard磨损模型中磨损系数K基于载荷工况参数与形貌特征参数的预测公式,并通过两组动载荷磨损试验对磨损计算模型进行验证,结果表明:表面粗糙度计算误差为5.9%,磨损量计算误差为7.39%,磨损计算模型具有一定精度,能够用于车辆柴油机缸套-活塞环磨损仿真计算。     

基于CWT二次图像的缸套-活塞环摩擦振动分析研究

为通过摩擦振动分析缸套-活塞环的磨损状态,提出利用连续小波变换(CWT)时频谱和图像处理技术相结合提取摩擦振动信号特征的新方法。首先运用CWT变换获取摩擦振动信号的时频谱二次图像,然后运用图像分割技术提取摩擦振动特征体,根据特征体定义特征参数V、Gmean、HV、Mtf、N和e,探讨特征参数与磨损状态的内在联系。结果表明,特征参数V、Gmean、HV和N刻画了磨损行为的复杂和剧烈程度,特征参数Mtf和e反映了磨损表面状态。利用CWT二次图像和图像分割技术可对缸套-活塞环摩擦振动进行定量表征。     

柴油机缸盖振动信号典型特征提取

针对柴油机缸盖振动信号信噪比低且呈非平稳特性,提取柴油机振动信号的典型特征。通过分析缸盖在不同时刻受到的激振,判断汽缸各个部件的工作情况;提取信号振动烈度,并分析烈度与柴油机转速的变化关系,为柴油机的在线控制和故障诊断提供依据。     

柴油机缸盖罩动态特性分析与改进

以某四缸柴油机铸铝缸盖罩为研究对象,融合频谱分析法、近场声压法及模态分析法的识别优势,分析缸盖罩的动态特性.首先在标定工况下采用时频谱结合频响函数分析了缸盖罩的振动响应特性,然后基于近场声压法定位分析了缸盖罩结构噪声的辐射特性,在建立缸盖罩有限元仿真模型基础上,再结合试验模态法与计算模态法获取了缸盖罩在柴油机约束状态下...     

柴油发动机故障诊断技术研究与应用

应用振动法对柴油机气缸体上的振动信号进行分析,得出总振动量级主随活塞与气缸套磨损间隙的增大而适级放大.根据气缸体振动加速度响应功率谱图和柴油发动机总振动量级,可以确定活塞与气缸壁的间隙大小.应用油样铁谱分析技术,可以确定发动机的润滑状况及摩擦副的磨损程度和部位,并通过实例证明了其在柴油发动机故障诊断中的有效性.应用直读式原子发射光谱仪对柴油发动机润滑油油样进行检测,监控柴油发动机曲轴滑动轴承磨损状况,对保障发动机可靠运行起到很好的作用.     

基于多尺度核独立成分分析的柴油机故障诊断

为提高利用缸盖振动信号进行柴油机故障诊断的精度和速度,提出了一种基于多尺度核独立成分分析提取故障敏感频带的柴油机故障诊断方法。首先,提出奇异值能量标准谱对缸盖振动信号中的微弱冲击特征进行增强;然后,对信号进行固有时间尺度分解,并基于相关性准则选择有效频带分量;最后,利用核独立成分分析消除有效频带之间的频带混叠,得到故障敏感信息集中的独立频带,并计算其自回归模型(auto regression model,简称AR)参数、模糊熵和标准化能量矩作为特征向量输入核极限学习机(kernel extreme learning machine,简称KELM)进行柴油机故障诊断。试验分析结果表明,该方法可以快速准确地提取缸盖振动信号中的柴油机故障敏感频带,增强故障敏感特征,故障诊断准确率达到99.65%。     

基于Matlab的柴油机故障诊断

利用小波分析、BP神经网络技术处理柴油机工作时产生的振动信号。在输入层对振动信号进行小波变换,提取其在多尺度下的特征作为故障特征向量。根据这些特征向量进行BP网络的分析,以对柴油机进行故障诊断。在实验台上模拟了多个故障,并对柴油机工作时在汽缸盖上方振动信号采集和处理,对几种故障模式进行了成功的判别。结果表明此方法是可行和有效的。     

时频域分析在往复压缩机活塞磨损故障诊断中的应用

采用振动波形的时频域分析法对往复压缩机气缸的活塞磨损故障进行诊断。通过采集往复压缩机气缸等部位的振动信号并进行时域特征求解和波形分析,利用傅里叶变换将时域信号转换为频域信号,结合信号的频谱图,实现对活塞磨损故障的诊断。实际应用中,首先对压缩机进行监测,提出故障原因,然后现场拆机检修,最后进行复测验证,这一闭环的监测过程取得了良好的效果。     

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。     

小波包分析在柴油机故障诊断中的应用

运用小波包分析方法对柴油机缸盖振动信号进行预处理,并运用小波包频带的能量分析方法识别柴油机喷油雾化质量故障。在不同工况下的柴油机上测得两组振动加速信号,并对该信号进行分析,准确识别了故障。说明该方法对提取故障信息并进行诊断是行之有效的。     

小波降噪技术在柴油机故障诊断中的应用

在柴油机的故障诊断中,对其振动信号的分析是柴油机故障诊断的重要手段,但是由于噪声的干扰而使诊断的精度大打折扣,而传统的傅里叶低通滤波降噪方法对于柴油机这样的非平衡复杂振动信号不能起到好的降噪作用。本文采用小波降噪技术,将柴油机缸盖振动信号进行小波多尺度分解,然后分别进行阈值处理,最后进行小波重构,剔除柴油机的噪声信号,提高信号的信噪比,获得了比较理想的效果。