基于神经网络信息融合的发动机失火故障诊断

对发动机气缸失火故障进行实车模拟试验,测量了发动机的机体振动信号及瞬时转速信号,并对其进行了时、频域分析.通过小波分析方法提取了振动信号能量特征,通过复杂度分析方法提取了转速信号的复杂度特征用于故障诊断.根据多传感器信息融合理论,建立了集成神经网络信息融合模型对气缸失火故障进行了诊断.结果表明,发动机机体振动能量特征和转速复杂度特征能够反映气缸失火现象,基于发动机振动和转速信息融合进行气缸失火故障诊断,诊断可靠性较高.     

瞬时转速的提取方法

本文通过台架试验，实测气缸内压力，并利用实测压力数据及建立柴油机瞬态转速动力学模型，进行瞬时转速仿真计算；同时实测瞬时转速信号，进行数据处理及其瞬时转速与柴油机工作状态的相关分析。     

柴油机瞬时转速的建模及仿真研究

通过利用等效圆盘等效轴法建立了两自由度的柴油机瞬时转速模型,并对其进行了仿真计算,由此得到了柴油机空车不同转速下和柴油机转速为1500r/min、不同负荷工况下的仿真结果,较为精确地揭示了瞬时转速的变化规律,为利用瞬时转速对柴油机进行状态监测以及故障诊断提供理论上的基础。     

柴油机缸套间隙超磨耗标准故障监测诊断研究

介绍了多缸柴油机(6135G)的超磨耗标准的活塞—缸套间隙进行状态监测及故障诊断的研究。针对多缸柴油机的超磨耗标准缸套间隙进行分析，在此基础上选择与活塞—缸套工作状态有关的监测诊断参数，探讨气缸压力、机体振动、瞬时转速与活塞—缸套工作状态的关系并进行试验，利用各种分析方法，从中提取诊断特征作为状态监测及故障诊断信息。     

船用PA6柴油机缸压监测及其应用

以船用PA6柴油机的运行状态监测分析为背景,采用虚拟仪器技术,利用柴油机的瞬时转速信号、上止点信号和气缸压力信号,设计了柴油机缸压监测分析仪,实现缸内状态的监测、波形显示与异常情况报警。通过压力信号测量以及示功图分析,得出柴油机燃油系统的部分性能参数,并据此分析柴油机燃油系统可能出现的故障。模块化的程序设计使得该分析仪具有使用维护方便、功能便于扩充等优点,适用于柴油机的在线监测。     

基于瞬时转速相关分析的柴油机工作均匀性检测

将瞬时转速信号相关分析应用于柴油机缸内工作过程均匀性的检测与诊断，对不同气缸压缩、做功时间段的瞬时转速信号的互相关函数的特征及其与柴油机工作状态之间的关系进行了分析讨论。研究表明：利用相关分析方法来监测各缸工作过程的差异是可行的。     

机车柴油机运行状态监测装置的研究

介绍了利用瞬时转速信号分析柴油机运行状态的机车柴油机运行状态监测装置的硬件和软件的组成和原理.     

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。     

柴油机转速的测量与应用

本文首先给出了柴油机转速的测量方法，然后详细介绍了利用循环转速检测柴油机调速性、进行无外载加速测功，利用瞬时转速检测气缸气密性和工作缸动力性的原理和实践。分析和实践表明，通过柴油机转速的测量与分析，可以得到有关机器运转状态和相关故障的丰富信息。因此转速分析是柴油机状态检测与故障诊断行之有效的方法。     

瞬时转速监测法在热气机故障诊断上的应用研究

主要介绍了热气机瞬时转速测试系统,进行了瞬时转速信号的测量、处理和分析研究,提出了热气机故障诊断的特征参数,并给出了诊断实例。     

高速柴油机气阀组件振动监测诊断技术试验研究

介绍了利用气缸盖表面振动信号对高速柴油机气阀组件等故障进行的振动监测诊断试验研究。分析了引起缸盖振动的激励源特征;对单缸熄火和气阀组件等故障进行了模拟试验;对不同故障状态的气缸盖表面振动信号进行了测量分析,提取用于故障诊断的特征参数,建立了不同类型及不同程度故障与特征参数间的相互关系。     

Experimental and numerical study on the combustion limiting characteristics and design margin of a marine diesel engine

In this paper, a working-process simulation model was established, and the characteristics regarding the diesel engine maximum output power were analyzed under different limiting parameters. The design margin of the marine diesel engine is obtained through numerical and experimental study. Then, the simulation model and single cylinder diesel engine test were used to investigate the theoretical determination method of limiting characteristic lines and design margin area. It can be found that using least-square method to fit the calculation results can achieve quantitative analysis of limiting characteristics, and then the design margin area can be confirmed. The analysis results show that the maximum output power of the diesel engine is limited by in-cylinder pressure, turbine speed and exhaust temperature. The limiting parameters of maximum output power are different at different speeds, and the trend with speed of maximum output power are also different under different limiting parameters. Furthermore, the analysis of the operating area shows that the margin of the marine diesel engine at rated speed is about 27%, and there is a large design margin when operating at high speed.     

基于非线性动力学模型的柴油机瞬时转速仿真和缸内压力重构研究

针对目前常用的基于柴油机线性动力学模型仿真误差较大的不足,采用非线性动力学模型和变转动惯量对瞬时转速进行仿真,得到了瞬时转速、指示扭矩和缸内压力之间的关系,并通过瞬时转速重构单缸独立做功阶段缸内压力。采用一种迭代算法,对6-135G型柴油机各缸压力进行了重构,结果表明基于瞬时转速的缸内压力重构是可行有效的。     

各种因素对柴油机气缸内气体和壁面传热影响的研究

在一台单缸柴油机上，采用表面热电偶测量气缸盖壁面的温度波动，应用一维非稳态传热模型计算了气缸盖壁面不同位置的瞬态传热率。在此基础上，分析了转速、负荷、冷却水温、进气温度、压缩比、壁面不同位置等对壁面温度波动和瞬时传热率的影响，得出柴油机气缸内燃气和壁面间的瞬态传热与壁面温度波动水平有关，气缸内气流速度对气缸内传热有较大的影响等结论。     

EMD方法在内燃机故障诊断中的应用

针对内燃机瞬时转速信号的非平稳性特点,将EMD方法用于瞬时转速信号的时频分析,将其自适应分解为几个基本模式分量和剩余值序列;对各个基本模式分量进行Hilbert变换得到Hilbert谱,从而得到瞬时频率和振幅随时间的变化规律,并进一步得到了EMD边界谱。实验测量6-135型柴油机正常和故障状态下瞬时转速信号,对其进行EMD分析表明：瞬时转速EMD边界谱可以指示有无故障发生,而瞬时频率和分解剩余值序列可以指示故障缸位置,二者结合可以较好地实现内燃机的故障诊断,为基于瞬时转速的内燃机故障诊断提供了一条新的思路。     

船用中速柴油机缸压闭环控制技术仿真研究

针对船用柴油机工作不均匀及循环波动对柴油机性能和振动噪声的负面影响问题,以6L16/24-CR型船用中速柴油机为对象,使用软件在环仿真技术对缸压闭环控制策略进行仿真分析。建立能模拟各缸不均匀性和循环波动的柴油机实时模型,从气缸压力中选取能指示柴油机各缸燃烧状态的反馈变量,根据反馈变量和控制变量之间的动态关系开发缸压闭环控制策略,建立由柴油机实时模型、气缸压力反馈变量、控制策略和喷油控制变量构成的软件在环仿真平台,在该软件在环仿真平台上对缸压闭环控制策略进行闭环仿真。结果表明,开发的缸压闭环控制策略能满足船用柴油机的控制要求,在仿真环境下能改善约99%的各缸不均匀。