基于曲轴角振动诊断内燃机各缸作功状况的研究.pdf

西南交通大学
博士学位论文
基于曲轴角振动诊断内燃机各缸作功状况的研究
姓名:董大伟
申请学位级别:博士
专业:车辆工程
指导教师:严隽耄

亘壹窒望奎兰堡圭堡塞竺兰堡笙壅要摘/随着我国交通运输事业的大力发展和对先进维修体制的需要,探索出一套——曲轴角振动测量分析系统系统偷绫甓ㄆ系统,国内况,优于目前广泛使用的曲轴瞬时转速波动增量△聍法。∥断测试设备研制等问题。户豸的平均有效压力,定量判断各缸的作功状况。朔ǔ浞掷媚谌蓟钟械呐ふ缸作功和压缩功不均衡对曲轴瞬时转动曲线的影响及其内在联系/在瞬时转速●—————!!猒●!!!!!!!!!R先进的内燃机状态监测和故障诊断技术,寻求简易实用而有效的内燃机故障诊断方法,已经成为国内外许多专家广泛关注的课题。内燃机曲轴角振动曲线含有丰富的内燃机作功状况的信息,国内外许多学者都在研究利用内燃机瞬时转速曲线诊断故障缸,取得一定进展,但存在精度不高或适用范围受限制等问题。作者通过大量理论分析、模拟计算和实验研究,首次全面系统地解决了根据内燃机曲轴某一测点的角振动曲线诊断内燃机各缸作功状况的诊断方法和相关诊曲线俣群徒羌铀俣,详细分析在不同缸数和不同转速条件下,柴油机各曲线和角加速度曲线上提取几个特征参数,再用灰色关联度分析方法和极值缸号一致性检查法对特征参数的优良性进行评价。结果发现,在内燃机曲轴较短、刚性较大、扭振较小、对诊断速度要求很快的场合,用本文提出的曲轴瞬时角加速度波动增量△,法能较准确地判断多缸内燃机各缸的作功状况和压缩状反算的新方法,即采用轴系中某一测点的扭转振动信号,按轴系实际的弹性模型,依据内燃机动力学、数值计算方法和信号理论等,反算各缸高的实用价值。厂状况的问题,作者开发并研制了一套充分利用计算机的软硬件资源的仪器本文通过计算机模拟出多缸内燃机各种作功和压缩状况下的曲轴瞬时转动为适应内燃机普遍存在曲轴扭振的情况,本文提出并推导了利用扭振信号资料,虽然计算工作量较大,但普遍适用于各种类型各种工况的内燃机,
、//本文还对低乘捎玫姆墙哟ゴ诺缡阶K俨饬肯低车奈蟛罱辛巳诊断方法——△,法和法、以及相应的诊断测试设备——低场Q取得良好的效果。/毋西南交通大学博士研究生学位论文大型企业的应用表明,该系统技术先进、设计合理、操作简便、功能完善、测面地分析研究。为消除这些误差,详细论证并实现了用并联式双传感器方案消除测量齿盘分齿误差的影响和用对置式双传感器方案消减测量齿盘安装偏心误差的影响。构建了试验台,验证了误差研究和双传感器方案的正确性。采用作者开发的低巢醋髡咛岢龅腡ê汀鳎ㄔ柴油机上进行了各缸工作均匀性诊断、故障缸诊断和逐缸供油量调整等实验,通过本文的研究,丰富并发展了内燃机故障诊断技术,为内燃机各缸工作均匀性诊断、故障缸诊断、逐缸供油量调整和内燃机自动控制等提供了有效的究成果对于进一步开展故障诊断与专家系统、内燃机动力学以及测试仪器等方面的研究,具有重要的理论意义和实用价值。关键词内燃机;故障诊断;仪器;角振动第页试精度高。
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堕塑塞里查兰堕主堡窒兰兰堡堡奎兰坚第滦髀机械故障诊断技术的发展引言内燃机自世纪研制成功以来,在工业、农业、能源和交通运输等领域杂,许多零部件处在高温、高压和强烈振动的恶劣条件下工作,造成内燃机的故障率高。而一旦发生故障,不仅会影响整个动力装置的正常工作,直接或间接地造成巨大的经济损失,还会危及人身安全,造成极为严重的后果。因此,测和故障诊断,以确保运行安全、发挥性能、合理维修、防止污染和信息收集。”緇“Ⅱ⋯现厥备疚薹ḿ绦俗!K宰既返嘏卸细鞲鬃鞴ψ纯觯饩其关键性技术问题,不仅在内燃机的设计中,而且在性能调试及控制中均具有重大的实用价值,而且对内燃机故障诊断、各缸功率调整和内燃机自动控制等随着现代科学技术的迅速发展,机械设备同益朝着大型化、复杂化、高速化、重载化、连续化等高度自动化的方向发展,造成机械设备日益复杂,零件数目显著增加,零、部件之间的联系更加紧密。一旦某一部分发生故障,往往会引起整台设备的瘫痪,造成巨大的经济损失和人员伤亡事故。现代化机械设备正常状态所花的维修费用和停机损失,在成本中所占的比例越来越大,设备故障或事故引起的损失不断增加,设备维修业务的重要性日益成为一个突出的问题。人们对机械设备的可靠性、可维修性与经济性提出了越来越高的要求:获得了广泛的应用,已成为现代动力设备的主要组成部分之一。内燃机结构复发展内燃机故障