基于振动信号的柴油机气门间隙异常故障诊断

为探讨简易诊断柴油机气门间隙异常的有效方法,采用柴油机缸盖表面的振动信号进行试验研究。采集了柴油机在不同气门间隙下的振动信号,用时域法和频域法相结合的分析方法对故障特征信号进行分析,得出了气门间隙异常的频率特性和判断依据。结果表明,采用振动检测技术可以实现不拆卸配气机构就可简易诊断柴油机气门间隙异常故障。     

内燃机缸盖振动信号的特性与诊断应用研究

研究了内燃机缸盖振动信号的时域、频域和循环波动特性,揭示了它的非平稳时变特点,提出抽区间采样分析与参数平均相结合的振动诊断方法,并给出在气门间隙异常和气门漏气故障诊断中的应用实例     

变螺距气门弹簧的优化设计

柴油机气门弹簧的合理设计对提高弹簧的性能、降低柴油机的振动和噪声、提高弹簧的寿命有着十分重要的意义。本文介绍了变螺距弹簧和优化设计方法。结果表明,变螺距气门弹簧的优化设计可以在满足性能约束的情况下有效减小其重量,有利于改善柴油机的性能。     

基于Bayes判别法的内燃机气门间隙故障诊断

以内燃机气门振动信号经过经验模态分解（EMD）方法得到的固有模态函数的关联维数作为判别因子,建立内燃机气门故障诊断Bayes判别分析模型.以内燃机气门故障诊断Bayes判别分析模型计算判别样品的Bayes判别函数值,以最大对应的总体作为样品所归属的总体.对判别准则进行了评价,检验该判别模型的优良性.研究表明：Bayes判别分析模型回判估计误判率很低,为内燃机气门间隙故障诊断识别提供了一种有效的定量化分析方法.     

内燃机缸盖振动信号建模与仿真

针对现有内燃机振动信号采集方法存在的问题,提出一种通过建模仿真来模拟内燃机不同工况振动信号的方法。首先,建立内燃机配气机构动力学模型及气缸模型,分别用来模拟不同间隙气门的落座力及气缸压力;其次对内燃机缸盖进行模态分析,提取前30阶振型及其对应的频率;最后采用有限元法建立内燃机缸盖模型,借助气门落座力及气缸压力仿真结果对缸盖振动进行模拟仿真。利用缸盖振动的实测信号对其模拟信号进行验证,结果证明模拟方法有效可行。     

改进变分模态分解在发动机气门间隙异常故障诊断中的应用

基于振动监测信号的故障诊断技术,对于船舶、油气田、核电等关键领域中大型高速柴油机的健康管理和智能运维具有重要意义。针对柴油发动机气门间隙异常故障,提出了基于振动数据驱动的故障诊断方法。首先,提出模态数量和惩罚因子均为自动优选的改进变分模态分解（VMD）方法,克服了传统VMD方法中上述参数需凭经验预设的缺点;进一步,对VMD分量进行多域特征提取,利用核密度估计方法进行特征敏感性的排序和选择;最后,构建全连接网络分类模型,将优选后的故障敏感特征通过分类模型进行故障识别。利用故障模拟实验台验证了不同工况下的气门间隙异常数据,结果表明本文所提的基于改进变分模态分解的气门间隙异常诊断方法故障识别率超过86%,具有良好的应用效果。     

发动机配气机构动态特性测试和分析

通过对三种不同凸轮型线组成的配气机构的振动测量和研究,认为以气门弹簧座圈的振动能量分布规律和时间波形来评价不同凸轮型线的动态特性是可行的。实验结果表明,N次谐波凸轮动态特性较好,更能适应高速车用发动机。     

基于复Morlet变换和改进AlexNet神经网络的柴油机气门间隙异常故障诊断方法

针对柴油机缸盖振动信号非线性、非平稳的特点,以及传统故障诊断方法需要先验知识且特征提取费时费力的缺点,提出了一种基于复Morlet变换和改进AlexNet神经网络的柴油机气门间隙异常故障诊断方法。首先通过复Morlet小波将柴油机缸盖振动信号转换为时频图,该变换包含了信号的时频域信息,比单一的时域或频域信号更适合分析柴油机缸盖振动这种非平稳信号;其次将时频图输入至AlexNet神经网络进行特征自动提取并建立故障诊断模型,解决了传统手工提取特征费时费力且需要专家经验的问题;然后通过Batch Normalization和Dropout技术改进网络结构,并优化神经网络超参数以提高模型的准确度和计算效率;最后将本文方法与传统的故障诊断方法应用于柴油机气门间隙异常故障诊断并进行对比,发现其诊断准确率最高,验证了所提方法的优越性。     

基于匹配追踪时频LBP谱图的内燃机气门故障诊断方法

为直接对内燃机振动时频图像进行诊断识别,引入图像纹理特征提取技术,提出一种基于振动信号匹配追踪时频局部二值模式谱图的内燃机气门故障诊断新方法。首先,为清晰刻画内燃机时频图像中的各分量信息,利用匹配追踪算法(MP)获取无交叉项干扰项且时频聚集性良好的信号时频表示;然后引入局部二值模式(LBP)生成MP时频表示的LBP谱图,并将LBP谱图的灰度直方序列作为特征参数,利用支持向量机(SVM)对故障状态进行模式识别。在内燃机4种不同气门状态的诊断识别实验中,该方法最高识别率可达99.17%,表明基于MP时频LBP谱图识别的故障诊断方法具有较强的故障特征描述能力,能够准确诊断内燃机气门故障。     

基于深度学习的柴油机气门健康状态评估

柴油发动机在运行过程中,其气门间隙会随其性能状态退化发生改变,为了解决传统的健康状态评估方法健康指标确定困难、权重人为经验依赖性大的问题,提出一种基于深度学习的柴油机气门健康状态评估方法.首先通过小波包分解算法对柴油机缸盖振动信号进行分解,对分解得到的节点信号分别提取常见的14个时域特征和小波包分解信号能量比向量,构建...     

基于振动时频图像和D-S证据理论的内燃机故障诊断

为抑制循环波动性对内燃机故障诊断结果的影响,引入D-S证据理论,提出一种基于内燃机振动时频图像、局部非负矩阵分解、BP神经网络和D-S证据理论的内燃机故障诊断新方法。首先采用平滑伪魏格纳分布(SPWVD)方法对8种不同气门状态的缸盖振动信号进行分析得到振动时频图像,然后用局部非负矩阵分解(LNMF)方法提取时频图像的特征参数并组成训练集和测试集,用得到的训练集对BP神经网络进行训练,再把测试集输入到训练好的BP神经网络,将输出的结果转化为基本概率赋值,用Deng加权平均证据合成规则对同种状态下不同图像的证据进行合成,并利用合成后的结果进行诊断分类。实例分析结果表明,基于振动时频图像和D-S证据理论的内燃机故障诊断方法可以有效抑制内燃机循环波动性对诊断结果的影响,能够准确诊断不同类型的气门故障。     

液压气门运动特性仿真

液压气门实现的气门的柔性控制是未来发动机的一个发展方向。该文在设计的液压气门的基础上,建立了气门运动方程,并进行了仿真计算,研究了不同因素对气门运动的影响。液压气门是利用液压力驱动气门,与传统的凸轮轴式驱动气门相比,属于柔性控制,在发动机上应用后,更有可能实现任意时刻的气门开启和关闭正时和气门升程的控制。无论在动力性匹配还是在排放控制等方面具有凸轮轴式驱动气门不可比拟的优势。但是,液压气门的运动速度影响因素、落座冲击控制、指令的滞后性等方面的研究是制约该类机构大范围实际应用的主要原因。     

50CrVA钢柴油机气门弹簧的优化设计

建立单目标函数，对柴油机中多约束、多变量、承受振动载荷的气门弹簧进行了优化设计．克服了传统的基本公式试凑法设计的不足．利用计算机解多约束、多变量的不等式方便快捷，可得到最优的设计参数。     

电控液压全可变气门驱动系统的设计与分析

为了满足发动机设计及性能指标要求,比较分析国内外先进气门执行机构的优缺点,设计一种新型电控液压全可变气门驱动系统.在此基础上,建立气门驱动系统的数学、物理模型,借助MATLAB/Simulink计算平台搭建本系统计算仿真模型并用试验结果进行验证,保证了计算模型的可靠性.根据系统结构,详细分析了可控性参数旋转阀相位差角及蓄压器压力和发动机转速对气门最大升程、气门开启持续期、气门启闭时刻、气门速度及加速度的影响.研究结果表明,旋转阀相位差角通过改变气门开启持续期改变气门关闭时刻,但不影响气门开启段升程规律;蓄压器压力对气门最大升程有重要影响,但不改变气门开启持续期及启闭时刻;在不同发动机转速下,气门最大升程、关闭时刻均有改变;随着发动机转速的提高,气门升程断面积减小,气门关闭时刻推迟.     

基于神经网络控制电磁气门驱动的仿真分析

以研究电磁气门驱动(EVA)气门落座软着陆为目的,依据EVA装置以研究电磁气门驱动(EVA)气门落座软着陆控制为目的,本文主要建立了电磁驱动气门力学模型并提出神经网络控制模型来调节电流和气门落座速度。通过仿真表明神经网络控制比传统控制有着优越性。     

压缩天然气单燃料发动机气门座圈材料的性能分析

针对压缩天然气(CNG)单燃料发动机在耐久性试验后气门座圈失效所造成的气门下沉量及气缸压缩压力降幅过大问题,设计了适用于CNG单燃料发动机的新气门座圈材料.将新材料气门座圈安装在发动机的第2、4缸,而第1、3缸气门座圈采用原材质不变,进行450 h耐久性试验,测量各缸的压缩压力和气门下沉量,并对发动机的气门座圈失效原因进行分析.试验结果表明:所设计的气门座圈可以满足CNG单燃料发动机的使用要求.发动机的气门座圈的失效机制为高温高压燃气环境中因高速、高温和反复冲击所引起的气门与座圈的磨损与腐蚀.     

可变气门机构在轿车发动机上的应用及其检修

可变气门机构能使发动机的配气相位和气门升程随发动机运转工况变化,在提高发动机的燃料经济性、动力性、运转稳定性,减少排放污染等方面效果明显,因此目前被广泛应用在轿车发动机上。本文从可变气门机构的作用原理出发,归纳和分析了常见可变气门机构的类型、结构和特点,并重点介绍了可变气门机构的主要检修内容和方法。     

凸轮驱动的液压全可变气门机构研究

考虑到电液式可变气门大多需要高响应性的电磁阀,成本高昂控制复杂,而目前市面上技术较为成熟且应用较广VVT和VVL技术,对于配气参数的调节是有限且有级的.作者设计了一种凸轮驱动的可变液压气门机构,并进行了台架试验研究.该可变液压气门机构的提前泄油量的调节可以使气门升程和关闭角同时可变,而延后压油量的调节可以使气门升程,开启角和关闭角均可变.结果表明,所设计的可变气门机构实现了气门开启角,关闭角和气门升程的配气参数全无极可变,并且该系统成本低廉、控制方便.      

基于EMD和模糊聚类的柴油机故障诊断

根据柴油机故障振动信号的特点,提出了一种经验模式分解和模糊c均值聚类相结合的柴油机振动信号故障诊断新方法.首先,采用经验模式分解方法对柴油机排气门间隙为0.4,0.6及0.75mm的3种工况下的振动信号时间序列进行分解,对分解求得的前6个固有模态函数分别求其能量比并将其作为反映故障状态的特征参数,再利用模糊c均值聚类方法对特征参数进行聚类分析.实验结果表明:所有样本的测试结果均与实际状况相一致,该方法可以有效地对气门间隙故障进行诊断.     

柴油机气门润滑装置结构设计及特性分析

研制了一种柴油机气门润滑装置.根据柴油机工作原理,分析了柴油机配气机构运动规律,介绍了柴油机气门润滑装置的基本结构,分析了其工作原理,并对其基本特性进行了理论研究.设计的气门润滑装置可以在柴油机配气机构的气门与气门座、气门与气门导杆间引入润滑油对接触表面进行润滑,对于改善柴油机配气机构的摩擦磨损状况有一定的指导意义.