關(guān)于柴油機(jī)故障診斷的總結(jié)
總結(jié)是在某一特定時(shí)間段對(duì)學(xué)習(xí)和工作生活或其完成情況,包括取得的成績(jī)、存在的問(wèn)題及得到的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)加以回顧和分析的書面材料,它是增長(zhǎng)才干的一種好辦法,讓我們來(lái)為自己寫一份總結(jié)吧。我們?cè)撛趺慈懣偨Y(jié)呢?下面是小編精心整理的關(guān)于柴油機(jī)故障診斷的總結(jié),僅供參考,大家一起來(lái)看看吧。
關(guān)于柴油機(jī)故障診斷的總結(jié)1
一、柴油機(jī)啟動(dòng)困難
在蓄電池電力充足、燃油箱有油和啟動(dòng)馬達(dá)完好的情況下,如果柴油機(jī)啟動(dòng)困難或不能啟動(dòng),應(yīng)該重點(diǎn)檢查下列部位:
。、燃油油路系統(tǒng):認(rèn)真檢查油路系統(tǒng)中的接頭是否有漏油現(xiàn)象,軟管是否有直角現(xiàn)象,燃油濾是否臟污或堵塞。
。病忾T間隙:如果氣門間隙不正確,會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)困難。
。、噴油泵:檢查噴油泵油量是否正確,柱塞/出油閥是否嚴(yán)重磨損,油量調(diào)節(jié)齒桿是否發(fā)卡等。
。础娪推鳎簷z查噴油嘴是否霧化不良、滴油或卡死。
。怠飧讐嚎s壓力:氣缸壓縮壓力低,表明活塞環(huán)和缸套的磨損嚴(yán)重。
。、噴油提前角。噴油提前角不正確,也會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)啟動(dòng)困難或不能啟動(dòng)。
。、空氣濾:如果空氣濾芯臟污、進(jìn)氣管堵塞,會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)啟動(dòng)困難或根本不能啟動(dòng)。
二、柴油機(jī)動(dòng)力不足
如果運(yùn)行過(guò)程中,柴油機(jī)出現(xiàn)功率不足時(shí),應(yīng)該酌情檢查下列部位:
1、供油系統(tǒng)
a、燃油油路系統(tǒng):認(rèn)真檢查油路系統(tǒng)中的接頭是否有漏油現(xiàn)象,軟管是否有直角現(xiàn)象,燃油濾是否臟污或堵塞。如果油路通過(guò)量不足,柴油機(jī)肯定動(dòng)力不足。
。狻娪捅茫簷z查噴油泵油量是否偏小,柱塞/出油閥是否嚴(yán)重磨損等。
。恪娪推鳎簷z查噴油嘴是否霧化不良、滴油或卡死。
d、檢查噴油提前角:噴油提前角不正確,嚴(yán)重影響柴油機(jī)的輸出功率。
。、輸油泵和噴油泵回油螺栓:輸油泵損壞或回油螺栓單項(xiàng)閥出問(wèn)題,都將使燃油預(yù)壓低,導(dǎo)致柴油機(jī)作業(yè)時(shí)功率不足。
。病⑵渌蛩
。、氣門間隙:氣門間隙不正確,將使柴油機(jī)進(jìn)排氣時(shí)間不對(duì),影響柴油機(jī)的燃燒和做功,導(dǎo)致柴油機(jī)動(dòng)力輸出不足。
。狻⒒钊h(huán)與缸套:兩者如果磨損太大,會(huì)使氣缸壓縮壓力低,燃油燃燒不充分,降低柴油機(jī)的有效輸出功率。
。恪⒖諝鉃V:如果空氣濾芯臟污,會(huì)導(dǎo)致進(jìn)氣量不足,柴油機(jī)也會(huì)工作無(wú)力。
三、柴油機(jī)冒黑煙
柴油機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中冒黑煙,應(yīng)該重點(diǎn)檢查下列部位:
。、空氣濾:如果空氣濾芯臟污,會(huì)導(dǎo)致進(jìn)氣量不足,柴油機(jī)將嚴(yán)重冒黑煙。
。、供油系統(tǒng)
a、噴油泵:檢查噴油泵油量是否太大,柱塞/出油閥是否嚴(yán)重磨損等。
。狻娪推鳎簷z查噴油嘴是否霧化不良、滴油或卡死。
。恪z查噴油提前角:噴油提前角不正確,使燃油噴入汽缸的時(shí)間不合適,燃燒不充分,導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙。
3、其它因素
。、氣門間隙:氣門間隙不正確,將使柴油機(jī)進(jìn)排氣開啟和關(guān)閉時(shí)間不對(duì),會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)冒黑煙。
。、活塞環(huán)與缸套:兩者如果磨損太大,會(huì)使氣缸壓縮壓力低,燃油燃燒不充分,柴油機(jī)冒黑煙。
c、氣門座圈凹入太深或活塞頂間隙太大:兩者都會(huì)使柴油機(jī)的壓縮比產(chǎn)生變化,導(dǎo)致壓縮壓力不足而使柴油機(jī)冒黑煙。
四、柴油機(jī)冒白煙
柴油機(jī)運(yùn)行過(guò)程中,如果冒白煙,因該著重檢查下列部位:
。、噴油提前角:如果噴油提前角不對(duì),燃油噴入汽缸的時(shí)間錯(cuò)過(guò)了最佳噴油時(shí)間,由于汽缸內(nèi)的壓力和溫度太低,導(dǎo)致部分汽缸不工作,燃油以霧狀排出,所以柴油機(jī)冒白煙。
2、噴油壓力和和噴油器霧化情況:如果噴油壓力不足或噴油器霧化不好,可能導(dǎo)致柴油機(jī)啟動(dòng)時(shí)該缸不工作,燃油以霧狀排出,所以柴油機(jī)冒白煙。
。场⑷加椭兴智闆r:如果燃油中所含水分太多,將導(dǎo)致柴油機(jī)冒白煙。
。、環(huán)境因素:冬季冷啟動(dòng)時(shí),由于環(huán)境溫度低,可能是部分汽缸不工作,所以柴油機(jī)冒白煙。
。、一般汽缸況下,柴油機(jī)冒白煙故障只發(fā)生在冷啟動(dòng)后的一段時(shí)間內(nèi),柴油機(jī)全負(fù)荷工作后白煙現(xiàn)象就會(huì)消失。如果全負(fù)荷冒白煙,則一定是呼吸器或增壓器出了問(wèn)題。
五、柴油機(jī)冒藍(lán)煙
。、汽缸壓縮壓力:如果有檢測(cè)汽缸壓縮壓力的專用工具,可以通過(guò)測(cè)量氣缸壓縮壓力來(lái)確認(rèn)該缸活塞環(huán)與缸套的磨損情況。如果測(cè)得的壓力低于標(biāo)準(zhǔn)值,則說(shuō)明該缸活塞環(huán)與缸套磨損嚴(yán)重。如果沒(méi)有測(cè)量汽缸壓力的專用工具,可以拆下缸蓋觀察活塞環(huán)與缸套的磨損情況。
。病⒑粑鳎喝绻粑饔袉(wèn)題,造成曲軸箱廢氣壓力大,可能導(dǎo)致柴油機(jī)冒藍(lán)煙。
。、潤(rùn)滑油油量:如果潤(rùn)滑油加油量太多,會(huì)造成曲軸箱廢氣壓力太大,柴油機(jī)也可能冒藍(lán)煙。
六、柴油機(jī)震動(dòng)大
柴油機(jī)震動(dòng)太大,應(yīng)該檢查以下部位:
。、柴油機(jī)橡膠減震支撐:如果支撐松動(dòng)或損壞,柴油機(jī)肯定震動(dòng)大。
。、柴油機(jī)曲軸自帶的減震元件是否損壞:如果該減震元件損壞,柴油機(jī)不僅震動(dòng)大,可能還將對(duì)柴油機(jī)造成嚴(yán)重?fù)p壞。
。、柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)情況:燃油燃燒不好,有爆燃現(xiàn)象,可能導(dǎo)致柴油機(jī)震動(dòng)大。
4、機(jī)油壓力:如果機(jī)油壓力,在排除了泄露或調(diào)壓閥方面的問(wèn)題后,可能原因是曲軸軸瓦間隙太大。如果曲軸軸瓦間隙大,柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn),將導(dǎo)致柴油機(jī)震動(dòng)大。
七、柴油機(jī)燃油消耗量太大
柴油機(jī)燃油消耗量大,應(yīng)該著重檢查:
。薄娪捅霉┯土浚喝绻麌娪捅糜土刻,必然導(dǎo)致柴油機(jī)耗油量增大。
。、氣門間隙:氣門間隙不對(duì),影響配氣正時(shí),柴油機(jī)燃燒不好,耗油量增大。
。、噴油提前角:噴油提前角不對(duì),影響燃油燃燒,耗油量也將增大。
。、活塞環(huán)的磨損情況:如活塞環(huán)磨損嚴(yán)重,降低了汽缸壓縮壓力,燃燒燃燒不好,導(dǎo)致耗油量增加。
八、柴油機(jī)機(jī)油消耗量太大
柴油機(jī)機(jī)油消耗量大,應(yīng)該著重檢查:
。薄⒑粑鳎汉粑鞴收蠈(dǎo)致曲軸箱廢氣壓力增加,迫使機(jī)油上竄或通過(guò)閉式循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)入燃燒室,機(jī)油耗量增加。
2、活塞環(huán)的磨損情況:如果活塞環(huán)磨損嚴(yán)重,將使機(jī)油上竄燃燒室,不僅導(dǎo)致柴油機(jī)冒藍(lán)煙,也將導(dǎo)致耗油量增加。
九、柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)
柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn),因該首先檢查:
。薄⒂吐废到y(tǒng):如果油路系統(tǒng)存在問(wèn)題,比如:堵塞、漏氣、流通不暢等問(wèn)題,將導(dǎo)致柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。
2、噴油泵調(diào)速器:噴油泵調(diào)速器有故障,柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不會(huì)穩(wěn)定。調(diào)速器的檢查需要專業(yè)進(jìn)行。
十、柴油機(jī)“過(guò)熱”
柴油機(jī)“過(guò)熱”,應(yīng)該著重檢查:
。薄⒗鋮s系統(tǒng):如果柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)有問(wèn)題,比如:風(fēng)扇(皮帶)損壞、冷卻液不足、散熱器堵塞等,都將導(dǎo)致柴油機(jī)“過(guò)熱”。
。病C(jī)油質(zhì)量和油量:如果機(jī)油質(zhì)量不好或機(jī)油油量不足,也可能導(dǎo)致柴油機(jī)“過(guò)熱”。
十一、柴油機(jī)排氣管濕潤(rùn)或滴油
柴油機(jī)排氣管濕潤(rùn)或滴油,應(yīng)該主要檢查:
1、噴油泵柱塞和出油閥的磨損情況:噴油泵柱塞和出油閥磨損嚴(yán)重,泵油壓力不足,導(dǎo)致噴油器霧化不良,個(gè)別缸不工作,排氣管會(huì)有滴油現(xiàn)象。
2、噴油器的霧化情況:噴油器滴油或霧化不良,會(huì)使該缸啟動(dòng)時(shí)不工作,噴氣管可有滴油現(xiàn)象。
3、氣門間隙和活塞環(huán)的磨損情況:氣門間隙不對(duì)或活塞環(huán)磨損嚴(yán)重,將降低汽缸壓縮壓力,使啟動(dòng)時(shí)個(gè)別汽缸不工作,排氣管可能濕潤(rùn)或滴油。
。、一般情況下,低溫低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間太長(zhǎng),也可能導(dǎo)致排氣管濕潤(rùn)或滴油,但只要帶負(fù)荷工作后排氣管不再濕潤(rùn),屬于正常情況,不需要專業(yè)檢查。
十二、柴油機(jī)機(jī)油越用越多
如果出現(xiàn)柴油機(jī)機(jī)油越用越多且機(jī)油中有柴油味道時(shí),應(yīng)該檢查:
。薄娪捅弥统鲇烷y,如果柱塞和出油閥磨損嚴(yán)重,將導(dǎo)致柴油泄漏并進(jìn)入噴油泵凸輪軸室,進(jìn)而進(jìn)入油底殼,現(xiàn)象就是機(jī)油越用越多。
。病⒌蛪翰裼捅幂S密封損壞,也將導(dǎo)致柴油機(jī)進(jìn)入油底殼。
。、噴油嘴嚴(yán)重滴油,該缸不工作,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行也可能導(dǎo)致柴油機(jī)機(jī)油越用越多。結(jié)束語(yǔ):柴油機(jī)故障千變?nèi)f化,很難有一個(gè)固定的故障檢查與排除方法。但是,從某種意義上講,柴油機(jī)故障也有一定的規(guī)律性,只要我們注意經(jīng)驗(yàn)的積累和現(xiàn)場(chǎng)用心的觀察,任何疑難故障都是可以排除的。
關(guān)于柴油機(jī)故障診斷的總結(jié)2
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用廣泛,處在所屬產(chǎn)業(yè)鏈的相對(duì)核心的位置。其運(yùn)行狀態(tài)的好壞直接關(guān)系到成套設(shè)備的工作狀態(tài)。因此,對(duì)柴油機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障診斷,確保其處于安全、可靠、高效率的工作狀態(tài),對(duì)提高整套設(shè)備的勞動(dòng)效率,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本和能耗具有重大的意義。
柴油機(jī)故障診斷和其它類型的機(jī)械故障診斷一樣,首先必須對(duì)故障機(jī)理進(jìn)行研究,以故障信號(hào)的檢測(cè)技術(shù)及信號(hào)處理技術(shù)為基本技術(shù),以故障信號(hào)處理和特征提取理論為基本理論,以基于信號(hào)處理和特征提取的故障類型識(shí)別方法為基本方法。近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,柴油機(jī)故障診斷技術(shù)也經(jīng)歷著從最初的事后維修到定時(shí)檢測(cè),再到現(xiàn)代故障診斷技術(shù)的視情維修。傳統(tǒng)的診斷方法雖然簡(jiǎn)單易行,但是由于其信息量小,精確度不高,成本較高且容易發(fā)生誤判,故難以滿足現(xiàn)代的需求。20世紀(jì)80年代,鄧聚龍教授提出了灰色系統(tǒng)理論,為研究少數(shù)據(jù)、貧信息不確定性問(wèn)題提供了新方法,很好地解決了傳統(tǒng)方法的.不足之處。進(jìn)入90年代后,隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,柴油機(jī)故障診斷技術(shù)進(jìn)入了智能化的階段。檢測(cè)項(xiàng)目增強(qiáng),軟件功能增強(qiáng),診斷的準(zhǔn)確性大為提高;趯<蚁到y(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能化診斷方法為柴油機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展提供了新的方向。
一、傳統(tǒng)的故障診斷技術(shù)
傳統(tǒng)的柴油機(jī)故障診斷技術(shù)主要包括熱力參數(shù)分析法、聲振監(jiān)測(cè)、磨粒監(jiān)測(cè)分析法。熱力參數(shù)分析法中又可以分為通過(guò)測(cè)定柴油機(jī)工作過(guò)程的示功圖對(duì)柴油機(jī)工作過(guò)程做綜合性的監(jiān)測(cè)的示功圖法和利用瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波動(dòng)信號(hào)對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和故障診斷的方法。
1、熱力參數(shù)分析法
熱力參數(shù)分析法是利用柴油機(jī)工作時(shí)熱力參數(shù)的變化來(lái)判斷其工作狀態(tài)的。這些參數(shù)包括氣缸壓力示功圖、排氣溫度、轉(zhuǎn)速、滑油溫度、冷卻水進(jìn)出口溫度及排放等。由于這些參數(shù)能夠很好的反應(yīng)柴油機(jī)的工作情況以及故障特征,具有關(guān)聯(lián)性強(qiáng)、直觀且便于分析等優(yōu)點(diǎn),因此此種方法得到了廣泛的應(yīng)用。
1.1示功圖法
示功圖是在活塞式柴油機(jī)的一個(gè)循環(huán)中,氣缸內(nèi)氣體壓力隨活塞位移(或氣缸內(nèi)容積)而變化的循環(huán)曲線。示功圖除了表示作功或耗功的大小以外,還能綜合反映了柴油機(jī)作出機(jī)械功的熱力裝換過(guò)程,故常常用來(lái)分析研究以及改善氣缸內(nèi)的工作過(guò)程。獲取示功圖的方法有直接測(cè)量法和間接測(cè)量法。直接測(cè)量法就是直接用壓力傳感器壓力隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化,然后經(jīng)過(guò)整理表示為曲線形式。間接測(cè)量法則通過(guò)測(cè)量柴油機(jī)運(yùn)行過(guò)程中與氣缸壓力相關(guān)的其它量來(lái)求的壓力而獲得示功圖的方法。由于間接測(cè)量法對(duì)柴油機(jī)的工作無(wú)影響,故目前國(guó)內(nèi)外多采用此方法。雖然這種方法在確定柴油機(jī)各類故障時(shí)比較全面,但是在現(xiàn)場(chǎng)使用中還存在一些技術(shù)問(wèn)題。如上止點(diǎn)的確定問(wèn)題、壓力傳感器的安裝及通道效應(yīng)問(wèn)題等。
1.2瞬時(shí)轉(zhuǎn)速法
柴油機(jī)曲軸的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波動(dòng)信號(hào)能較理想的反映機(jī)器的工作狀態(tài)和工作質(zhì)量。通過(guò)對(duì)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波動(dòng)信號(hào)的分析可以得到機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)和相關(guān)故障的豐富信息。這種方法的原理是基于柴油機(jī)正常工作狀態(tài)下各缸動(dòng)力性能的一致性。一旦某一氣缸發(fā)生故障,這種一致性就會(huì)遭到破壞,柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性就會(huì)變差,轉(zhuǎn)速波動(dòng)信號(hào)將產(chǎn)生嚴(yán)重變形。根據(jù)此變形的程度,就能判斷出缸內(nèi)工作過(guò)程的好壞。但這種方法也有不足之處,如利用瞬時(shí)轉(zhuǎn)速法無(wú)法確定造成故障的原因、對(duì)測(cè)量?jī)x要求高且安裝困難、費(fèi)用高。
2、聲振監(jiān)測(cè)法
其基本原理是通過(guò)對(duì)柴油機(jī)異常聲音、異常振動(dòng)的監(jiān)測(cè),診斷柴油機(jī)是否發(fā)生故障及其發(fā)生故障的部位。由于柴油機(jī)振源的復(fù)雜性,所以此方法理論上雖有突破,但在實(shí)用上仍未有卓有成效的應(yīng)用成果,有待于做更深入的研究。
2.1聲發(fā)射技術(shù)
聲發(fā)射技術(shù)是一種較新的故障診斷方法,這種方法用于柴油機(jī)故障診斷實(shí)例較少,在此領(lǐng)域研究尚未成熟,主要應(yīng)用是用于診斷柴油機(jī)磨損故障的AE技術(shù)。它的原理是磨損柴油機(jī)由于材料的結(jié)構(gòu)相變、相互配合表面沖擊作用的微過(guò)程、磨損帶的破壞、相互作用表面層間不斷擴(kuò)展的微裂紋及其磨損顆粒的遷移等作用而產(chǎn)生聲發(fā)射現(xiàn)象,利用此現(xiàn)象就可以監(jiān)測(cè)柴油機(jī)的工作狀態(tài)。但是這種方法由于易受其它噪音影響、精度低、成本高的缺點(diǎn),應(yīng)用范圍受到了很大的限制。
2.2振動(dòng)分析法
它是利用柴油機(jī)在工作過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào),經(jīng)測(cè)試、數(shù)據(jù)分析及處理對(duì)內(nèi)部零部件的狀態(tài)進(jìn)行診斷。其方法具有診斷速度快、準(zhǔn)確率高、能夠?qū)崿F(xiàn)在線診斷的特點(diǎn)。因?yàn)檫@些突出的優(yōu)點(diǎn),振動(dòng)分析法也成為目前研究的熱點(diǎn)。此方法測(cè)取的信號(hào)主要是扭轉(zhuǎn)振動(dòng)、噪聲、缸蓋系統(tǒng)振動(dòng)、機(jī)體及側(cè)面振動(dòng)等。目前振動(dòng)分析法的研究方向主要是:通過(guò)機(jī)體表面振動(dòng)信號(hào)來(lái)識(shí)別柴油機(jī)氣缸內(nèi)
的壓力示功圖;用瞬時(shí)轉(zhuǎn)速推算缸內(nèi)壓力變化;利用時(shí)頻分析、小波分析局域波分析、載荷識(shí)別等新的信號(hào)分析與處理方法來(lái)處理柴油機(jī)表面振動(dòng)信號(hào)。我國(guó)目前雖然國(guó)外存在著一定的差距,但是也取得了一系列的研究成果。
3、磨粒監(jiān)測(cè)分析法
磨粒監(jiān)測(cè)分析主要是通過(guò)滑油油樣分析,綜合利用油品化驗(yàn)、鐵譜分析、光譜分析、含鐵量檢查診斷柴油機(jī)的摩擦副是否發(fā)生異常磨損及其零件、部件磨損情況來(lái)判斷柴油機(jī)的磨損狀態(tài)及故障狀態(tài)。研究人員雖然對(duì)其做了大量的研究工作,但從技術(shù)角度分析,由于此分析法監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)多,各個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)的重要程度也不同,致使診斷結(jié)果的可信度較低;同時(shí),鐵譜及光譜分析法無(wú)法確定有問(wèn)題的缸位,且不易實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);磨粒監(jiān)測(cè)分析的結(jié)果只是定性的描述,存在一定的隨機(jī)性。
二、現(xiàn)代故障診斷技術(shù)
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及自動(dòng)化程度的提高,傳統(tǒng)的柴油機(jī)故障診斷方法日益顯現(xiàn)出不足和弊端,表現(xiàn)在:基于故障機(jī)理的診斷方法因柴油機(jī)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性而逐漸被放棄;故障樹診斷法由于其診斷方法粗糙致使診斷精度不高;瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波動(dòng)診斷方法雖然能夠反映故障信息,但不能反映造成故障的原因,而且測(cè)量瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波動(dòng)需要高頻響、高精度的儀器,成本高。于是許多診斷故障的現(xiàn)代技術(shù)方法便在此背景下應(yīng)運(yùn)而生了。
1、基于專家系統(tǒng)的智能診斷方法
故障診斷專家系統(tǒng)是人們根據(jù)長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和大量的故障信息知識(shí)、設(shè)計(jì)出的一種智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng),以解決難以用數(shù)學(xué)模型來(lái)精確描述的系統(tǒng)故障診斷問(wèn)題。其核心主要包括以下幾部分:知識(shí)庫(kù)、知識(shí)獲取部分、推理機(jī)、解釋部分。面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)的興起及普及以及推理邏輯和推理模型的發(fā)展對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展起到了基礎(chǔ)和推動(dòng)作用。對(duì)于柴油機(jī)故障診斷專家系統(tǒng)的研究,從國(guó)內(nèi)外開發(fā)的眾多系統(tǒng)來(lái)看,都是在注重上述特點(diǎn)的同時(shí),充分突出了對(duì)基于數(shù)字信號(hào)處理的深層診斷知識(shí)的研究。
2、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷法
目前,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在柴油機(jī)故障診斷中的運(yùn)用主要有:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直接用于故障診斷、自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識(shí)別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)處理、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專家系統(tǒng)結(jié)合識(shí)別,其結(jié)合包括3個(gè)層次。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完全取代專家系統(tǒng);神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專家系統(tǒng)淺層次結(jié)合;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)深層次結(jié)合。但是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由于存在過(guò)度訓(xùn)練、樣本的過(guò)擬合及透明度較低等缺陷,用于柴油機(jī)故障診斷有其局限性;尤其對(duì)于復(fù)雜的大型柴油機(jī)故障的診斷,要求能夠及時(shí)、迅速準(zhǔn)確地做出判斷,并提出相應(yīng)解決策略,往往需要探索新的智能算法和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。樣本數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)的歸一化和隱節(jié)點(diǎn)選取的方法還需進(jìn)一步探討。
3、基于灰色系統(tǒng)理論的診斷方法
自鄧聚龍教授20世紀(jì)80年代提出灰色系統(tǒng)理論以來(lái),這一理論迅速引起了研究人員的注意,并成功的把它運(yùn)用到柴油機(jī)故障診斷中去;疑碚撚糜诓裼蜋C(jī)故障診斷的原理:把柴油機(jī)系統(tǒng)看成是一個(gè)復(fù)雜的灰色系統(tǒng),利用存在的已知信息去推知含有故障模式的不可知信息的特性、狀態(tài)和發(fā)展趨勢(shì),并對(duì)未來(lái)的發(fā)展作出預(yù)測(cè)和決策,其過(guò)程即是一個(gè)灰色過(guò)程的白化過(guò)程;疑碚撛诠收显\斷中的應(yīng)用包括灰色系統(tǒng)建模、關(guān)聯(lián)度分析、灰色模型預(yù)測(cè)等。利用灰色系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)故障的預(yù)測(cè),其準(zhǔn)確率高,計(jì)算量小,易于微機(jī)實(shí)現(xiàn)。
4、基于振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域頻域特征提取分析法
該方法是目前應(yīng)用最廣泛的柴油機(jī)故障診斷方法。它主要包括傅里葉變換、小波變換、時(shí)間序列分析、局域波方法、功率譜分析、高階譜分析、模糊函數(shù)分析等的診斷方法,其中小波變換方法居于重要地位。時(shí)域或頻域分析只適用基于平穩(wěn)或準(zhǔn)平穩(wěn)過(guò)程振動(dòng)信號(hào),而對(duì)于柴油機(jī)而言,由于其組件眾多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,震源眾多。其振動(dòng)信號(hào)在通頻帶范圍內(nèi)均有大量能量分布,用時(shí)域或頻域分析法則存在分辨率不足的問(wèn)題。時(shí)頻分析彌補(bǔ)了僅用時(shí)域或頻域分析的分辨率不足的問(wèn)題,而而小波包分解同時(shí)對(duì)分解結(jié)果的低頻和高頻部分進(jìn)行再分解,大大提高了對(duì)信號(hào)高頻部分的頻率分辨率,獲取了大量的故障信息,對(duì)故障診斷有重要意義。
5、基于非線性動(dòng)力系統(tǒng)理論的診斷方法
近年來(lái)國(guó)內(nèi)外故障診斷技術(shù)在船用柴油機(jī)領(lǐng)域進(jìn)展較慢,這是因?yàn)榇貌裼蜋C(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,激勵(lì)源眾多,非線性較為突出,故障的存在及其惡化往往使系統(tǒng)的非線性更加強(qiáng)化。基于線性振動(dòng)理論的故障分析和診斷方法不僅導(dǎo)致定量的誤差,更重要的是,它將忽略與故障密切相關(guān)的非線性行為,如振動(dòng)狀態(tài)突變、共振等,不利于船用柴油機(jī)故障診斷的準(zhǔn)確性,甚至誤診,漏診。因此,對(duì)于船用柴油機(jī)振動(dòng)信號(hào)的分析有必要嘗試運(yùn)用非線性理論。如果柴油機(jī)偏離了正常的工作狀態(tài),決定其運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程的吸引子便會(huì)發(fā)生變化,相應(yīng)的混沌特征量如Kolmogorov熵、分形維數(shù)也將變化,因而可通過(guò)混沌特征量的變化判斷系統(tǒng)是否偏離正常狀態(tài),判斷是否出現(xiàn)故障。
三、柴油機(jī)故障診斷的難點(diǎn)
近年來(lái),柴油機(jī)故障診斷技術(shù)有了較快的發(fā)展,各種方法也在推陳出新,尤其是利用振動(dòng)信號(hào)提取故障特征的研究取得了很快進(jìn)展。但是,這些方法多局限在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的模擬階段,離實(shí)際應(yīng)用還有距離。其困難表現(xiàn)在:
1)柴油機(jī)是典型的多系統(tǒng)、多層次的復(fù)雜系統(tǒng)。
2)故障與征兆之間關(guān)系的不確定性。
3)柴油機(jī)的工作環(huán)境大都比較惡劣,是在強(qiáng)振、強(qiáng)噪聲、高溫等的因素下工作的,許多有用的信號(hào)往往被噪聲湮沒(méi)。
4)柴油機(jī)內(nèi)部高度相互影響的部件很接近,使得來(lái)自這些部件的特征信號(hào)發(fā)生重疊和混響,難以解調(diào)分離。
5)柴油機(jī)結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)復(fù)雜,型號(hào)多樣,難以歸納出共性。
事實(shí)證明,對(duì)于柴油機(jī)這樣的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng),使用有限的診斷參數(shù)或有限的知識(shí)是不能有效地進(jìn)行故障診斷的。必須有目的地拓寬監(jiān)測(cè)范圍,并將各個(gè)診斷參數(shù)綜合使用,在大量地積累診斷知識(shí)的基礎(chǔ)上,通過(guò)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)分析,才能得到有效的結(jié)果。
四、柴油機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
柴油機(jī)故障診斷技術(shù)與當(dāng)代前沿科學(xué)的融合是柴油機(jī)故障診斷方法研究的方向。柴油機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性、多樣性和非線性,決定了其故障診斷的困難性。
1、以人工智能技術(shù)為核心的智能化診斷
隨著智能技術(shù)的不斷發(fā)展,柴油機(jī)工作狀態(tài)的智能監(jiān)測(cè)與故障的智能診斷,將成為其故障診斷技術(shù)發(fā)展的一大趨勢(shì)。智能化是指開發(fā)診斷型專家系統(tǒng),使數(shù)據(jù)處理、分析、狀態(tài)識(shí)別與故障診斷自動(dòng)完成,以減輕診斷的工作量,并提高診斷速度及正確性。在故障診斷專家系統(tǒng)的建立上,要深入故障形成機(jī)理的研究,豐富系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù),解決專家系統(tǒng)的所謂“瓶頸問(wèn)題”。同時(shí)將模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法應(yīng)用于故障診斷的專家系統(tǒng)中,使之具有一定的智能,具有自組織、自學(xué)習(xí)、聯(lián)想的功能,從而使診斷系統(tǒng)自我完善、自我發(fā)展,另外,診斷系統(tǒng)將由集中式向分布式發(fā)展,系統(tǒng)的硬件生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、軟件設(shè)計(jì)規(guī)范化、模塊化,這有利于縮短系統(tǒng)的開發(fā)周期,提高系統(tǒng)的可靠性。
2、基于非線性動(dòng)力系統(tǒng)的故障診斷
研究表明,柴油機(jī)振動(dòng)信號(hào)是由一系列頻率、幅值差別較大的瞬態(tài)響應(yīng)所構(gòu)成,成分復(fù)雜,其實(shí)質(zhì)是柴油機(jī)在非平穩(wěn)變工況運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的非平穩(wěn)信號(hào)。因此,非平穩(wěn)信號(hào)分析方法和非線性理論的探索是柴油機(jī)乃至整個(gè)機(jī)械設(shè)備故障診斷領(lǐng)域今后研究的重點(diǎn)。
3、運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)資源共享
網(wǎng)絡(luò)化也是柴油機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展方向,隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及通訊技術(shù)的進(jìn)步,利用各種通訊手段將多個(gè)故障診斷系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái),實(shí)現(xiàn)資源共享,可提高診斷的質(zhì)量和精度。將故障診斷系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)形成網(wǎng)絡(luò)或利用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),有利于對(duì)機(jī)組的管理,減少設(shè)備投資,提高設(shè)備利用率,必要時(shí)可與企業(yè)的MIS系統(tǒng)相聯(lián)接,促進(jìn)企業(yè)管理的一體化,規(guī)范化。
4、基于仿真技術(shù)的故障診斷
由于柴油機(jī)故障樣本的獲取往往具有破壞性、偶然性和難以再現(xiàn)性并且成本昂貴,近年來(lái)基于模型的故障仿真技術(shù)成為了研究熱點(diǎn)。通過(guò)建立故障診斷的仿真系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷可以大大降低成本和時(shí)間,為柴油機(jī)故障自診斷系統(tǒng)提供良好的開發(fā)和驗(yàn)證平臺(tái),但此方法往往需要結(jié)合一定的故障樣本進(jìn)行,建立的模型比較復(fù)雜且準(zhǔn)確度亟待提高。
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