柴油機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展與展望

游軍偉

摘 要 柴油機(jī)作為我們生活中一種常見的動(dòng)力機(jī)械，其故障診斷技術(shù)及狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)被人們廣泛關(guān)注。經(jīng)過一定的發(fā)展，柴油機(jī)故障診斷技術(shù)中的故障特征提取及信息處理等已有了初步雛形。本文在分析柴油機(jī)常見故障及對(duì)應(yīng)影響因素的同時(shí)，對(duì)柴油機(jī)故障診斷技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展進(jìn)行了展望。對(duì)我國柴油機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展具有顯著的推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞 柴油機(jī);故障診斷;特征;發(fā)展及展望

引言

伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展及自動(dòng)化智能化程度的提升，柴油機(jī)故障診斷技術(shù)也得到了實(shí)質(zhì)性的發(fā)展。柴油機(jī)的故障診斷與其他機(jī)械故障診斷相類似，要通過故障機(jī)理的研究，結(jié)合故障信號(hào)的檢測(cè)及處理，進(jìn)而發(fā)展故障發(fā)生的真正原因，針對(duì)性的解決柴油機(jī)故障[1]。

1柴油機(jī)故障診斷技術(shù)的特征分析

對(duì)于柴油機(jī)來說其常見的故障主要有：異常響聲、壓氣機(jī)端密封環(huán)漏油、發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降、冒黑煙及機(jī)油耗上升等[2]。

1.1 傳統(tǒng)柴油機(jī)故障診斷技術(shù)及其特征分析

對(duì)于傳統(tǒng)柴油機(jī)故障診斷技術(shù)來說，其可以從不同的角度出發(fā)，其一，針對(duì)柴油機(jī)故障磨損狀態(tài)可借助潤滑油進(jìn)行分析，通過對(duì)光譜及鐵的含量等綜合分析，進(jìn)而獲知柴油機(jī)零件的磨損程度，此種方法叫作磨粒檢測(cè)分析法。其二，從柴油機(jī)發(fā)生異常性及振動(dòng)性進(jìn)行故障部位檢測(cè)的聲振檢測(cè)方法，其理論依據(jù)為聲發(fā)射檢測(cè)及振動(dòng)分析法兩種。通常來說柴油機(jī)的參數(shù)與其故障的關(guān)聯(lián)性較大，因此，我們可以通過柴油機(jī)正常工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)速及溫度獲知其故障的原因，此種方法就是常見的熱力參數(shù)分析法[3]。與此同時(shí)，瞬時(shí)轉(zhuǎn)速波動(dòng)診斷法、故障樹診斷法等也是柴油機(jī)傳統(tǒng)故障診斷技術(shù)。

1.2 現(xiàn)代柴油機(jī)故障診斷技術(shù)及其特征分析

伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷演變發(fā)展，柴油機(jī)故障診斷技術(shù)產(chǎn)生了多次改變。與此同時(shí)，傳統(tǒng)的柴油機(jī)故障針對(duì)技術(shù)缺陷及弊端也不斷涌現(xiàn)。各行業(yè)對(duì)柴油機(jī)故障診斷的自動(dòng)化水平有了更高的要求[4]。

首先，非線性動(dòng)力系統(tǒng)理論指導(dǎo)下的柴油機(jī)故障診斷法，為了有效避免線性故障分析法在非線性較為突出的船舶等行業(yè)造成定量誤差，柴油機(jī)故障診斷法和非線性動(dòng)力系統(tǒng)開始相互的融合。借助系統(tǒng)在正常工作時(shí)的工作狀態(tài)正常性，判斷故障產(chǎn)生的原因。通過此種方法可提升柴油機(jī)故障診斷的準(zhǔn)確性及診斷結(jié)果的可靠性。

其次，信號(hào)處理技術(shù)指導(dǎo)下的柴油機(jī)故障診斷法，其借助譜分析，小波變換、序列分析及傅立葉變化等診斷方法獲知柴油機(jī)故障信息，此種方法在柴油機(jī)故障診斷領(lǐng)域具有重要的價(jià)值及意義。

再次，灰色系統(tǒng)理論指導(dǎo)下的柴油機(jī)故障診斷法，模糊系統(tǒng)理論指導(dǎo)下的柴油機(jī)故障診斷法。柴油機(jī)作為一個(gè)灰色系統(tǒng)，灰化到白化的過程實(shí)現(xiàn)了已知信息推出包含故障的未知特性信息。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論指導(dǎo)下的柴油機(jī)故障診斷法，其涵蓋了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷、融合化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷及模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷。

最后，還有專家系統(tǒng)職能化柴油機(jī)故障診斷法，其根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及理論知識(shí)設(shè)計(jì)出的一種職能程序，其為一種專門化的故障診斷系統(tǒng)[5]。

2柴油機(jī)故障診斷技術(shù)的進(jìn)一步展望

2.1 系統(tǒng)化柴油機(jī)故障診斷技術(shù)

在柴油機(jī)故障診斷技術(shù)中已應(yīng)用了分形理論、混沌理論及映射理論等多種非線性動(dòng)力系統(tǒng)理論。然而，在實(shí)際應(yīng)用過程中我們發(fā)現(xiàn)了仍存在一些問題需解決。為了有效豐富柴油機(jī)故障診斷技術(shù)的實(shí)踐性及理論性，我們應(yīng)更好的發(fā)揮非線性動(dòng)力理論的適用性及靈活性。進(jìn)而促使柴油機(jī)故障診斷技術(shù)向著更加系統(tǒng)化的方向發(fā)展[6]。

2.2 多元化柴油機(jī)故障診斷技術(shù)

由于柴油機(jī)是一種集熱力、動(dòng)力、摩擦及機(jī)械的多學(xué)科綜合化系統(tǒng)。所有柴油機(jī)故障具有一定的不確定性及復(fù)雜性。這就需要信息融合技術(shù)在柴油機(jī)故障診斷中發(fā)揮重要的作用。信息融合技術(shù)是一種可以借助多傳感器、單傳感器等的多元化方法，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)故障特征信息的獲取[7]。柴油機(jī)故障診斷技術(shù)和信息融合技術(shù)的有機(jī)融合有助于提升相關(guān)信息的獲取，與此同時(shí)，有助于改善傳統(tǒng)信息的處理方法。在整體上提升信息處理的能力，可以從一定程度上提升信息處理決策的正確性，促使柴油機(jī)故障診斷的精確度。

2.3 仿真化柴油機(jī)故障診斷技術(shù)

伴隨著科技的發(fā)展，仿真技術(shù)被廣泛應(yīng)用到柴油機(jī)的故障診斷技術(shù)中。借助此種技術(shù)可有效降低柴油機(jī)的故障診斷時(shí)間及診斷成本，進(jìn)而緩解柴油機(jī)故障診斷樣本信息獲取中的高成本。與此同時(shí)，也可以解決故障診斷樣本的破壞性及難再現(xiàn)性特點(diǎn)。為柴油機(jī)故障診斷提供良好的開發(fā)平臺(tái)及檢驗(yàn)平臺(tái)。所以，柴油機(jī)故障診斷技術(shù)的仿真將會(huì)成為未來的一種大趨勢(shì)。

2.4 智能化柴油機(jī)故障診斷技術(shù)

柴油機(jī)自身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及形體的特點(diǎn)，導(dǎo)致其故障發(fā)生的原因較多，這就為柴油機(jī)故障診斷的時(shí)間及故障排除的效率造成了一定困難。因此，高速運(yùn)算、人工網(wǎng)絡(luò)及強(qiáng)邏輯性等智能方法技術(shù)在柴油機(jī)故障診斷技術(shù)中的應(yīng)用，將會(huì)為柴油機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展開辟一個(gè)全新的方式。與此同時(shí)，高科技、信息技術(shù)的不斷發(fā)展為智能化柴油機(jī)故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生帶來了便利條件。

3結(jié)束語

本文首先對(duì)柴油機(jī)故障診斷的特征進(jìn)行了詳述的分析，并分別從傳統(tǒng)及現(xiàn)代柴油機(jī)故障診斷技術(shù)及其特征方面進(jìn)行了細(xì)致的分析。與此同時(shí)，對(duì)柴油機(jī)故障診斷技術(shù)進(jìn)行了展望，本文的研究對(duì)我國柴油機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展具有顯著的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

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