内燃机振动与控制技术
基于振动分析的内燃机故障诊断分析
基于振动分析的内燃机故障诊断分析鉴于内燃机在结构和工作原理上比较的简单，而且激励源和零部件也特别的多，因此，当内燃机消失了故障的时候，一般症状都比较简单，故障信号也比较难检测，在进行诊断的时候便特别的困难。
本文主要是从振动的角度对内燃机的故障进行了分析，首先，分析了内燃机的振动结构和振动特性，然后从振动分析的角度，探讨了如何对内燃机发生的故障进行诊断的问题。
内燃机在工业、农业等所需的机械设备中，属于比较重要的机械之一，尤其是在船舶、石油钻井、铁路、汽车以及农业等方面得到了广泛的应用。
从某种意义上来说，内燃机运行状态的优劣，直接的关系着整个机组的运行状态。
所以，提高对内燃机运行状态的检测水平和故障诊断率，对于系统的平安、稳定运行来说，意义重大。
下面就从振动分析的角度，对内燃机的结构和振动特性以及故障的诊断问题等进行分析。
内燃机的振动结构和振动特性由于内燃机在运行的时候，在各种力的激励下，很简单产生振动的现象，再经过不同的传递路径传递到内燃机的表面。
因此，当内燃机的零件产生变化的时候，内燃机的表面振动现象也会呈现出不同的振动特性。
在此基础上，专家们讨论出了在从内燃机的振动特性进行内燃机故障的诊断。
内燃机属于热能动力机械范畴，在人们长期的实践和创新中，内燃机的主运动系统已经形成了由连杆、活塞和曲轴组成的结构牢靠、生命力强的曲柄连杆结构为主的系统。
再加上其他的帮助系统，便组成了内燃机的结构。
根据气缸的排列形式，内燃机主要有V型内燃机和直列式内燃机两种。
通常状况下，内燃机的结构一般由八大系统、四大结构组成。
八大系统指的是启动系统、掌握系统、燃气系统、点火系统、冷却系统、报警系统润滑系统和增压系统。
四大结构指的是曲柄连杆机构、调速机构、配气机构和链条链轮的传动机构等。
在内燃机里，由曲柄、连杆、活塞所组成的主动力结构，是内燃机的主要结构，在这个结构中，其作用力的来源主要有两方面，一方面是汽缸里气体的压力，另一方面是曲柄连杆的主要动力系统结构在运动过程中产生的惯性力。
振动分析在内燃机故障诊断中的应用
参考文献
［ ］ ａ ｉ ｉ． ｉ ｔＬ ｊ， ｏ ｅ ａｔ ｇ１ ９，２： ５ １ Ｋ ｎｃ Ｄ Ｐ ｅａ （３Ｍ ｄ ｍＣ ｓｉ ，９ ０ （１５ ｋ ． ｎ ［ ］ ｕ ｉｅ １Ｄ ３ ３ ８ ７ １８ ， ２ Ｋ ｍｋ．ｔ ． Ｅ ８ ５ ０ ． ９ ９ ａ （ ］ 弋涛 等 ．Ｊ ．机 械 工程 材 料 ，９ ３ （ ）４ ． ３杨 （］ １９ ，３ ：９ ［ ］ 胜 山 ． Ｊ．铸 造 设 备 研 究 ，９ ６ （ ）４ ． ４冯 ［］ １ ９ ，４ ：６
文献 标识码 ： Ａ
试验 以 及机 体 的振 动测 量 ，他 们 发现 发 动机 的振 动
级 提 供 了 有 关 发 动 机 状 况 的 可 靠 信 息 ， 并 证 明 在 许
是 旋 转 型 机 械 。事 实 上 ， 检 测 到 机 器 振 动 级 的 变 化 多 情 况 下 振 动 特 性 能 用 来 确 定 振 源 。 当 时 ， 能 预 见 即 将 出 现 的 机 器 的 失 效 ， 是 振 动 特 性 ２ 试 验 方 法 就 这 分 析 方 法 的 精 要 所 在 。在 正 常 运 转 工 况 期 间 ， 过 检 通
选 用 或 设 计 一 种 合 适 的 振 动 仪 和 分 析 方 法 ，便 能 检 介 于 ２、 ３缸之 间 。 高出 曲轴 箱几 个厘米 ； 另外 两点 靠 测 到 由外加 激 励或 系统 参 数 变化 引起 的非 正常 运转 近 轴 承 后 座 ，相 对 于 气 缸 轴 线 ７ 。 ２ ０ ，从 三 个 方 ０和 ４ 。 向 对 每 个 点 进 行 测 量 。 通 过 放 大 器 对 传 感 器 信 号 进 探 功 试 验 有 三 个 主 要 的 目的 ：① 对 非 正 常 运 转 行 放 大 ， 时 用 一 个 低 通 滤 波 器 过 滤 高 频 ， 将 模 拟 同 并 提 供 预 警 ； 能 检 查 到 故 障 的 源 点 ； 能 对 故 障 的 严 信 号 用 Ａ／ ② ③ Ｄ转 换 器 转 换 成 数 字 信 号 储 存 在 一 台 ５ ６ ８ 重 程 度 提 供 一 种 估 计 着 科 技 的 进 步 ， 振 随 在 动 频 谱 和 非 正 常 运 转 工 况 的 相 应 源 点 之 间 建 立 ｒ 多 种 可 靠 的 相 关 性 ， 如 Ｅ ＨＬ ＭＡ Ｓ Ｅ Ｎ （９ ５ 和 ＤＡ ＩＳ １９ ） 括 了对 各 种 旋 转 １９ ） Ｖ Ｅ （９Ｌ ＵＲＡＬ ＭＡＣＨＩ Ｔ ＮＥＲＹ ２ ２ ５ ００ ．
振动信号在内燃机检测中的应用
然 后 对 表 面 振 动 信 号进 行 分 析
。
可
、
左 右 ； 进 气 门 开 启 关 闭等 激 励 的 响 应 频 率 主 要 集 中在 2 范围内
一
6 4 kH z
对 内燃机 相 关 故 障 进 行 诊 断
目前
，
振 动信 号 可 对 内燃 机 气 门
，
。
燃 油 喷 射 系 统 及 活 塞 断 裂 或 过渡 磨 损 等 故 障 进 行 诊 断 用振 动 信 号 识 别 缸 内燃 烧 及 缸 内压 力信 号 等
。
也可 利
工
般而 言
，
，
振 动 信 号 测 点 的 选 择 应 能 充 分 反 映被 测 对 象 的
、
作信 息
即具有信号稳定
对 缸 内工 作 状 况 敏 感 及 干 扰 小 等
，
特 点 ； 测 点 应 尽 可 能 接 近 振 动激 励 源
以 减 小 振 动信 号 传 递 过
，
程 中存 在 的振 荡 和 变 形 ； 测 点 必 须 便 于 传 感 器 的 安 装 和 测 试
对 内燃 机 状 态 的 诊 断 提 供 参 考
依据
，
并 且 能 够 为 内燃 机 电 子 管 理 系统 提 供 参考信 号
振动信号 故 障诊 断
tio
r
关键 词
燃烧状态评价
r a
a
A p p li c
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内燃机原理5_特殊燃烧问题的机理与对策
噪 声
（2） 气体高频振动
燃烧引起 缸压急剧 变化 压力波在气缸内往复反 射形成高频振动 •频率 ＝ 音速C/2倍缸径D •振幅 ＝ f(p)
噪 声
3、影响因素及防止对策 基本影响因素：
pmax、 dp/dφ、λ（压升比）、零部件自振 频率 其中主要因素： dp/dφ（或Δp/ Δφ） 应控制 dp/dφ < 0.4MPa/ °CA 若dp/dφ > 0.5MPa/ °CA，则粗暴燃烧 （柴油机敲缸，如右图）
记:
汽油机爆燃示例
70 60 50
发动机：EQ491 压缩比：9.0 汽油：90(RON) 点火提前角 24oCA 19oCA n=2000rpm BMEP=0.9MPa
P (bar)
40 30 20 10 0 180
360 ϕ( oCA)
540
5.1.2 表面点火及其防止措施
何谓表面点火（Surface ignition） 由炽热表面点燃混合气引起的着火 炽热表面： 燃烧室壁面凸起部，如排气门、壁面尖角处、火花塞群部 、积碳（Deposit）及其催化剂作用 表面点火的分类： 早火（早燃, Pre-ignition）——正常火花点火前发生的表面 点火 后火（后燃）——正常火花点火后发生的表面点火 后火： 若不引发爆燃，一般危害不大，或对ηi略有利；但长时间 后火，会使燃烧室热负荷提高，演变为早火；出现“续走” （Running-on）现象。
（因此一般用φc作为不均匀度Di的评价指标，也是进气管设计要点）
实际喷油量各缸不均匀 化油器＞ 进气道喷射＞缸内直喷 φa 不均匀 各进气歧管中的油膜、油蒸气、油气混合过程不均匀 燃料成分不均匀 重馏分等密度较大成分不易到达边缘气缸 φr 不均匀（与进、排气系统都有关） 各缸点火特性不同
论内燃机振动及其控制措施
而达到控制或减少振动危害 的目的。
参
天津大学 出版社 ，２ ０ ０ ８ ．
考 文 献
［ １ ］舒歌群 ，高文志 ，刘 月辉 ，等． 动力机械振 动与噪 声［ Ｍ］ ． 天津
［ ２ ］ 郭文勇 ，朴 甲哲 ，张永祥． 柴油机缸 套磨 损故障的机体振动监测 研 究［ Ｊ ］ ．振动 、测试与诊 断 ， ２ ０ ０ ５ ，２ ５ （ ４ ） ：２ ８ ９ — ２ ９ ２ ． ［ ３ ］ 周志革 ，武一 民，崔根群 ，等．汽车排气总管的振动控制［ Ｊ ］ ．汽
模态 ，通 过与激励频率 比较来判 断内燃机在实 际工况下是否会
产生共振 ，对 于有 可能产生共振 的情况 ，通过调整 内燃机 、悬
现 ，经济性和可靠性好 ，在工程领域得到 了广 泛应用 。但随着 人们对振动环境及 内燃机 的振动特性 的要求越来越 高 ，振动被
动控制存在一定的局限性 。该技术对低频 、超低频及 宽带 随机 振动 的控制效果有限 ，因此振动 主动控制技术应运而生。振 动 主动控制又称为有 源减振技术 ，是近年来随着计算机技术 、控
制理论 、材料科学 等学科的发展而迅速 发展的一项高新技 术 。 它需要依靠 附加 的能源来支持减振装 置的工作 ，具有效果 好 、 适应性 强等优势 ，已成 为 内燃机 振动控 制 的一 条重要 的新途
径 。目前 ，宽频带 隔振 、减振 的措施主要有双层隔振 、金属 弹
隔振 就是在振 源与需要 防振 的设备之 间 ，安装若干个具有
一
定 弹性 和阻尼性能 的隔振装置 （ 隔振器） ，将振源 与基础之 间或基础 与防振设备之 间的刚性连接改成柔性连接 ，以阻隔并
内燃机曲轴轴系振动分析研究的现状、讨论与展望
益迫 切 。
本 文 旨在 系 统 地 阐 述 有 关 曲轴 轴 系振 动 的 已有 研 究 成 果 ， 对 目前 曲轴 振 动 研 究 中的 一 些 问题 和 研 并 究发 展方 向作 一些 探 讨 。
个 大 的问题 。
集 总 参 数 模 型 的 优 点 是 物 理 概 念 清 晰 ， 用 简 使 单 ， 算 方便 。 因该 模 型 过 于 简 化 ， 计 但 当需 要 对 曲轴 精
确 计算 时 ， 精度 就 显 得有 限 。 其
近年 来 ， 着 对 内燃 机 污 染 （ 气 、 随 尾 噪声 ） 油 耗 、 、 可 靠性 、 动力 性 的要 求越 来 越 高 ， 已有 的传 统 曲轴轴 系
２ ０ ９ ００９
内燃 机 曲轴 轴 系振 动 分 析 研 究 的 现 状 、 论 与 展 望 讨
李 震 ，桂 长 林 ，孙 军
（ 肥工业 大学 机 械与汽车工 程学院 ， 徽 合 肥 ２００ ） 合 安 ３ ０ ９
摘 要 ： 述 了 内燃 机 曲 轴 轴 系 振 动 研 究 的力 学 模 型 、 算 方 法 、 验 方 法 及 近 年 来 的 最 新 研 究 动 向 ・ 论 评 计 试 讨 了 目前 内燃 机 曲 轴 轴 系 振 动 研 究 中存 在 的 问题 和 不 足 。 出 有 关 曲 轴 振 动 与 轴 承 摩 擦 学 的耦 合 、 系 阻 指 轴 尼 系 数 的 精 确 确 定 以及 非 线 性 振 动 问 题 ， 是 曲轴 轴 系 振 动 研 究 中 有 待 进 一 步 深 入 研 究 的 课 题 。 都
内燃机工作原理
内燃机工作原理
内燃机是一种利用燃料在活塞内燃烧产生高温高压气体推动活塞做功的热机。
它是现代工业中最为常见的动力装置之一，被广泛应用于汽车、飞机、船舶等各种交通工具以及工业生产中。
内燃机的工作原理主要包括吸气、压缩、爆燃和排气四个基本过程。
首先，在内燃机的工作过程中，活塞在上行运动时，气门打开，气缸内的空气
和燃料混合物被吸入气缸内。
这个过程称为吸气，它使得气缸内的混合气体浓度增加，为后续的爆燃提供条件。
接着，活塞在下行运动时，气门关闭，气缸内的混合气体被压缩。
这个过程称
为压缩，通过压缩使得混合气体的温度和压力升高，增加了爆燃的能量释放。
然后，当活塞接近顶点时，点火系统发出火花，点燃混合气体，使其爆炸燃烧。
这个过程称为爆燃，燃烧产生的高温高压气体推动活塞做功，驱动曲轴转动，从而输出动力。
最后，随着活塞的下行运动，废气通过排气门排出气缸外。
这个过程称为排气，将燃烧后的废气排出，为下一个工作循环做准备。
内燃机的工作原理简单而又精密，它通过上述四个基本过程不断循环，将燃料
的化学能转化为机械能，为各种交通工具和机械设备提供动力。
同时，内燃机在工作过程中也会产生噪音、振动和废气等环境污染问题，因此在实际应用中需要加强对其排放和噪声的控制。
总的来说，内燃机作为一种重要的动力装置，其工作原理的理解对于工程技术
人员和相关领域的专业人士来说至关重要。
只有深入理解内燃机的工作原理，才能更好地进行设计、维护和改进，使其在实际应用中发挥更大的作用。
同时，对内燃机的工作原理有着清晰的认识，也有助于我们更好地理解和利用能源，推动工业技术的发展。
现代控制理论在内燃机振动主动控制中的应用
第37卷 第6期2008年12月小型内燃机与摩托车S MALL I N TERNAL COMBUSTI O N ENGI N E AND MOT ORCYCLEVol.37No.6Dec.2008现代控制理论在内燃机振动主动控制中的应用王宝林1 于镒隆2 王 爽3(1-天津大学内燃机研究所 天津 300072 2-天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室3-天津朝霞摩托车技术开发有限公司)摘 要:内燃机的振动是有害的,为了克服这类有害的振动,人们已经开始研究主动控制振动的途径。
本文简述了现代控制理论在内燃机振动主动控制领域的应用现状,阐述了各种控制理论与内燃机振动系统的关系。
本文以现代控制理论中有代表性的最优控制、自适应控制、鲁棒控制为重点分析了现代智能控制理论在振动系统控制中应用的可能性与发展,指出了内燃机振动主动控制领域今后一段时间内的研究重点与方向。
关键词:内燃机振动 主动控制 现代控制理论 现状与发展中图分类号:TK411.6 文献标识码:A 文章编号:1671-0630(2008)06-0092-05The Appli ca ti on of M odern Con trol Theory onActi ve Con trol of Eng i n e V i bra ti onW ang Baoli n1,Y u Y ilong2,W ang Shuang31-Tianjin I nternal Co mbusti on Engine Research I nstitute,Tianjin University(Tianjin,300072)2-State Key Laborat ory of Engines,Tianjin University3-Tianjin Zhaoxia Mot orcycle Technol ogy Devel opment Co.,L td.Abstract:Engine vibrati on is har mful.To avoid this kind of vibrati on,peop le are l ooking f or the way t o con2 tr ol the vibrati on actively.This paper intr oduces the app licati on status of modern contr ol theory on active con2 tr ol of engine vibrati on,and expounds the relati onshi p bet w een vari ous contr ol theories and the engine vibra2 ti on syste m.Taking op ti m al contr ol,adap tive contr ol and r obust contr ol as rep resentatives of modern contr ol theory,the p r obability and devel opment of modern contr ol theory’s app licati on on vibrati on syste m contr ol are analyzed,and the research e mphasis and directi on of active contr ol of engine vibrati on are put f or ward. Keywords:Engine vibrati on,Active contr ol,Modern contr ol theory,Status and devel opment引言内燃机的振动是有害的。
内燃机式增程器扭转振动的建模与分析
汽 车 工 程 Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２０１８( Ｖｏｌ.４０) Ｎｏ.９
内燃机式增程器扭转振动的建模与分析∗
张立军ꎬ阚毅然ꎬ孟德建ꎬ余卓平
( 同济大学汽车学院ꎬ上海 ２０１８０４)
Ｔｏｒｓｉｏｎａｌ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅ ａｓ ａ Ｒａｎｇｅ Ｅｘｔｅｎｄｅｒ
Ｚｈａｎｇ Ｌｉｊｕｎꎬ Ｋａｎ Ｙｉｒａｎꎬ Ｍｅｎｇ Ｄｅｊｉａｎ ＆ Ｙｕ Ｚｈｕｏｐｉｎｇ
Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｓｔｕｄｉｅｓꎬ Ｔｏｎｇｊｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１８０４
[ Ａｂｓｔｒａｃｔ] Ａ ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌｓ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅꎬ ｃｌｕｔｃｈꎬ ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｄａｍｐｅｒꎬ ｇｅｎｅｒａ￣ ｔｏｒ ａｎｄ ｒａｎｇｅ ｅｘｔｅｎｄｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｅｘｔｅｎｄｅｒ ｏｆ ａ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ｖｅｈｉｃｌｅꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｔａｔｅｓ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍꎬ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｔｏｒｑｕｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｉｍｅ￣ｄｏｍａｉｎ ａｎｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ￣ｄｏｍａｉｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ｔｙｐｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙ ａｎａｌｙｓｅｄ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｒａｎｇｅ ｅｘｔｅｎｄｅｒ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｂｒｕｐｔ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｔｏｒｑｕｅ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅ ａｎｄ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｎ ｓｏｍｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ.
基于振动信号的内燃机故障诊断与状态监测
基于振动信号分形理论的发动机状态监测与故障分析纯属交流，谢绝他用摘要提出利用多重分形谱参数来表征发动机振动信号特征的新方法。
运用多重分形理论对实测的发动机缸体振动信号进行分析，计算了振动信号的多重分形谱参数, 并探讨多重分形谱参数与发动机运行状态之间的内在联系。
结果表明:多重分形谱参数能定量刻画振动信号的特征。
随着发动机工作状态的不同，信号的多重分形谱参数也发生变化。
发动机振动越剧烈,多重分形谱参数越大，其能够反映发动机的真实运行状态，可以作为发动机状态监测和故障诊断的特征参量。
关键词：振动信号、状态监测、故障分析、分形理论、谱参数1.简介设备故降诊断技术是一种了解和掌握设备在使用过程中的工作状态，确定其整体和局部是否正常，及时发现故障及其产生的原因，并能够预报故障发展趋势的。
目前，它已成为一门独立的跨学科的综合信息处理技术。
故障诊断学是以可靠性理论、信息论、控制论和系统论为理论基础，以现代测试仪器和计算机为技术手段，结合各种诊断对象(系统、设备、机器、装置、工程结构、工艺过程等)的特殊规律而逐步形成的一门新兴学科。
它大体上由三部分组成：第一部分为故障诊断物理、化学过程的研究，例如以电气、机械部分失效的腐蚀、蠕变、疲劳、氧化、断裂和磨损等理化原因的研究；第二部分为故障诊断信息学的研究，它主要研究故障信号的采集、选择、处理与分析过程：如通过传感器采集设备运行中的信号(如振动、转速、压力等)再经过时频域上的分析处理来识别和评价设备所处的状态或故障；第三部分为诊断逻辑与数学原理方面的研究，主要是通过逻辑方法、模型方法、推论方法及人工智能方法，根据已观测的设备故障表征来确定下一步的检测部位，最终分析判断故障发生的部位和产生故障的原因。
振动信号是设备状态信息的载体，它蕴含了丰富的设备异常或故障的信息，而振动特征是设备运行状态好坏的重要标志。
利用振动信号对设备进行论断，是设备故障诊断中最有效、最常用的方法之一。
内燃机曲轴模型系统振动分析的实用方法
(5)
Nt
- EAβs inβl
- co sβl
N0
假设轴承座固定 , 建立径向 滑动 轴承的流体动力 润滑模型 [ 5 ] ,该柴油机的宽径比 L /D = 0. 45, 计算轴承
的无量纲的刚度和阻尼系数得 :
ψ3
Kij = kijμωLW ( i, j = y, z)
(6)
Ci j
=
ci
j
ψ3 μLW
想的振动分析法。
性矩为 :
N
- ω2m
u
Qy
- ω2 m
y
Qz =
T
- ω2 m
- ω2 J xx
z
= [ K ]M { q}
θ
( 1)
My
- ω2 Jyy
θy
Mz
- ω2 Jzz θz
式中 [ K ]M M 为集中 质量单元 d 对整 体动态刚度矩阵
(
i,
j
=
y, z)
(7)
式 ( 6)和式 (7 )中 ψ = C / r为间隙 比; C 为轴承的
半径间隙 ; r为轴承半径 ; μ表示润滑油粘度 ; L 为轴
承宽度 ; ω为转轴的转 动频率 ; W 为无量纲外 载荷。
在正常工作条件下 , 613 5 系列柴油机轴承的平均刚度
在图 2所示的范围内。
关键词 : 曲轴 ;机械阻抗综合法 ;振动 ;固有频率 中图分类号 : TK4 文献标识码 : B
由于曲轴 的复杂结构和受力状态 , 其振动特性对 整个内燃机的振动有着重要的影响 。国内外的学者尝
1 曲轴系统 建模
试通过不 同的方法 对曲轴的 三维振动 情况进行 了研
研究内燃机轴系复杂 耦合 振动的过程中 ,建立 有
机械加工中振动的产生机理以及防治措施
机械加工中振动的产生机理以及防治措施摘要：机械装置的振动是机械加工中普遍存在的问题,是影响生产质量的因素之一。
因此，在机械加工过程中，必须采取有效措施控制机械振动的发生，以提高生产质量。
基于此，本文分析了机械加工中出现的振动类型及其产生的具体原因，进而探讨了控制机械加工中机械振动的手段，以期为机械加工企业提供参考。
关键词：机械加工，机械振动，控制措施在机械加工逐渐呈现智能化、数字化发展趋势的当下，不断优化机械装备制造工艺，实现产品生产加工的高效率、高品质。
但在具体的加工过程中，由于刀具与工件之间的周期性运动，加工过程中不可避免地会出现振动问题，要在不影响加工产品质量的情况下解决这一问题，就需要：研制的理由合理的解决方案，避免此类问题的再次发生。
一、机械加工中的振动问题及原因分析1、机械加工中常见的机械问题在机械生产加工过程中，很容易出现振动问题，机械振动基本上可以分为三种不同的类型，其中一种是自由振动，有一些外界扰动力会破坏机械系统的平衡，使得它在不同尺寸下显得灵活，这反过来又会导致机械振动问题。
这种机械振动不会对加工产生大的影响，因为系统本身在加工过程中会产生一些阻力，可以削弱自动振动的作用。
二是强迫振动，三是自激振动，这两种机械振动对加工的影响比较大，系统本身不具备衰减强迫振动和自激振动的能力，因此，它处理机械振动是必要的，具体振动的原因和特征将相应讨论。
寻找消除强迫振动和自激振动的有效方法。
2、各种机械振动的产生原因(1)自由振动自动振动的原因是由于外界因素的干扰，加工过程中切削力发生变化，产生一定的冲击力，破坏加工系统的平衡。
这类振动的本质是消除限制机械系统振动而引起机械振动问题的力，它是所有机械加工振动中最容易预防和控制的机械振动，具有相对对系统影响不大。
小。
(2)受迫振动受迫振动是在加工系统内外因素的共同作用下发生的。
由于外界的不断干扰，加工系统会引起内部和外部的交替变化，影响加工产品和机械设备的正常运行。
内燃机故障的振动诊断
２２ 振幅 时间 历程诊 断 法 ．
谓参 考测量 是 指 当机器设 备 被认 为 是正 常工 作时所
均方 根值诊断法多适用 于机 器稳 态振动 的情 况， 如果机器振动不平 稳 ， 振动参数随时间变化 时，
２３ 频 谱诊 断法 ．
仅用振动响应均方根值法和振 幅 一 时间图作为 机器故 障诊断的依据 ， 还不够全面。 如果对振动响应 数据作频谱 分析 ， 可给振动诊断提供更充分的依据 。 频谱诊断法 中用的频谱有 ： 离散谱和连续谱 ， 使用最
幅不随开机过程而变化 ， 则可能是别的设备及地基 振动 传递到 被测设 备 而引起 ； ｂ） （ 是振 幅随开 机过
展 的一 门综合性 新 兴 学科 ， 是利 用检 测技 术 、 它 信号 处理 、 模式 识别 、 系统 理论 、 预报 决 策 、 可靠 性分 析 和 运行 状 态下测 取 的一 种振 动 谱 。在机 器 出现 故 障后
计算机软硬件技术等多种现代化研究成果 ，对设备 将测得频谱与原始数据谱进行 比较 ，就能很快 的判 运行状 态 进行监 测 ， 断设 备性 能 劣化 趋势 ， 断 和 断所改变的频率成分， 判 诊 由此判断设备故障
阵福隆等 ： 内燃机 故障的摄 动诊 断
３ １
种方法 时 ， 要 的是从参 考 测量 开始 的趋 向分析 所 益 的信 息 。 重
振幅一时间历程诊断法的另一种情况就是机器 进行的测量。 测量的参数应根据系统振动特点而定 ， 转速等工况条件不变时， 系统振动不稳定， 即振幅一 要看什么参数更能直接反映故障的严重性 。从测量 时间曲线有变化 ， 明振动系统可能是时变系统 ， 还说 精度的角度来看 ， 低频时宜测量位移 ， 中频时测量速 可能是出现零件松动等情况。如转轮套装过盈不足 度， 高频时应 测量 加速 度 。 导致 旋 转时松 动 ， 因而 振动不 稳定 ， 振幅是 波动 其 均方根值诊断法可适用于简谐振动和周期振动 的 ， 图 ２所示 。 如
解析化工机械设备振动控制技术及其应用
解析化工机械设备振动控制技术及其应用发布时间：2021-10-14T06:53:42.376Z 来源：《科学与技术》2021年17期作者：孟翔[导读] 由于不同化工厂使用的化工机械器具种类和用途不同，对设备的管理必须有一定的适宜性和技术精确性，但只有结合具体设备的管理和维护要求，才能取得良好的效果。
孟翔抚顺石化公司设备技术开发有限公司摘要：由于不同化工厂使用的化工机械器具种类和用途不同，对设备的管理必须有一定的适宜性和技术精确性，但只有结合具体设备的管理和维护要求，才能取得良好的效果。
关键词：化工机械设备;振动控制技术;应用;引言化工机械设备维修的常见问题分析及其解决策略已经成为化工机械行业的重要研究方向，这样的研究特点使得相关工作人员在实际化工机械设备维修的过程中，需要对新型的设备维修方式和维修模式不断进行探究和创新，方能增强化工机械设备维修的效率。
因此文章此次研究的内容和提出的策略对丰富化工机械设备维修的改革内容具有理论性意义，对指导当前化工机械设备维修的改革方式具有现实意义。
1化工设备管理的必要性结合化工产业的运行特点，设备管理的必要性如下：①通过化工设备的管理，企业人员需要根据化工企业的运行状况，设置完善性的管理方案，并在提高化工产品生产质量的同时满足行业的稳步发展需求；②化工设备管理中，可以结合企业的生产、经营状况，将企业的安全管理作为核心，通过企业生产、运输以及存储等方案的研究，规范企业的设备使用方案，避免设备使用中安全隐患的出现；结合化工企业的运行特点，在生产及设备管理的过程中，通过设备管理方案的执行，可以及时发现设备使用中存在的问题，而且也可以不断实现企业各项工作的创新，使化工设备时刻处于正常运行的状态；③提高企业生产效率。
通过对化工企业运行及发展状况的分析，在实际的资源管理以及创新中，通过化工管理方案的设置，可以提高化工产品品质，而且也可以在正常的生产周期内完成产品生产，提高企业的生产效率。
飞行器结构振动与噪声控制技术研究
飞行器结构振动与噪声控制技术研究飞行器结构振动与噪声控制技术研究在航空航天工程中占据着重要地位。
随着飞行器的发展，越来越多的注意力被放在振动和噪声控制上，以提高飞行器的性能和乘客的舒适度。
本文将探讨该领域的研究进展，并介绍一些常见的振动与噪声控制技术。
一、振动与噪声的来源飞行器在运行过程中会产生各种类型的振动和噪声，主要来源包括以下几个方面：1. 发动机振动：由于内燃机燃烧过程中的压力和温度变化，发动机会产生较大的振动。
这些振动会传递到飞行器结构上，影响整个飞行器的性能。
2. 气动载荷：空气动力学力对飞行器结构产生的载荷也是造成振动和噪声的重要原因。
这些载荷主要来自于空气流动对飞行器表面的作用。
3. 控制系统振动：飞行器的控制系统（如操纵面和悬挂系统）在运行中也会产生振动，这些振动会传递到整个飞行器结构上。
4. 外部扰动：飞行器在飞行过程中会面临各种外部扰动，如气流、地面震动等，这些扰动也会对飞行器的结构振动和噪声产生影响。
二、振动与噪声控制技术为了降低振动和噪声对飞行器的影响，研究人员提出了多种控制技术。
以下是一些常见的振动与噪声控制技术：1. 结构优化：通过优化飞行器的结构设计，可以减少振动和噪声的产生。
这包括在结构设计中考虑刚度和阻尼等因素，以降低结构的共振频率。
2. 主动振动控制：主动振动控制技术利用传感器感知振动信号，并通过激励装置对结构施加力或力矩来减少振动。
这种技术可以实时监测和控制结构的振动响应，实现振动的主动控制。
3. 被动振动控制：被动振动控制技术使用吸声材料、振动隔离装置等被动手段来吸收和隔离振动和噪声。
这种技术不需要外部能源和激励，适用于结构的低频振动和噪声控制。
4. 声学设计：声学设计技术通过改变飞行器的外形或内部结构设计，降低结构和空气流动之间的相互作用，减少噪声的产生和传播。
5. 振动与噪声测量与监测：振动与噪声的控制技术还需要准确的测量和监测手段来评估控制效果。
研究人员使用振动传感器和声学传感器等设备来获取振动和噪声信号，并对其进行分析和处理。
燃气内燃机的噪声控制技术及其环境影响研究
燃气内燃机的噪声控制技术及其环境影响研究研究题目：燃气内燃机的噪声控制技术及其环境影响研究研究问题及背景：随着经济的快速发展和城市化进程的加速推进，燃气内燃机在工业和交通运输领域得到了广泛的应用。
然而，燃气内燃机的噪声问题严重制约了其在城市环境中的应用。
因此，研究燃气内燃机的噪声控制技术，减少噪声的产生，对于改善城市环境、保护居民健康具有重要意义。
本研究拟对燃气内燃机的噪声控制技术及其环境影响进行深入研究。
研究方案方法：1. 文献综述：通过对相关研究文献的搜集和综述，明确燃气内燃机的噪声控制技术方面的研究现状和进展，为后续研究奠定基础。
2. 噪声控制技术的实验研究：选择一款常用的燃气内燃机进行实验研究，采用多种噪声控制技术，并对其效果进行评估。
例如，采用降噪材料进行隔音、优化冷却系统以减少噪声振动等。
3. 环境影响的调查与评估：在燃气内燃机使用环境中设置监测点，采集不同条件下的噪声数据，并分析其对周围环境的影响。
同时，结合相关的环境影响评估方法，对噪声对环境的潜在影响进行评估。
数据分析与结果呈现：1. 对燃气内燃机噪声控制技术的实验结果进行分析，包括降噪效果、安全性、成本等。
绘制实验结果的图表，直观呈现不同技术措施的效果和可行性。
2. 分析不同条件下的噪声数据，计算环境中的噪声水平，并与相关标准进行对比。
绘制噪声分布图、频谱图等，定量评估噪声对环境的影响及其符合性。
结论与讨论：通过对燃气内燃机噪声控制技术及其环境影响的研究，得出以下结论：1. 燃气内燃机噪声控制技术的研究已经取得了一定的进展，降噪材料、优化冷却系统等技术可有效降低噪声水平。
2. 不同控制技术的噪声降低效果存在差异，需要选择合适的技术措施针对具体问题进行处理。
3. 燃气内燃机的噪声对其周围环境产生一定的影响，但这种影响在可接受的范围内。
4. 在噪声控制技术的选择与应用中，需要综合考虑降噪效果、安全性、成本等因素。
通过本研究的深入探索，可为燃气内燃机的噪声控制提供一定的参考和指导，为改善城市环境贡献力量。
燃气发动机爆震及爆震控制
燃气发动机爆震及爆震控制摘要：为解决内燃机的高效率和稳定性的问题，本文对 Waukesha公司的新型发动机系统管理模块(ESM）进行研究，通过对各个汽缸安装的爆炸探测传感器进行来实各个汽缸的起爆和发动负荷进行研究，提出Waukesha燃气发动机的安全、可靠的工作措施，以期为相关人员提供参考。
关键词：燃气发动机；爆震控制引言能源一直就是一个重要的全球性问题。
能源在各国的政治，经济，军事和科技都起十分重要的作用。
在经济快速发展的同时，我们的能耗也在快速地增长。
汽油、柴油等常规能源在不断地减少，已经严重影响到国家的经济与社会的可持续发展，而天然气是一种新型清洁的替代燃料，近十年来采用天然气作为燃料的新能源动力发展迅猛，然而在技术上还存在很多壁垒，与常规柴油相比，天然气主要是抗爆性差，限制了天然气发动机功率的发挥，因此对燃气发动机的爆震控制研究意义重大。
1.燃气发动机燃气发动机是一类以火花塞为燃料的燃气发动机，为了使其工作效率更高，其爆震的控制是其关键所在。
爆燃是由火花塞点燃后，气缸中混合气燃烧速度过快（火焰传播速度）而引起的。
结果发现，在普通的内燃机中，混合气体在火花塞中心点被点燃后，迅速地向外扩散，直到汽缸的末端。
爆震是一种异常的燃烧，当混合气被点燃后火焰迅速传播，爆炸点的火焰会膨胀，气缸内的压力及温度急剧升高，导致火焰前锋（火焰未传播到的地方）的混合气因为高温高压而自动燃烧，在缸内形成了多个火焰中心，它们之间会形成强大的冲击波导致气缸剧烈地振动。
这种冲击振动会造成气缸盖，气门和活塞圈的破坏。
爆震的发生与气体成分、进气温度、燃烧室结构、压缩比等有很大关系，其爆震特性可用爆震指标WKI来描述， WKI的数值愈大则说明气体爆炸的可能性愈小。
WKI的计算较为繁琐，采用9阶矩阵法，与沼气指标进行了对比，不但包括了可燃物对爆炸的催化效应，还包括了N2、CO2等非易燃气体等，从而可以准确反映出发动机内部的气体抵抗爆炸的能力。
振动原理在生活的应用
振动原理在生活的应用1. 引言振动是物体围绕其平衡位置来回摆动的运动形式。
振动原理在生活中有着广泛的应用，无论是在日常生活中的小型设备还是在工业领域的大型机器中，振动原理都发挥着重要的作用。
本文将介绍一些常见的振动原理在生活中的应用。
2. 汽车发动机的振动控制汽车发动机是利用内燃机原理将燃料燃烧转化为机械能的设备。
然而，发动机的震动和噪音是常见的问题。
为了减少振动和噪音对车辆和乘客的影响，振动控制技术被广泛应用于汽车发动机的设计和制造过程。
例如，采用平衡轴系统来抵消发动机的振动力和转动不平衡力，减少对车辆和乘客的不适感。
•使用平衡轴系统来消除发动机的振动力和转动不平衡力；•通过改善发动机的结构设计来减少振动和噪音；•使用减振器等装置来消除发动机的振动。
3. 蓝牙振动手环蓝牙振动手环是一种智能穿戴设备，可以通过与手机等设备进行连接，实时监测生物参数、提醒用户健康行为等。
振动是其重要的交互方式之一。
•当用户收到来电或短信时，手环可以通过振动的方式提醒用户；•设置闹钟功能，手环通过振动唤醒用户；•在健身运动中，手环可以通过振动提醒用户的运动状态。
4. 智能手机中的振动反馈智能手机中的振动反馈技术广泛应用于用户交互体验中，通过振动的方式来传达信息给用户。
•在触摸屏上使用振动反馈，在用户点击屏幕时通过振动反馈提供触觉反馈；•在游戏中，通过振动反馈来增强游戏体验；•在音乐播放器中，通过振动反馈与音乐的节奏相结合，让用户更加沉浸在音乐中。
5. 振动按摩器振动按摩器是常见的家用按摩设备，采用振动原理来提供舒适的按摩体验。
•按摩椅通过振动按摩来缓解肌肉紧张和疲劳；•手持式振动按摩器可以用于肩膀、腰部等部位的按摩；•振动足底按摩器可以提供足部按摩和舒缓疲劳。
6. 振动牙刷振动牙刷是一种现代化的牙刷产品，利用振动技术来提高牙齿清洁效果。
•振动牙刷通过高频振动来清洁牙齿表面和牙缝；•振动牙刷的刷毛设计可以更好地去除牙菌斑；•振动牙刷的定时提醒功能可以帮助用户控制刷牙时间。