基于现代测试技术的柴油机故障诊断国内外研究现状
故障诊断技术的国内外发展现状
故障诊断技术的国内外发展现状国际上，故障检测与诊断技术（Fault Detection and Diagnosis，FDD）的发展直接促成了IFAC技术过程的故障诊断与安全性技术委员会的成立（1993）。
从1991年起，IFAC每三年定期召开FDD方面的国际专题学术会议。
在我国，自动化学会也于1997年批准成立中国自动化学会技术过程的故障诊断与安全性专业委员会，并于1999年5月在清华大学召开了首届全国技术过程的故障诊断与安全性学术会议[4]。
故障诊断是一门涉及信号处理、模式识别、人工智能、统计学、计算机科学等多个学科的综合性技术[5]。
20世纪60年代初期，美国、日本和欧洲的一些发达国家相继开展了设备诊断技术的研究，主要应用于航天、核电、电力系统等尖端工业部门，自20世纪80年代以后逐渐扩展到冶金、化工、船舶、铁路等许多领域。
近年来故障诊断技术得到了迅速发展，概括地讲可以分为3类：基于信号处理的方法、基于解析模型的方法和基于知识的智能故障诊断方法。
（1）基于信号处理的方法基于信号处理的方法，通常是利用信号模型（如相关函数、频谱、小波变换等）直接分析可测信号，提取诸如方差、幅值、频率等特征值，以此为依据进行故障诊断。
基于信号处理的方法主要有傅立叶变换[6, 7]、小波变换[8, 9]、主元分析[10]、Hilbert-Huang变换[11]等。
文献[12]提出利用谐波小波对长输管的小泄漏诊断问题，取得了较好的应用效果；文献[13]提出了一种针对机车故障振动信号的局域均值分解（LMD）解调诊断方法；文献[14]提出了一种基于时频指标的自适应移频变尺度随机共振算法用于轴承的故障诊断；文献[15]利用形态学的消噪特性对信号进行消噪，之后利用小波对故障进行定位，在传感器故障诊断方面取得了较好的应用效果。
（2）基于解析模型的方法基于解析模型的方法是以诊断对象的数学模型为基础，按照一定的数学方法对被测信息进行诊断处理，其优点是能深入系统本质的动态性质和实现实时诊断。
柴油机故障诊断技术的发展与展望
柴油机故障诊断技术的发展与展望柴油机故障诊断技术是指对柴油机发生的故障进行精确分析和定位的技术。
随着技术的发展，柴油机故障诊断技术也在不断进步和完善。
本文将从发展历程、现状和未来展望三个方面来探讨柴油机故障诊断技术的发展。
一、发展历程柴油机故障诊断技术起源于二十世纪五六十年代，当时主要依靠技术员的经验进行故障判断和维修。
八十年代，人们开始使用数字式仪表和芯片技术来检测和诊断柴油机故障，但由于仪器的精度和故障诊断能力有限，诊断结果不太准确，很难进行定位和修复。
直到九十年代末期，电子控制技术和计算机技术的发展，为柴油机故障诊断技术的提高和应用提供了条件。
随着计算机技术的成熟和普及，柴油机故障诊断技术得以快速发展并取得显著进展。
二、现状目前，柴油机故障诊断技术已经成为柴油机维修的必要手段之一，其主要应用在船用柴油机、发电机组柴油机、大型机车柴油机、建筑机械柴油机以及一些特殊车辆柴油机等领域。
随着技术的更新换代和发展，柴油机故障诊断技术已经从传统的经验判断和仪表检测，发展成为多元化的检测手段。
其中主要包括以下几种技术：1. 手持式故障诊断仪：这种检测仪器主要用于检测轻型柴油机和小型柴油机，具有操作简单、便携的特点。
2. 电脑辅助故障诊断系统：这种故障诊断系统主要用于中型和重型柴油机，具有自动检测、自动诊断、自动定位和数据存储等功能。
3. 机载故障诊断系统：这种故障诊断系统主要是指在飞机、火车、船舶等交通工具中装配故障诊断系统，具有多种功能，可实现远程或在线监控柴油机工作状态，提高柴油机故障的快速诊断能力和抗干扰能力。
三、未来展望未来柴油机故障诊断技术的发展方向主要包括以下几个方面：1. 精度和准确度的提高。
新技术的引入将大大提高检测和诊断的精度和准确度。
例如，基于深度学习算法的故障诊断系统能够实现对柴油机工作状态的完全自主监测和自动识别故障类型和位置。
2. 多元化的检测手段。
柴油机故障诊断技术将进一步发展出多种检测手段，包括声学检测、热学检测，机械振动检测、超声波检测等多种技术的结合。
柴油机故障诊断技术的现状及展望
柴油机故障诊断技术的现状及展望摘要：在工业发展过程中，柴油机已经在人们的生产生活中得到了广泛应用，并随着科技发展采油机结构变得越来越复杂，应当采取有效诊断技术对其故障进行诊断，准确找出故障，解决柴油机故障问题。
基于此，本文就针对柴油机故障诊断技术进行研究，首先分析柴油机故障诊断技术，然后展望柴油机故障诊断技术未来的发展，以便研究出更为先进的诊断技术，满足其实际需求，确保柴油机的故障诊断变得更为准确且快速。
关键词：采油机；故障诊断技术；展望前言采油机是很多机械设备的重要构成部分，也是动力来源，如果柴油机出现了故障，那么机械设备也就无法运作，从而对生产造成不良影响。
面对此种情况，需要采取有效的故障诊断技术对柴油机所存在的故障进行诊断，以便快速解决故障。
然而，当前所使用的故障诊断技术还存在着一定的缺陷，需要在未来对其进行进一步研究，以后弥补当前诊断技术的不足，在故障诊断上发挥出重要作用。
下面笔者就针对相关内容进行详细阐述。
一、柴油机故障诊断技术分析（一）噪声分析法在采油机运行过程中，其产生噪声重要的来源在于空气动力噪声以及机械噪声，其中机械噪声的产生主要是因为采油机在运转过程中每个部件出现振动而出现的，气动噪声则是因为采油机进排气以及燃烧噪声共同构成，所以对噪声信号进行分析可以对部件的工作状态做出准确判断。
当下，人们所使用的噪声分析法主要包括了声压法、声强法等等。
进行噪声分析时，非常容易受到系统测试环境以及条件等方面的影响，而在信息技术上仅仅是用于分析整机的噪声，所以其在诊断柴油机故障上并没有经常使用。
（二）瞬时转速法根据采油机的运行情况来看，不同部件在柴油机运行过程中所产生的反应存在明显不同，通过曲轴瞬时转速波动信号能够将其状态信息显示出来，在处理工程中的瞬时转速波动信号，能够得到采油机出现故障的类型以及状态信息的尼。
在采油机运行过程中，由于每个缸的转速存在明显不同，那么出现的差异则是在一个很小的范围内，同时还存在着明显规律。
柴油机智能故障诊断技术及其发展趋势
柴油机智能故障诊断技术及其发展趋势摘要：众所周知，柴油机的稳定运行需要综合多方面影响因素。
而导致故障问题也并非单一的，将降低使用年限与生产效率。
通常情况下，柴油机故障分为：压气机密封环漏油、涡轮端密封环渗油、发动机功率降低等。
因此，在其故障维修过程中，还应综合多方面因素，提升工作稳定性与机组安全。
对此，笔者结合实践研究，就柴油机智能故障诊断技术与发展趋势进行简要分析。
关键词：柴油机；智能故障诊断技术；发展趋势如今，自动化水平得到了推升，柴油机从故障事后维修至定期检测，避免发生安全隐患；从以往故障诊断技术到智能故障诊断技术。
从中不难看出：柴油机故障诊断技术的发展变化。
怎样在实际工作中利用柴油机智能故障诊断技术，成为核对发电厂重要研究课题。
而其今后发展导向也是我们所关注与关心的。
一、柴油机故障诊断技术分析较早以前，柴油机故障诊断技术一般选择热力参数监控、磨粒监控、声振监控等多种技术方法。
其中，热力参数监控原理是通过柴油机工作过程中的热力参数，分析工作状态。
柴油机运行波动，考虑到由于曲轴扭转波动造成，其波动和柴油机各缸起火有着直接联系。
因此，分析转速波动能够推算出缸内做功压力，进而判断出故障问题。
磨粒监控则是经过润滑油油样进行产品检验，铁谱、光谱、含铁量分析等，判断柴油机摩擦副构件有无磨损，分析柴油机磨损故障问题。
声振监控则是经过柴油机运行声音与振动监控，分析柴油机有无故障。
但是，以往柴油机故障分析方法存在诸多不足。
而伴随着科学技术的发展，智能诊断技术的基础，完全弥补了这一不足，得到了广泛关注。
二、智能故障诊断技术分析（一）神经网络故障分析首先，经过监测得出具体状况设计故障与正常状态下过程参数。
通过预处理寻找故障征兆集数据，集中转化成网络输入形式。
其次，构建人工神经网络系统。
通过故障隐患信息，让其处于设定故障精度，判断标准故障形式。
最后，输入故障征兆向量检测，在得到其状态下网络输出。
随后，网络输出展开后处理且按照标准故障形式比较，得出判断结构即为故障类型。
柴油机故障诊断技术的发展与展望
柴油机故障诊断技术的发展与展望柴油机是一种常见的内燃机，具有高效、经济、可靠的特点，在各种工业领域广泛应用。
随着柴油机使用寿命的增加以及使用环境的复杂化，柴油机故障频繁发生，给生产和环境带来很大的损失。
柴油机故障诊断技术的发展与展望成为当前研究的热点之一。
柴油机故障诊断技术的发展可以追溯到20世纪80年代，当时的诊断方法主要依靠经验和直觉判断。
随着计算机技术的快速发展，计算机辅助故障诊断技术逐渐成熟，为柴油机故障诊断提供了重要的技术支持。
通过对柴油机传感器数据的实时监测和分析，可以判断柴油机是否正常运行，并及时发现故障原因。
基于模型的故障诊断方法也被广泛应用于柴油机故障诊断领域。
模型可以通过对柴油机性能参数和故障特征建模，快速准确地诊断出故障原因。
近年来，随着物联网技术、大数据技术和人工智能技术的不断发展，柴油机故障诊断技术迎来了新的机遇和挑战。
物联网技术可以实现对柴油机各个部件的远程监测和管理，及时反馈故障信息，便于快速诊断和排除故障。
大数据技术可以对大量的柴油机运行数据进行存储、管理和分析，挖掘出隐藏在数据中的规律和故障特征，提高故障诊断的准确性和效率。
人工智能技术，如机器学习和深度学习，可以通过对历史故障数据的学习和模式匹配，实现对未知故障的准确预测和诊断。
未来，柴油机故障诊断技术有以下几个发展趋势和展望。
随着柴油机工作条件的不断变化和复杂化，故障诊断技术需要更加智能化和自适应。
考虑到柴油机在高海拔、低温、高温等特殊环境下的工作性能变化，故障诊断系统需要具备自适应调整参数的能力，以保证诊断结果的可靠性。
柴油机故障诊断技术需要与维修保养技术相结合，形成一个闭环的故障管理系统。
通过对柴油机故障原因的深入研究和分析，可以提出相应的维修保养措施，延长柴油机的使用寿命和性能。
柴油机故障诊断技术需要注重对经验知识的积累和传承。
只有将实际维修经验和理论研究相结合，才能形成系统、全面的故障诊断方法和技术体系。
柴油机故障诊断技术的现状及展望_2
柴油机故障诊断技术的现状及展望发布时间：2022-08-08T01:19:05.465Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷第6期作者：程宏艳[导读] 现阶段的机械技术发展不断加快，柴油机故障诊断技术是比较重要的技术，程宏艳安徽全柴动力股份有限公司安徽省滁州市 239500摘要：现阶段的机械技术发展不断加快，柴油机故障诊断技术是比较重要的技术，由于柴油机的应用领域比较广泛，所以在故障诊断时，应站在多个角度思考，把握好诊断的规范性与合理性。
柴油机故障诊断技术的实施，不仅要对以往的经验有效总结，还要对现代化的智能诊断技术有效融合，坚持在各类故障的诊断和解决方面，按照专业的技术去应对，避免各类故障反复出现，促使长期诊断工作的开展给出更多的依据。
关键词：柴油机；诊断技术；故障问题对于柴油机故障诊断技术，不仅操作要求较多，同时在技术的内容上要不断的优化，针对不同的故障指标进行仔细的分析，既要找出故障的原因，也要给出故障的解决办法。
柴油机故障诊断技术的研究和使用，要进一步把握好故障造成的影响，有些故障看起来并不严重，实际上对于机械设施造成的破坏非常突出，这对于柴油机的寿命造成了不利影响。
所以，柴油机故障诊断技术的实施和优化，应站在多个角度思考。
一、柴油机故障诊断技术的现状（一）非线性动力系统诊断现阶段的柴油机故障诊断技术发展不断加快，非线性动力系统下的诊断技术比较符合实际祖业的需求，该类型的诊断方法，能够有效避免线性故障诊断分析的误差，同时对于船舶等行业造成的定量误差可以更好的规避。
非线性动力系统的融合应用，在于根据系统的判断，对于柴油机的工作状态做出有效的分析，与正常工作状态开展系统化的对比，由此对故障出现的原因准确的判断。
该项技术的应用优势，在于对故障的诊断比较准确，同时在结果方面基本上不会出现严重的问题。
非线性动力系统诊断应用是，对于柴油机的各类参与以及工作过程中的感受有效的融合，尤其是一些细小的问题诊断，完全可以得到准确的结果，相比传统的诊断方法，能够借此实现较大的突破，促使未来的诊断工作开展得到更多的便于，便于对诊断指标体系不断的完善，加强各类故障的有效分析，从根源解决故障。
柴油机故障诊断的现状与展望
柴油机故障诊断的现状与展望作者：潘烨来源：《神州·上旬刊》2017年第05期摘要：本文笔者结合个人在柴油机故障诊断工作上的研究经验与相关参考文献，就柴油机故障诊断的现状与技术难点展开粗浅探讨，并对柴油机故障诊断的发展趋势进行展望，以期为广大同行在今后的实践工作提供有益的参考借鉴。
关键词：柴油机；故障诊断；现状；技术难点；展望前言：柴油机作为一种复杂又十分常见的动力机械，其动力性与可靠性会对整个柴油机系统安全运行产生巨大的影响。
所以，柴油机的故障诊断技术受到了越来越多的关注与重视。
本文笔者即结合个人在柴油机故障诊断工作上的研究经验与相关参考文献，就柴油机故障诊断的现状与展望进行粗浅的分析与探讨，以期促进故障诊断技术的良好发展与应用。
1.柴油机故障诊断的现状上个世纪七十年代后期，国外就已经利用声振诊断技术对柴油机故障进行研究，并在不断的完善与改进过程中取得了突破性的进展，该项技术也被广泛应用到船舶柴油机中。
目前国外在故障诊断技术的研究动向上主要有以下几个方面：通过机体表面振动信号来识别柴油机气缸内的压力示功图；用瞬时转速推算缸内压力变化；利用时频分析、小波分析等新的信号分析与处理方法来处理柴油机表面振动信号。
上个世纪八十年代初期，我国初步对故障诊断技术进行了探索研究工作，其中武汉交通科技大学、海军工程学院、华中理工大学等高校与研究机构均在声振技术诊断故障的探索上做了大量的研究试验，武汉交通科技大学将主要研究精力放在了柴油机主要运动件的故障之上，并研制出来柴油机智能诊断仪DCM-Ⅱ，该仪器最大的优势就在于不用对柴油机进行解体就能够准确的诊断出柴油机活塞一缸套磨损和气阀漏气等故障。
虽然近些年来随着科技的不断发展，国内外机械故障诊断技术均得到了长足的发展，并已经深入到了各个领域之中。
但是在柴油机的故障诊断领域之中仍缺乏一种可以通用的方法，以此来获得柴油机在工作状态之下的有效特征参数，而仍是依靠工作人员的经验与设想去确定特征参数后在进行实验验证，可以说这种方法是不充分的且于实际应用存在着较大的距离，所以加强对柴油机故障诊断技术的研发与改进仍势在必行。
柴油机燃油系统故障诊断研究背景及意义
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机械故障诊断技术的现状及发展趋势
机械故障诊断技术的现状及发展趋势伴随着机械产业的持续前进，对辨析事故的水平要求也越来越高，最近这二十年以来，我国以及国际上辨析事故的手段都有很大的进步，文章对机械事故的辨析技术发展状况展开了具体的讲述，同时对其前进方向展开了预测。
标签：故障诊断；现状；发展趋势引言从20世纪60-70年代开始，对机械事故的判断技术作为一项新流行的学科，开始了快速的发展，在判断中运用计算机进行协助，使对机械事故的判断技术发展到了智能化的水准。
当下，在工业制造企业中机械事故的判断技术发挥着越来越关键的影响，在制造过程中完全证实了拓展事故判断和状况推测手段的探索是必然的。
我国对机械事故判断的技术在思想上是很接近于发达国家的，但是在实际操作中的步骤实施距离发达国家还是有一定距离的。
在国内，对事故判断理论上的探索和实际生产没有紧密的连接起来，研究的工作者大多只会在理论上进行探索，没有实际的工作经验，研究出的结果往往和真实的生产大相径庭，一般都是在高校与研究院所作为起始点，接着渗入到各个行业中。
国外对机械事故判断技术的研究是通过对现场操作中发生的问题反应到研究所，对症下药。
在过去20年的发展中，中国自行研究的事故判断体系一部分已经很老练，被很多的工业厂商大范围投入使用。
不过很多新型的理论与实践的运用，让事故判断方法发展也越来越迅速，慢慢的做到及时、快捷与精准。
1 故障诊断的含义及其现状事故判断方法是有明白与掌控设施正常运行时的情况，从而了解整个设施或者部分设施是否是正常运行，这样就能够第一时间找出事故的原因，了解其发展的情况的手段，这种手段能够防止事故的出现，尽最大的可能增加机械的运行速度。
1.1 设备故障诊断技术的研究内容故障诊断技术主要包括以下三个基本环节：（1）特征信号的采集：这一过程属于准备阶段，主要用一些仪器测取被测仪器的有关特征值，如速度、温度、噪声、压力、流量等。
对于信号的搜集大多使用传感设备，对这一步骤的探索主要是研究搜集信号的方法，其宗旨是在任何情况下都能够取得可信赖、平稳的特征信号。
柴油机故障诊断技术的发展与展望
柴油机故障诊断技术的发展与展望1. 传统的故障诊断方法在柴油机发展的早期阶段，人们主要依靠经验和简单的观察来判断柴油机的故障情况。
这种方法虽然简单直观，但受制于人的主观意识和经验水平的限制，往往难以准确诊断出具体的故障原因。
而且，传统的故障诊断方法还需要大量的人力和时间成本，无法满足现代化生产的需求。
2. 电子控制技术的应用随着电子技术的发展，越来越多的柴油机开始采用电子控制系统，使得柴油机的工作状态可以实现数字化、自动化，提高了柴油机的工作效率和可靠性。
电子控制系统还可以实现对柴油机各部件工作状态的实时监测和数据采集，为故障诊断提供了更加精准的数据支持。
3. 智能化故障诊断技术的应用近年来，随着人工智能、大数据、云计算等前沿技术的不断发展，智能化故障诊断技术逐渐成为柴油机领域的研究热点。
利用大数据分析技术和机器学习算法，可以对柴油机的工作状态进行全方位、多角度的监测和分析，提高故障的诊断精度和效率，实现故障的早期预警和智能化处理。
二、柴油机故障诊断技术的展望1. 精准化诊断技术的发展未来，柴油机故障诊断技术将更加注重精准化诊断。
通过引入先进的传感器技术和数据采集技术，实现对柴油机各部件运行状态的实时监测和数据采集，并利用数据挖掘、模式识别等技术手段，实现对柴油机故障的早期诊断和精准定位。
智能化维护技术是柴油机故障诊断技术的重要发展方向。
通过结合物联网技术和云计算技术，实现对柴油机的远程监控和管理，及时发现和诊断柴油机的故障，并实现远程指导维修和维护，降低了故障处理的成本和时间。
未来，柴油机故障诊断技术将朝着综合化方向发展。
通过整合各类传感器、数据采集设备和智能软件，实现对柴油机工作状态的全方位、多角度监测，并通过分析、诊断和预测，为柴油机的安全运行提供全方位的技术支持。
随着科学技术的不断进步，柴油机故障诊断技术也在不断发展和完善。
未来，随着智能化、精准化、智能化和综合化技术的应用，柴油机故障诊断技术将进一步提高其准确性、快速性和可靠性，为柴油机的安全运行和有效维护提供更加坚实的技术保障。
柴油机故障诊断的现代方法及展望
柴油机故障诊断的现代方法及展望摘要：柴油机是一种比较常用的动力机械，其具有较强的动力与稳定的性能，在工业生产中有着十分广泛的应用。
柴油机在长期的运行中不可避免的会发生一些故障，如果不能够及时准确的对故障进行诊断处理，将会影响柴油机运行的稳定性与可靠性本文重点探讨了柴油机故障诊断的现代方法以及相关的发展展望，以期降低柴油机应用事故的发生概率。
关键词：柴油机；故障诊断；现代方法；展望柴油机的应用十分广泛，无论是在工业生产还是在交通运输中都有着较好的应用，柴油机在运行的过程中一旦出现故障将会导致整个系统停机，影响到整个机组的稳定性。
如果不能够准确的诊断出故障，就无法针对性的展开维护，造成十分严重的经济损失，因此提高柴油机故障诊断的效率是十分必要的。
1柴油机常见故障及影响因素柴油机在运行的过程中常见的故障类型有以下几种：1.1磨损根据相关的数据统计发现，柴油机80%以上的机器部件故障都是由磨损产生的，因为磨损而导致的柴油机故障每天都会发生很多次。
一些轻微的设备磨损故障会影响柴油机的运行效率，导致柴油机停止运行，严重的甚至可能会影响柴油机运行的安全。
柴油机的磨损可以分为两种，分别是异常磨损与过度磨损，不同的磨损类型其影响因素也不同。
⑴异常磨损异常磨损会导致发生拉缸、抱轴、烧轴瓦、气阀泄露、压力下降等，严重时甚至会导致曲柄箱的炸裂，造成严重的安全事故。
柴油机高压油泵以及喷油嘴的磨损会导致柴油机高压燃油的产生受到影响，喷油提前角发生一定的改变后会导致喷油时间发生偏离，进而容易导致喷油嘴结焦。
滑油泵异常磨损会导致滑油的输出压力降低。
曲轴与轴承之间的间隙增大也会导致柴油机的振动幅度变大，严重时会导致曲轴发生断裂。
⑵过度磨损造成过度磨损的原因主要有以下几方面：首先是润滑油的压力过度，因为压力过低贵导致润滑油过滤器与管道发生堵塞，在堵塞后压力润滑摩擦副间隙过变大。
其次是润滑油中的颗粒在进入柴油机后导致机件设备发生磨损，一些不完全燃烧的碳颗粒也会影响柴油机的运行；还要润滑油发生变质或者是混入杂物，也会导致过度磨损的发生。
柴油机故障诊断技术的发展与展望
柴油机故障诊断技术的发展与展望柴油机的故障诊断技术起源于20世纪70年代。
当时，柴油机的故障诊断主要依靠工程师的经验和直觉来进行判断，这种方法耗时长、效率低、准确性不高。
随着计算机技术的发展和普及，柴油机故障诊断技术开始逐渐引入计算机辅助诊断技术，这一技术的应用大大提高了故障诊断的速度和准确性。
随着传感器技术和网络通信技术的不断进步，柴油机故障诊断技术不断得到改进和完善，目前已经形成了一套比较完备的故障诊断体系，这为提高柴油机的可靠性和稳定性提供了重要保障。
二、柴油机故障诊断技术的现状当前，柴油机故障诊断技术已经相当成熟，主要包括以下几个方面：1. 传感器技术的应用传感器技术是柴油机故障诊断中的关键技术之一。
通过安装各种传感器，可以实时监测柴油机运行时的参数，例如温度、压力、转速等，从而掌握柴油机运行的实时状况，为故障诊断提供准确的数据支持。
2. 数据采集和处理技术采用现代化的数据采集和处理技术，可以对柴油机运行时产生的海量数据进行快速、准确地处理和分析，进而实现对柴油机运行状态的实时监测和故障诊断。
4. 人工智能技术的应用近年来，随着人工智能技术的不断发展，柴油机故障诊断技术也得到了很大的提升。
利用人工智能技术，可以实现对柴油机运行状态的更加智能化、自动化的监测和诊断，提高了诊断的准确性和可靠性。
5. 专家系统的应用专家系统是一种模拟人类专家决策过程的计算机系统。
利用专家系统，可以对柴油机运行过程中产生的数据进行深度分析，并进行故障诊断和预测，为运维工作提供有力支持。
随着信息技术的快速发展和普及，柴油机故障诊断技术也将迎来新的发展机遇和挑战。
以下是柴油机故障诊断技术未来发展的一些可能趋势和展望：1. 多传感器融合技术未来，柴油机的传感器将更加智能化，而且数量将会越来越多。
多传感器融合技术将成为柴油机故障诊断的重要手段，通过对多个传感器数据的融合分析，可以实现对柴油机运行状态的更加全面、准确的监测和诊断。
柴油机故障诊断技术现状及发展趋势
柴油机 故障诊 断技术现状及发展趋 势
高毅飞 张 亮 徐 向玉
河南 洛阳 ４ ７ １ ０ ０ ０） （ 一拖 （ 洛 阳 ）柴 油机有限公 司
摘 要 ：柴油机的工作 原理十分复杂 ，为此 ，针对其进行技术诊断与故障分析也相对较 困难 ，加 强柴油机这 方面的研 究显得 十分 必要 。当前我 国 在 柴油机故 障问题 的处理方 面研究 已 经相对具备一定 的规模 ， 但是在 实际操作 当中仍然存在不 少的问题 。 本文主要基 于对 柴油机 当中常见性故 障问题进行分析 ，并基于振动信号 时频分析 方法等原理 综合论 述柴油机故 障以及相 关问题 。 关键 词：柴油机 ；故障诊 断；现状 柴油机的应用 十分广泛 ， 通常情况下被应用在大型机械动力 领域 当中，例如石油钻井以及工程机械领域 当中。可 以说柴油机 运行状况关系 到整个机械系统 的运转 ，为此 ，加强对柴油机组的 故障技术诊断研究 ， 确保柴 油机发动与运转 良好至关重要 。 这 对 于有 效提升运行质量 ，改善柴油机效率具有重要意义。 柴油机故障分析影响因素 ． （ 一 ）故 障磨损 因素 通过技术分析可 以发现 ， 造成柴油机发 生故 障的主要 因素是 机械磨损造成 的破坏 。 柴油机运转 的过程 中会 出现机械磨损 ，这 种磨损会在一定程度上对柴油机造成伤 害，进 而引发故 障产 生， 严重影响 了柴油机运转的安全性。 柴油机发生磨损造成的故障主要包括几个方面 ：烧轴瓦、抱 轴 以及漏泄与压缩压力降低等情 况。除此之外 ， 还包括 由于高压 油泵等的磨损造成的高压燃 油失稳情况 。 柴油机过度磨损造成故 障的主要因素包括几项 内容： ． １ ． 润滑油压因素 出现 润滑 油油压过低可 能会令泵 间隙过大 ， 这就会造成泵 内 油压不足 ，进而导致管路出现 阻塞 ，严重影 响柴油机 的运转 。 ２ ． 磨料 磨损 在润滑油当中含有一定量的磨粒 ， 这其 中尤其是硬质磨粒可 能造成对 副机件等 的磨损 ，磨损产 生的主要来源 在于磨粒 与空 气。燃烧 物不能够完全燃烧 就会产生一定量 的碳粒 。 ３ ． 润滑 油变质 润滑油发生变质 的情况下可能会造成磨损 ， 甚至发生故障。 润 滑油 当中进入 了水以及燃油等物质，可能会引起润滑油发生质变。 ４ ． 环境 润滑油当中的温度较 高可能造成柴油机 出现粘度下 降， 造成 冷却水的使用停机 。 （ 二 ）变形因素 运转 的过 程柴油变 形主要是 由于 受力不均匀 以及过度 磨损 造成的。拆装工序不正确也是造成这种变形的又一动因。例如柴 油机当中的轴瓦产生磨损可 能会 导致 出现 曲轴发生变形 ， 柴油机 的缸盖或 因受力不均衡也发生变 形。 （ － ）穴 蚀 因 素 穴蚀产 生的主要愿 意是 由于在 流体系统 当中的液体 发生空 泡，并对 固体壁造成损坏的一种现象。柴油机当 中经常会产生这 种穴蚀情况 ， 尤其是在柴油机缸外侧 以及机体水腔 内侧当中。因 此，产生适当冷却水能够有 效的改善这种情况 。 二、柴油机故障诊断技术 （ 一 ）振动信号时频分析 柴油机属于一种复杂的往复式机械系统， 缸盖振动信号可 以作
现代汽车发动机新技术论文
现代汽车发动机新技术论文随着我国工业的迅速发展，我国的汽车发动机技术在近年来也取得了非常大的进步。
下面是小编为大家精心推荐的汽车发动机新技术论文，希望能够对您有所帮助！汽车发动机新技术论文篇一：《试谈柴油发动机燃烧技术及汽车新能源》摘要：汽车无疑是21世纪发展最为迅速，对人类影响最大的机械。
近几十年来，面对地球能源的日益短缺和环境保护的严重形势，人们对车用发动机的燃油经济性更加重视，节能减排受到广泛关注。
本文针对近年来柴油发动机燃烧技术以及其他汽车替代燃料的新能源开发应用进行了介绍和评论。
最后对柴油发动机燃烧新技术的今后发展进行了展望，指出了汽车科技在21世纪的发展方向，即改善燃烧技术并且研发应用新能源。
关键词：柴油发动机燃烧技术燃料新能源0 引言随着机动车保有量的迅速增加，全球石油能源临近枯竭。
同时，排放法规日益严格，要求大幅降低汽车尾气中NOx和PM等排放。
因此，燃油的经济性、节能减排受到广泛关注。
改善燃烧技术，研发汽车新能源渐渐成为一项重要的课题。
汽车的动力来源于发动机气缸内燃料燃烧所放出的热能。
传统的汽车发动机根据所用燃料种类区分，可分为柴油发动机和汽油发动机。
近年来，由于世界能源短缺和环保低碳的要求，人们开始开发新型清洁燃料，如甲醇、乙醇、液化石油气(LPG)、压缩天然气(CNG)等。
现在又大力开发混合动力汽车、电池电动汽车、电容电动汽车和太阳能汽车等。
1 柴油发动机燃烧技术柴油机汽车因压缩比高，燃油消耗平均比汽油机汽车低30%左右，所以燃油经济性较好、热效率较高。
但是传统的柴油机燃烧过程，是采用高压喷射将燃油喷入气缸，形成混合气，并借缸空气的高温自行发火燃烧。
如果燃烧不充分，极易产生NOx 、PM。
随着排放标准的提高，政府对节约能源与减少排放日益重视。
为达到排放法规和降低油耗的要求，应该加强新的燃烧方式的探索，开发出高性能低成本的先进柴油机。
近些年应运而生的先进的燃烧技术有：均质充量压缩点燃(HCCI)和低温燃烧(LTC)等。
柴油机故障诊断技术的发展与展望
大数据技术的应用也将为柴油机故障诊断带来新的机遇。通过实时监测和分析柴油机运行数据，系统可以预测潜在故障并采取措施进行预防性维护，大大降低机器损坏和停机的风险。
随着人工智能和大数据技术的快速发展，柴油机故障诊断技术进入了智能化时代。现代柴油机故障诊断系统不仅可以实时监测柴油机各项运行参数，还可以通过深度学习和模型预测技术对柴油机进行全方位、精准诊断。这些智能化故障诊断系统可以自动分析数据、生成报告，并根据历史数据进行故障预测，实现故障提前预警，为柴油机的维护和保养提供了更加科学有效的参考。
2.4 挑战与机遇
随着科技的不断发展，柴油机故障诊断技术也面临着一些挑战和机遇。技术的更新换代速度加快，新的故障诊断技术层出不穷，传统的诊断方法可能逐渐被淘汰，需要不断学习和更新知识以适应新的技术发展。柴油机的结构和工作原理日益复杂，故障诊断难度也在逐渐提高，需要具备更专业的知识和技能才能准确诊断故障。柴油机在不同的工况下会出现各种不同的故障现象，需要对各种实际情况进行全面的分析和判断。
【关键词】
柴油机、故障诊断技术、发展历程、技术应用、研究方向、挑战与机遇、未来展望、结论
1. 引言
1.1 柴油机故障诊断技术的发展与展望
柴油机故障诊断技术的发展与展望在现代工业中起着至关重要的作用。随着科技的不断进步和应用范围的扩大，柴油机故障诊断技术也在不断发展和创新。本文将探讨柴油机故障诊断技术的发展历程、技术应用、研究方向、面临的挑战与机遇，以及未来的发展展望。
未来的发展方向将主要集中在提高故障诊断的准确性、速度和智能化程度，同时减少人工干预的需求，实现更加智能化和自动化的故障诊断系统。
柴油机故障诊断技术发展及故障分析
柴油机故障诊断技术发展及故障分析柴油机故障诊断技术发展及柴油机故障分析一、柴油机故障诊断技术的发展随着柴油机工作性能的不断改善，一方面将大大提高劳动生产率，提高产品质量，降低生产成本和能耗；但另一方面，一旦柴油机中某个部分或者某一环节发生故障，往往会导致停工停产，造成巨大的经济损失，甚至造成关键设备损坏，危及人身安全。
及时发现、诊断故障并采取有效的措施，可增加柴油机工作时的安全性和可靠性，降低柴油机维修费用，减少由此带来的损失，防止突发事故，具有重大的现实意义。
随着现代科学技术的发展，柴油机故障诊断技术也经历了重大的变化：从最初的事后维修发展到定时检测、再到现代故障诊断技术的视情维修。
技术的发展大幅度地提高了生产率。
然而，由于柴油机系统的复杂性，目前其故障诊断与预报技术和相应装置尚难尽如人意，需要作进一步的研究与完善。
1 传统故障诊断技术及特点传统的柴油机故障诊断技术通常采用热力参数监测、磨粒监测和声振监测等技术手段进行，以下分别进行说明。
1.1 热力参数分析法热力参数分析法是利用柴油机工作时热力参数的变化来判断其工作状态的。
这些参数包括气缸压力示功图、排气温度、转速、滑油温度、冷却水进出口温度及排放等。
由于参数与故障的相关性较大，因此此分析法获得了广泛应用。
近年来，研究者们发现，柴油机转速的波动系因曲轴扭转波动引起，而此波动与柴油机各缸发火有关，故研究转速的波动可以估算缸内做功压力并据此进行有关的故障监测。
1983 年，A .Kood 等提出傅里叶级数和相关分析的方法，可以较精确地识别整机熄火故障；山东大学黄宜谅教授等开发了ESM 转速测量仪，可以测量瞬时转速和循环转速并诊断熄火故障；浙江大学吴锋等利用光电编码器，实现了瞬时转速的高精度测量，并用循环内转速波动诊断失火故障。
由于扭振的存在，使得利用瞬时转速诊断柴油机熄火故障的准确率大为降低，甚至误判。
我国高校和研究院所，如天津大学、上海内燃机研究所等单位开展了利用柴油机示功图判断其性能状态的基础研究，并开发了功能较为单一的热力参数产品，如AVL873 喷油监测仪、AVL442 曲轴箱漏气仪、烟度仪、转速和供油角监测仪等。
柴油机故障诊断技术的发展与展望
柴油机故障诊断技术的发展与展望2000年以前，柴油机故障诊断主要是人工进行的，多数情况下是靠经验和感觉。
而这种方式的缺点是人工判断不如科学，很容易忽略或误判问题，因此常常导致盲区和误诊。
而且，由于诊断难度大，有时需要拆卸零部件，造成机器停机，给企业带来严重损失。
随着计算机技术和传感器技术的发展，柴油机故障诊断技术的诞生为解决上述问题提供了新的途径。
目前，柴油机故障诊断技术的研究主要集中在以下几个方面：1. 故障诊断算法的改进传统的故障诊断算法主要是基于事先建立的故障数据库，通过对输入的故障信息进行模式匹配来判断问题所在。
这种方法的问题在于，随着柴油机的工作时间的不断延长，其内部零部件的磨损和老化会导致性能下降，产生一些新的故障模式，而传统方法无法处理这些新增的信息，因此准确率和鲁棒性都有局限。
因此，研究者开始通过机器学习和深度学习等技术来实现对故障模式的识别和分类，从而提高了准确率和鲁棒性。
2. 传感器监测和故障诊断一体化的开发传感器监测是柴油机故障诊断技术的核心组成部分，它通过对各个部位的参数进行监测和分析，可以实现及时识别和报告问题。
由于传感器技术的快速发展，如今已经有了许多可靠、高精度、多功能的传感器，用来监测机器的各种参数。
同时，一些新的设备或系统已经实现了传感器监测和故障诊断一体化的开发，也就是说，这些设备或系统不仅可以监测机器状态，还可以实时诊断和解决任何问题。
3. 云计算和物联网技术的应用随着云计算和物联网技术的发展，机器诊断和维护的全自动化和智能化程度将会有所提高，未来柴油机故障诊断技术也将受益于云计算和物联网技术的应用。
例如，柴油机可以通过物联网与云计算平台实时连接，实现数据的实时采集、传输、存储和分析，从而实现在线状态监测和远程故障诊断。
这种方式将大大提高故障诊断的效率和准确性。
总的来说，随着计算机技术、传感器技术、云计算和物联网技术的发展，柴油机故障诊断技术也在不断进步，从人工判断转向科学化和智能化，能够更加准确地识别和报告问题。
现代汽车发动机故障诊断技术及其发展趋势分析
1绪论1.1 研究背景随着汽车科技含量越来越高，机械配合精密复杂，车型越来越多，汽车维修检测设备、诊断仪器，专业素质的员工和维修技术资料的作用就越来越重要。
以往定期拆解维护的方法已不是科学方式。
汽车大修的概念正在逐步淡化，而是推行汽车定期维护与保养的概念日益深入人心，我国大量涌现的私家车主，更乐意接受对汽车不解体的检测诊断技术。
实行专修快修，高效快捷，排除故障，提高维修质量。
1.2 研究意义与目的在汽车维修维修行业中，判断一个企业服务质量的好坏。
归根结底是要看企业修理技术设备的先进程度，修理工程师的实际经验和技术水平的高低，在现代高技术汽车当中，由于各种电子装备的日益增多、日益先进，各种新材料、新技术的不断应用，新车型的不断问世。
使得望、闻、问、听的传统方法显得捉襟见肘。
为解决这一问题,目前世界上各大公司都在开始生产各种形式的故障诊断专家系统，也就是利用计算机强大的信息处理功能，制成的一个计算机修理系统，并利用现代各种汽车传感技术，让微机自动而迅速地完成汽车的技术检验和故障诊断工作，甚至详细告知故障部位及维修方法，从而从本质上提高了汽车维修的质量。
1.3 研究内容我国汽车维修业，起步较晚，基础薄弱，反映在劳动工具上，也是相当落后，一把大锤，一把手钳，几只螺丝刀，就可以开个修理铺赚钱。
多年来汽车保修设备的生产，也多以机具类为主。
当20世纪90年代随着改革开放的不断深入，一批批先进的进口汽车检测设备和仪器涌入国门。
四轮定位仪、解码器、扫描仪、汽车专用示波器、汽车专用电表、发动机分析仪、尾气测试仪、电脑动平衡机……这些昔日人们十分陌生的检测设备，己经成为现代维修企业的必备工具。
而这些检测设备，本身就是高科技化的产品，是电子检测技术、电脑技术的高级集成物。
要熟练地操作使用这些检测设备，技术人员需要经过严格的培训、掌握正确的使用方法、充分发挥检测设备的各项功能，并要掌握英语和电脑技术。
2汽车故障诊断方法2.1 用常规方法诊断故障（1）用望问法诊断故障医生看病需要"望闻问切"，汽车故障诊断也是一样，其中望和问是快速诊断汽车故障的有效方法。
柴油机故障诊断技术的现状及展望
柴油机故障诊断技术的现状及展望摘要：随着近年来我国整体经济的飞速发展，现阶段我国石油行业也在向着机械化、信息化的方向上顺利发展。
在此背景下，柴油机作为生产作业中不可或缺的重要机械设备之一。
相关技术人员应在日常对该设备进行管理与维护的过程中，明确该设备在运行中常见的几种故障类型，并全面了解不同故障的维修方法，保障该设备在出现故障以后能够第一时间得到针对性维修，保障其作业效率与作业质量。
为保证机械生产的正常使用，合理处理柴油机的故障十分重要，柴油机保持良好的工作状态也是机械生产任务顺利完成、机械生产优质实施的前提保障。
关键词：柴油机故障诊断技术；现状；展望引言柴油机作为机械工程的动力系统，合理使用和维修柴油机对于保证柴油机的工作状态和使用寿命意义重大，同时也是机械化生产顺利实施的前提，因此，机械生产的使用者应了解和掌握柴油机的常见故障以及处理方法，合理的维修柴油机故障，确保机械生产保持高效、稳定的动力供给。
1柴油机常见的故障及影响原因分析为有效避免由于柴油机出现故障造成无法正常开采的现象，相关技术人员应结合企业所应用的柴油机型号，明确其常见的故障类型以及成因，并做好相应的维修维护措施，全面降低柴油机的故障发生概率与维修时间。
柴油机在运行过程中，可能会发生不同类型的故障，且每种故障都会表现出不同的运行状态，如无法正常启动，运行功率异常，运行伴随强烈的振动或者发热现象等等。
或者在运行过程中排出不正常的烟气等等，如白色，蓝色或者发黑的烟气。
相关技术人员可根据柴油机所排出的烟气颜色确定柴油机的故障类型。
除此之外，相关技术人员还可通过柴油机的运行声音判定发动机的故障，如排气声音，敲击声音，碰撞声音或者再运行过程中出现定期摩擦声等等，都是发动机出现故障的预警。
在柴油机运行中，造成其出现故障的原因有多种，其主要分为以下几个方面：其一，由于相关操作人员没有按照相关操作标准开展，且由于长时间的习惯性错误，造成设备一直被错误操作，最终出现故障。
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①柴油机是一类复杂设备,表现在:柴油机是一个由曲柄连杆机构、气门机构、燃烧系统、润滑系统、冷却系统等组成的多层系统,具有系统级、子系统级、部(组)件级及零件级4个层次;柴油机的结构异常复杂,加之输入、输出不明显,因而无论是定量还是定性都难以用比较完备、准确的模型对其结构、功能、以及状态等进行有效的表达;柴油机的故障及产生故障的原因有时是模糊不清的,一个故障可能是多种因素综合作用的结果,这比简单的因果对应关系复杂得多。
文献表明,柴油机故障诊断技术的发展趋势是实时在线诊断、多源信息融合和网络化。在实时在线诊断方面,应重点研制适合柴油机故障诊断的专用新型集成化传感器,特别是长寿命的可预埋于柴油机内的传感器;在分析柴油机运动状态及振动机理的基础上,寻找各缸振动信号之间相互交叉影响最小的最佳测点;利用现代时频分析、模糊逻辑、小波分析、粗糙集理论等信号处理方法提取柴油机状态信息的故障特征;利用神经网络、专家系统等实现故障的自动诊断。充分利用神经网络等的自学习能力并对历史数据进行数据挖掘,最终实现在线故障诊断。在柴油机故障诊断过程中,可以利用的状态信息很多,诸如机器振动、机器声响、机器运行过程中的如油温、水温、排气温度、油压、输出功率、转速、扭矩等过程量及过程参数以及油样、烟色等机器残留物及排泄物信息等。
在我国,70年代中后期一些部门和学者对故障诊断技术有所研究,但很不系统且没得到社会的认可和重视。到了80年代初期,国家政府有关部门颁布了《国营工业交通设备管理试行条例》(1983年),把故障诊断技术正式列入了企业管理法规,并提出了维修体制改革的发展方向,从而使我故障诊断技术的研究和应用得到了长足的发展,并取得了喜人的业绩。随着人们对故障诊断技术的重视,部分设备的故障诊断技术也被列为国家“八五”、“九五”和“十五”的攻关项目,传感器、数据采集仪及一些故障诊断仪器如雨后春笋般的层出不穷,有的已接近或达到国际水平。而对于柴油机故障诊断的研究略滞后于其它机械设备,依然是目前故障诊断的难点。到了80年代初,我国才开始对内燃机故障诊断做探索性研究,其中华中理工大学(华中科技大学)、武汉交通科技大学、第二炮兵工程学院、西安交通大学、清华大学、山东大学、大连理工大学、东风汽车研究所等高校及研究机构,在利用柴油机振声诊断故障方面作了大量的研究工作,并结合实际课题研制开发了相应的产品。如华中理工大学侧重于故障机理的研究,武汉交通科技大学对柴油机主要磨损故障及气门漏气故障进行了研究,如缸套活塞磨损、气阀漏气、连杆大小端轴承和主轴承磨损,并研制出DCM一11型柴油机智能诊断仪,可不解体诊断柴油机缸套活塞磨损和气阀漏气等故障,西安交通大学和东风汽车研究所都研制出了在线式铁谱分析仪。对于柴油机故障诊断方法的研究更是如火如茶的进行着,众多研究工作者都在努力探索着满足柴油机自身特性的实用性方法。
在国外,美国是最早开展故障诊断技术研究的国家之一,早在1961年美国就成立了国家机械故障诊断研究所,1967年在美国宇航局的倡导下,成立了机械故障预防小组,从事故障机理、检测诊断技术、可靠性分析的研究以及耐久性评价等工作。目前,美国故障诊断技术在航空航天、军事、核能等尖端工业方面得到了广泛的应用,并处于世界领先地位。早在20世纪80年代中期,美国就己研制出机车、船舶柴油机故障诊断专家系统「训。近年来,waVeb。ok公司开发了一套适于内燃机振动和噪声信号分析的软件包,正推广应用到全世界内燃机研制和开发较强的知名企业。
3、现代时频分析法
时域和频域分析适用基于平稳或准平稳过程的振动信号,对柴油机而言,由于其结构复杂,震源众多,其振动信号在通频带范围内均有大量能量分布,单纯用时域或频域分析法则存在分辨率不足的问题。时频分析法弥补了这一缺点。主要方法有：
1)短时傅里叶变换(STFT)
其数学表达式为:
它具有时频局部化的功能,在时频中相当于带通滤波器。当变化时可以使窗函数在整个时域上滑动,因而具有时间局部化的特点。STFT可分析非平稳信号,但对准平稳信号效果更佳,当选定g(t)后,时域分辨率不变,缺乏细化功能,反映强烈瞬变非平稳信号的能力不足。
④柴油机各类故障所对应的振动频率,无论从理论上还是实践中都较难准确确定,目前所采用的谱分析故障诊断方法,只是根据功率谱的形状特征,用相似比较的办法进行确定。在不同的故障形式产生相似形状功率谱图时,有可能发生误诊,给实际判断工作造成很大困难。
以某船用8V396柴油机为例，研究缸盖振动信号的重采样和故障特征提取方式，建立柴油机不同工况下的振动信号特征参数比对数据库。具体技术路线如下:
20世纪70年代初,英国成立了机械保健与状态检测协会(MflMG&CMA),该协会奠定了故障诊断技术在英国的普及与发展。目前,英国在柴油机摩擦、磨损等故障诊断方面具有领先地位。在欧洲的其它国家中,对故障诊断技术及诊断分析仪器的开发与研究中,各有特色并有很大的成效。如丹麦B&K公司侧重于振动、噪声监测技术,且该公司研制开发的振动噪声测试仪享誉全球;挪威的船舶柴油机的监测与诊断研究所遍及世界各地,并建立服务于全球的各级船级社,在国际上具有很大的影响,不过它们的测试手段和分析方法相对比较简单。
目前,我国柴油机故障诊断方法的研究水平,可以说一点都不逊于外国,甚至超越之。作者通过对近几年EI收录的有关柴油机故障诊断文章的检索可知:我国论文占了三成之多,这是相当了不起的。从侧面也说明了在柴油机故障诊断技术中,我国走在了世界前列,尤其在故障诊断方法的研究上。下面简单讨论一下目前国内外具有代表性的柴油机故障诊断的方法,以示柴油机故障诊断方法研究的方向。
1、时域分析法
振动信号的时域特征参数主要有峰峰值、均值、均方幅值、方差、标准差、三阶距、四阶距、波形因子、脉冲因子、裕度因子等。这些特征参数由于测量比较直接,可以用于在线监测,同时也可以作为其它诊断方法的特征提取参数。
2、频域分析法
频域分析主要是通过某种变换,将振动信号从时域变换到频域,然后再进行特征提取的一种方法。处理方法有古典谱估计法和现代谱估计法。古典谱法基于FFT快速算法,包括周期图法、相关分析、相干分析、自谱、互谱、细化谱、倒频谱、传递函数、谱趋势分析等等。现代谱法包括最大熵谱估计、ARMA时序分析以及最小方差法等。古典法的优点是可以用FFT快速计算,物理意义明确;缺点是谱分辨率偏低,需要的数据量大,加窗后会产生泄露,方差性能不好。现代谱分析法具有较高的分辨率,对数据量的要求较少,但是容易产生波形失真,信噪比低。
一、基于振动信号的时频特征提取分析法
柴油机是一种高速的往复式动力机械,缸盖振动信号是反映柴油机内部各部件之间关系的极其敏感的参数,它是缸内气体燃爆压力、进排气门落座冲击和进排气门开启气流冲击等多种激励力综合作用的结果,同时还受到机身整体振动等其它因素的影响,其表现形式既具有与工作循环有关的周期性特性,又具有非平稳时变及某些冲击特性[3],这给信号分析和诊断征兆提取带来了很大的难度。振动信号特征提取分析法的依据是振动中包含有振源信息和状态等信息,振动监测及故障诊断的出发点是在机械动力特性分析及谱分析基础上,研究柴油机运行过程中的故障原因与对应的状态,主要分析方法有:
基于振动信号的时频特征提取，但加以信息融合，则能大大改善故障诊断的准确性。
二、瞬时转速波动诊断法
柴油机曲轴的瞬时转速波动信号能反映机器的工作状态,通过对瞬时转速波动信号的分析可以得到机器运行状态和相关故障的丰富信息。正常工况下,各缸的动力性能基本一致,柴油机运转平稳,各缸瞬时转速波动虽有差异,但总在一个不大的范围内,并呈现某种规律性;但当某个气缸工作不正常时,动力的一致性遭到破坏,柴油机运转平稳性变差,转速波动信号会产生严重变形,据此可以判断其缸内工作过程的好坏。存在的不足之处在于:
②柴油机的结构、运动状态复杂,型号众多,而共性归纳不够,所以适应于某台、某型号柴油机振动信号的分析法,对另一型号的柴油机未必可行;对同一机型取不同的测点进行测量,即使故障类型相同,所测量的结果都有可能是矛盾的。
③柴油机振源多,系统传递路径复杂,故障既有“纵向性”,又有“横向性”,这一特性带来了柴油机这一复杂系统中多个故障并存的现实,多故障的同时诊断导致对故障能否准确定位这一十分困难的诊断问题。
2)Wigner时频分布
数学表达式为:
其加窗离散形式为:
Wigner时频的分布特点是信号在时频上的分布,由于窗函数g(k)的局部化性质以及 的关系,它具有对准平稳信号及非平稳信号分析的能力。
3)小波变换(Wavelet Transform)
小波变换在振动信号分析中属于一种多分辨率的时频分析方法,具有多分辨率的时频局部化、快速线性多通道带通滤波等优点,为非平稳信号的分析提供了一个有价值的工具。在实际工程应用中,常使用简单方便的二进小波变换。小波变换的数学表达式为:
以下是基于简化模型柴油机瞬时转速计算和故障分析技术路线：
开始→输入柴油机参数→计算气体压力的切向力矩→计算往复惯性力及其切向力矩→
计算总切向力矩→解微分方程求解瞬时转速
正常态瞬时转速仿真计算结果
三、应用铁谱和光谱技术监测柴油机磨损状况
在机械故障诊断中,检测润滑油中铁的含量可以间接判定金属部件的磨损。在柴油机状态监测中,润滑油的铁谱及光谱分析是可行而有效的方法。铁谱和光谱在其监测功能上有各自的优势和不足,这是因为柴油机运动件含有多种材料的摩擦副,而每一对摩擦副又会出现各种不同的磨损状态。产生于不同摩擦副在不同的磨损状态下的磨粒,是以不溶的颗粒形式存在于润滑油中的。光谱可以准确地测定润滑油中磨损元素的含量,但不能了解其存在的形状,而且其监测灵敏度又受到磨粒本身粒度的影响,因此无法判断磨损的类型。铁谱可以直观地了解磨粒的形状、大小和成份等重要的磨损信息,但对有色金属就不具有与铁系磨粒相同的灵敏度,而且分辨能力不如光谱分析仪。所以联合采用铁谱及光谱技术,获得了取长补短的效果。此外,由于利用铁谱及光谱进行监测的数据多,各个指标数据的重要程度也不相同,致使诊断结果可信度较低。为达到对柴油机综合监测的目的,人们一直在探索一种既方便又实用的方法。利用铁谱及光谱技术获得的数据基础上,应用多元统计分析的动态聚类分析法、模糊聚类分析法、灰色关联分析法等对柴油机磨损情况和润滑油质量进行分析,取得了一些有益的结论。但铁谱及光谱分析法无法确定有问题的缸位,且不易实现实时监测;油液分析的结果只是定性地描述,存在一定的随机性。