基于振動信號識別缸內(nèi)壓力的研究.pdf

1、內(nèi)燃機氣缸壓力的測試分析在內(nèi)燃機設(shè)計、性能改進、狀態(tài)監(jiān)測以及故障診斷中具有重要的意義。缸內(nèi)壓力的獲取一般是通過在氣缸蓋上加工測壓通道,用缸壓傳感器直接測量得到。由于傳感器安裝不便等問題,使得在對在用內(nèi)燃機的燃燒過程進行診斷或長期監(jiān)測時存在諸多不便。而內(nèi)燃機工作過程中產(chǎn)生的表面振動信號包含豐富的與燃燒過程相關(guān)的信息,通過測量內(nèi)燃機表面振動信號來識別氣缸壓力的非直接測量方法就具有重要的理論意義和實用價值。
　　 通過模擬分析表明,在

2、缸內(nèi)峰值壓力前,振動位移和缸內(nèi)壓力存在線性關(guān)系,但實驗測得的振動位移信號中能反映出缸內(nèi)燃燒的信息被非燃燒激勵產(chǎn)生的振動位移信號所淹沒。而目前利用振動信號重構(gòu)缸內(nèi)壓力都是以振動加速度信號為基礎(chǔ)的,而缸內(nèi)壓力信號主要集中在中低頻段,而振動加速度度信號對中高頻段更敏感,如何能更好的重構(gòu)缸內(nèi)壓力還存在很多問題需要深入研究。基于此,論文選擇利用實測的振動速度和振動加速度信號推取振動位移信號,并利用振動位移信號對缸內(nèi)壓力進行識別。論文主要研究工作如

3、下:
　　 以195柴油機為研究對象,測取了缸內(nèi)壓力和缸蓋表面振動信號,分別從時域和頻域上分析了缸內(nèi)壓力信號和表面振動信號的特點及相關(guān)性。分析結(jié)果表明,實測的振動速度信號是缸內(nèi)壓力和往復(fù)慣性力共同激勵的結(jié)果,二者在時頻域上是重疊的,且缸蓋振動速度信號中的低頻成份主要是由二階往復(fù)慣性力引起的。
　　 往復(fù)慣性力的存在對振動位移信號的推求具有很大的影響。利用濾波的方法對振動速度和振動加速度信號進行了處理,然后通過數(shù)值積分的方