[发明专利]在线柴油机气阀状态检测方法

说明书

本发明公开了一种一种在线柴油机气阀状态检测方法，包括：通过传感器对柴油机的瞬时转速、缸盖振动、油耗、排温、冷却水温监测；步骤1采集的信号转换成标准电信号输入数据采集卡；由数据采集卡对标准电信号进行采集及模数转换；通过对柴油机瞬时转速及气缸振动的耦合，将其中振动在时域内转化到与曲轴转角对应的角度域内进行阶比分析；测取正常情况下柴油机的阶比数据矩阵带入公式将油耗x g/kWh、排温y K及冷却水温度z K变成裕度系数；测取任意状态下阶比数据矩阵B，与ηA对比，如B＞ηA即判断柴油机气阀机构存在异常。本发明实现对气阀大部分故障进行预判，从而提醒用户进行提前检修更换。

技术领域

本发明涉及一种在线柴油机气阀状态检测方法，属于内燃机及海洋设备技术领域。

背景技术

柴油机气阀检测实际上技术核心是特征提取及特征分析，是智能柴油机发展的主要方向。

现代大型柴油机是一个包含材料学，机械学，电子控制等多个多学科为一体的复杂的非线性系统，它包含多个子系统，且个各子系统相互作用，柴油机在运行期间是由机械结构和电控单元协调个部件按一定时序工作，然而随着机械结构的磨损或电控单元的不准确或不稳定，就导致各系统不能及时有效的工作，系统间又是相互耦合的，一个系统的不正常，会影响到其他系统，表现出其它的故障现象。导致故障的起因和故障表现不能一一对应，出现一因多果、和一果多因的现象，所以每次都是柴油机某些零部件彻底损坏后才会被发现或定位，此时已经造成比较大的损失。所以柴油机的管理从“事后维修”需要向“事前维护”方向转变，然而柴油机气阀是柴油机正零部件中最容易损坏的，其损坏后更会造成活塞及增压器的二次伤害，所以柴油机气阀故障是柴油机运行管理中的重中之重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在线柴油机气阀状态检测方法，实现对气阀大部分故障进行预判，从而提醒用户进行提前检修更换。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种在线柴油机气阀状态检测方法，包括：

1、通过传感器对柴油机的瞬时转速、缸盖振动、油耗、排温、冷却水温监测；

2、步骤1采集的信号转换成标准电信号输入数据采集卡；

3、由数据采集卡对标准电信号进行采集及模数转换；

4、通过对柴油机瞬时转速及气缸振动的耦合，将其中振动在时域内转化到与曲轴转角对应的角度域内进行阶比分析；

5、测取正常情况下柴油机的阶比数据矩阵a(j))；

6、带入公式将油耗x g/kWh、排温y K及冷却水温度z K变成裕度系数

7、测取任意状态下阶比数据矩阵B，与ηA对比，如B＞ηA即判断柴油机气阀机构存在异常。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：

前述在线柴油机气阀状态检测方法，步骤4通过以下步骤完成：

1)瞬时转速异常值剔除

柴油机瞬时转速测量时，测量的是由信号调理板转化后的脉冲频率，然而在实际测量中，由于传感器的振动或者调理板受到电磁干扰，会出现脉冲丢失或者脉冲增多现象，表现在数据上面，就是在两个上止点信号之间的瞬时转速值或周期值不是测速齿轮的齿数；然而增加的脉冲周期值和柴油机转速无关，通常表现为特别大的异常值，剔除明显异常值后，在寻找其它异常值时，使用差分统计，首先将瞬时转速后向差分

X(i)＝x(i)-x(i+1) (4-1)