監(jiān)測并改善柴油機缸內(nèi)燃燒狀況有助于提高柴油機運行可靠性,提高燃燒效率以及降低排放。采用缸壓傳感器獲取燃燒室內(nèi)燃燒壓力信號是最直接的燃燒狀態(tài)監(jiān)測方法,但這種方法需在缸蓋打孔,對加工精度要求較高,會破壞燃燒室結(jié)構(gòu)的強度,且缸壓傳感器造價不菲,并不適用于推廣應用。使用表面振動信號來進行非介入式缸內(nèi)燃燒狀況監(jiān)測是關(guān)注度較高的一種替代方案。振動傳感器具有體積小、價格便宜、安裝方便等優(yōu)點,基于振動信號分析開展缸內(nèi)燃燒狀態(tài)識別的工作獲得了越來越多研究人員的關(guān)注。但實際采集到的振動信號中往往混疊各類機械振動事件和背景噪聲的干擾,直接利用振動信號進行燃燒狀態(tài)識別監(jiān)測的精度始終不盡人意。柴油機振動峰值事件的主要激勵源為燃燒壓力沖擊和活塞側(cè)擊激勵,且峰值相位相近不易區(qū)分。為了將燃燒沖擊事件從振動峰值中識別分離出來,首先在柴油機缸套組件瞬態(tài)動力學仿真分析的基礎(chǔ)上研究了燃燒沖擊與活塞側(cè)擊的時頻響應分布特性,然后對臺架試驗測得的表面振動信號和缸內(nèi)壓力信號在時域、頻域和時頻域的相關(guān)性進行分析,最后提出了信號時頻結(jié)構(gòu)相似度指數(shù)分析方法和工況自適應二維濾波器構(gòu)建的方法,實現(xiàn)了基于實測振動信號的寬頻帶（0.1^1... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：137 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

活塞組在燃燒過程中的作用力

（a）1 階徑向模態(tài) （b）2 階徑向模態(tài) （c）3 階圓周模態(tài) （d）4 階圓周模式圖 2-9 缸套前四階模態(tài)振型Figure 2-9 First four mode shapes of the cylinder liner仿真結(jié)果分析 燃燒爆發(fā)壓力的動態(tài)響應圖 2-10 所示為在 1600 r/min 50 Nm 工況下燃用標準商用柴油的實測氣缸壓力下得到的預測缸套響應時頻圖。從圖 2-10（b）中可知，燃燒壓力曲線同預測應曲線有相同的變化趨勢。燃燒 TDC 附近的響應分布比較明顯，而且明顯存列持續(xù)時間較長的高頻響應，在預測的加速度響應曲線中也能清晰地觀察到。a）所示，在 TDC 之后，存在位于 5~8 kHz 能觀察到明顯的動態(tài)響應，標記為圖 2-6 中的燃燒振蕩與 Co 頻率位置和衰減模式高度相似，由此推斷 Co 是由缸

a）燃燒壓力與壓力波動 （b）不同燃料的壓力波圖 3-7 1600 r/min 30 Nm 工況下缸內(nèi)爆發(fā)壓力高頻波動信號7 High frequency fluctuation of pressure under condition of 1600 r/min 動求取角度域上的平方積分獲得波動能量，便于對壓力波動因素及循環(huán)波動的影響，取連續(xù) 50 個循環(huán)的缸壓數(shù)據(jù)，求進行平均處理。波動能量按照式（3-1）來進行求解，求解2endstartwaveE p d 確定式中：start = -10 deg，end =40 deg。


本文編號：3272770