柴油机进排气系统典型故障的实验研究与诊断

【摘要】进排气系统作为柴油机五大系统之一,负责向各工作气缸提供清洁、充足的空气,并将燃烧后的废气排入大气,这是柴油机正常运转的前提。由于工作需要,柴油机往往运转在条件恶劣、空气品质差的外部环境中,进排气系统的各零部件又长期处于高温高压的内部环境中,导致进排气系统故障频发,对柴油机进排气系统开展故障诊断研究具有重要意义。本文针对进排气系统的三种典型故障——空气滤清器堵塞、中冷器空气侧堵塞和排气管路堵塞,建立柴油机进排气系统典型故障在线监测系统,并采用预设故障的实验方法,研究不同堵塞故障对柴油机性能的影响规律,基于BP神经网络技术建立柴油机进排气系统典型故障在线诊断系统。本文主要从以下几方面进行研究：1.建立柴油机进排气系统典型故障模拟实验台架,模拟空气滤清器堵塞、中冷器空气侧堵塞和排气管路堵塞三种故障的发生,并实时监测压气机出口温度、涡轮出口温度、压气机进口压力、压气机出口压力、涡轮出口压力、转速和负载七种性能参数。2.进行故障模拟台架实验,研究表明：在不同的转速与负载工况下,进排气系统的三种典型故障对压气机出口温度、涡轮出口温度和转速的影响规律基本一致,均随柴油机转速的和负载的增大,受堵塞故障的影响加重；三种故障对柴油机性能的影响程度不同,空气滤清器堵塞对柴油机性能的影响略大于排气管路堵塞,而中冷器空气侧堵塞对柴油机性能的影响明显大于其它两种故障。3.建立了一种进排气系统典型故障的评价方法,确定了不同工况下三种故障对应进排气压力的安全范围和维修范围,为进排气系统的故障诊断提供技术支持。4.基于BP神经网络建立了一套简单易行、快速实用的进排气系统典型故障在线诊断系统,可以快速有效地识别进排气系统的三种典型故障,实现对柴油机运转状态的监测和相应故障的预警。
【作者】王仁泽；
【导师】徐久军；董文仲；
【作者基本信息】大连海事大学，船舶与海洋工程，2014，硕士
【关键词】柴油机；进排气系统；故障诊断；进排气压力；BP神经网络；

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