[發(fā)明專(zhuān)利]一種往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室磨損狀態(tài)評(píng)價(jià)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210977510.9
• 申請(qǐng)日: 2022-08-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115288849B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳向堅(jiān);余超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢優(yōu)泰電子技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F02B77/08
• 分類(lèi)號(hào): F02B77/08
• 代理公司: 成都頂峰專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 51224
• 代理人: 楊國(guó)瑞

1.一種往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室磨損狀態(tài)評(píng)價(jià)方法，其特征在于，包括：

獲取由加速度傳感器在往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行期間所采集的且在指定方向上的加速度時(shí)域信號(hào)a(t)，其中，所述加速度傳感器安裝在所述往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋上，所述指定方向?yàn)樗鐾鶑?fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的垂直軸方向、橫向或軸向，t表示時(shí)間變量；

根據(jù)所述加速度時(shí)域信號(hào)a(t)，通過(guò)傅立葉變換得到加速度頻譜A(f_n)，其中，f_n表示在頻譜中的第n根譜線(xiàn)頻率，n表示非零自然數(shù)；

根據(jù)所述加速度頻譜A(f_n)，按照如下公式計(jì)算得到速度頻譜V(f_n)和位移頻譜D(f_n)：

式中，π表示180度；

根據(jù)所述加速度頻譜A(f_n)、所述速度頻譜V(f_n)和所述位移頻譜D(f_n)分別與譜線(xiàn)頻率f_n的函數(shù)關(guān)系，繪制得到在諾謨坐標(biāo)系下的諾謨標(biāo)繪圖譜，其中，所述諾謨坐標(biāo)系包含有橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)、向左傾斜坐標(biāo)和向右傾斜坐標(biāo)，所述橫坐標(biāo)為對(duì)數(shù)形式的頻率值，所述縱坐標(biāo)為對(duì)數(shù)形式的速度值，所述向左傾斜坐標(biāo)為對(duì)數(shù)形式的加速度值，所述向右傾斜坐標(biāo)為對(duì)數(shù)形式的位移值；

根據(jù)所述諾謨標(biāo)繪圖譜，剝離出在所述諾謨坐標(biāo)系中的且用于等效絕對(duì)剛體沖擊加速度線(xiàn)的沖擊加速度線(xiàn)；

根據(jù)在所述諾謨坐標(biāo)系中的等值加速度線(xiàn)和所述沖擊加速度線(xiàn)，確定磨損狀態(tài)角θ_nm，其中，所述磨損狀態(tài)角θ_nm為所述等值加速度線(xiàn)與所述沖擊加速度線(xiàn)在所述諾謨坐標(biāo)系中的夾角；

根據(jù)tan(θ_nm)＝log_x y與的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定與tan(θ_nm)對(duì)應(yīng)的正切函數(shù)值tan(θ)，其中，x表示在直角坐標(biāo)系下的某個(gè)橫坐標(biāo)值，y表示在所述直角坐標(biāo)系下的某個(gè)縱坐標(biāo)值；

按照如下公式計(jì)算得到磨損狀態(tài)流量WSF：

WSF＝tan(θ)×v_rmp

式中，v_rmp表示所述往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)在所述運(yùn)行期間的且單位為轉(zhuǎn)/秒的目標(biāo)轉(zhuǎn)速；

根據(jù)所述磨損狀態(tài)流量WSF和與所述往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)、所述運(yùn)行期間及所述指定方向?qū)?yīng)的燃燒室磨損狀態(tài)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，確定所述往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室磨損狀態(tài)分級(jí)結(jié)果，其中，所述燃燒室磨損狀態(tài)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)包含有至少兩個(gè)燃燒室磨損狀態(tài)級(jí)別以及與各個(gè)所述燃燒室磨損狀態(tài)級(jí)別對(duì)應(yīng)的且預(yù)先確定的磨損狀態(tài)流量數(shù)值范圍。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室磨損狀態(tài)評(píng)價(jià)方法，其特征在于，在確定磨損狀態(tài)角θ_nm之后，所述方法還包括：

按照如下公式計(jì)算得到燃料供應(yīng)量增加百分比ΔF_i：

式中，α_nm表示所述等值加速度線(xiàn)與所述諾謨坐標(biāo)系中的橫坐標(biāo)軸在所述諾謨坐標(biāo)系中的夾角；

輸出所述燃料供應(yīng)量增加百分比ΔF_i。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室磨損狀態(tài)評(píng)價(jià)方法，其特征在于，當(dāng)所述運(yùn)行期間包括有高轉(zhuǎn)速運(yùn)行期間和低轉(zhuǎn)速運(yùn)行期間且所述燃燒室磨損狀態(tài)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)包含有與磨損嚴(yán)重狀態(tài)對(duì)應(yīng)的燃燒室磨損狀態(tài)級(jí)別時(shí)，在確定所述往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室磨損狀態(tài)分級(jí)結(jié)果之后，所述方法還包括：

根據(jù)所述燃燒室磨損狀態(tài)分級(jí)結(jié)果，判斷所述往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)在所述高轉(zhuǎn)速運(yùn)行期間或所述低轉(zhuǎn)速運(yùn)行期間的燃燒室磨損狀態(tài)是否為磨損嚴(yán)重狀態(tài)；

若是，則按照如下公式計(jì)算得到磨損狀態(tài)流量比值r_a：

式中，WSF_hrmp表示與所述高轉(zhuǎn)速運(yùn)行期間對(duì)應(yīng)的所述磨損狀態(tài)流量，W_SF_lrmp表示與所述低轉(zhuǎn)速運(yùn)行期間對(duì)應(yīng)的所述磨損狀態(tài)流量；

比較所述磨損狀態(tài)流量比值ra與預(yù)設(shè)閾值的大小關(guān)系，若發(fā)現(xiàn)所述磨損狀態(tài)流量比值ra大于所述預(yù)設(shè)閾值，則確定所述往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)存在氣閥漏氣的故障，反之若發(fā)現(xiàn)所述磨損狀態(tài)流量比值r_a小于所述預(yù)設(shè)閾值，則確定所述往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)存在活塞過(guò)熱變形的故障。