基于现代测控技术的柴油机性能测试.doc

基于现代测控技术的柴油机性能测试 1.柴油机性能参数的测试 本文简要叙述柴油机性能参数传统的测试方法,着重介绍一种新式主机工竞分析仪(Matin6000)测试柴油机性能参数的新方法,并对在使用主机工况分析仪的过程中存在的问题及优缺点作一些简要的评述。 Matin6000性能监测仪是一种用于现代船舶柴油机及陆用发电机组的手提式工况监测仪,属于电子式示功器。主要用来测量P-Φ示功图、转速及功率等参数,显示测量结果时,有曲线方式,也有数据表的方式。它是Matin系列产品中的最新产品,是在此系列产品中多年的技术基础上制造出来,因此测量结果的可靠性越来越高。 2. 柴油机性能测试试验台的研制 柴油机性能测试系统简介 柴油机性能测试系统由性能测试试验台和发动机室两部分组成。其结构如图1所示。 性能测试试验台是柴油机性能测试系统的控制核心，它具有对各种数据进行实时采集、处理、显示、打印等功能，并具有对水力测功器和柴油机进行实时控制的功能。 发动机室是柴油机性能测试系统的执行部分，它主要由水力测功器、待测柴油机、负载水系统、冷却水系统、供油系统、进气与排气系统、各类传感器等几部分组成。 3.柴油机性能监测设备研究 由于受测试手段的限制, 柴油机缸内过程和供油装置的故障诊断一直未能在工程实践中得到广泛应用,本文介绍一种专门用于中低速柴油机性能故障诊断的设备。 FH-1型热工检测仪工作原理 中、低速柴油机热功检测仪是一种以高性能单片机为核心的柴油机缸内过程检测仪器, 由主机、气缸压力传感器、柴油机上止点传感器组成,仪器由两传感器测得缸内压力与曲轴转角的变化规律以后, 经数据处理获得示功图, 通过分析示功图可以得到: 单缸指示功率、最高爆炸压力、最高爆炸压力的位置、压力升高率、柴油机转速、整机指示功率、示功图等。用户可以利用这些参数判断柴油机各缸负荷的不均匀性、不正常燃烧等故障。 由于中低速热工检测仪只能测量柴油机缸内过程, 没有供油压力波的测量功能, 不能明确判断造成燃烧异常的原因是供油装置还是换气系统,因此需要在中低速柴油机热工检测仪上增设供油压力波测量功能。 4.柴油机性能微机测试系统的设计 根据柴油机的主要性能指标，设计了基于微机系统的柴油机性能测试系统。系统由传感器（或一次仪表）、单片机数据采集仪和计算机等3部分组成。由传感器对信号进行采样并转换成电信号，再由单片机进行处理并转换成相应的数字量，检测数据最后由计算机处理，实现数据的显示、保存、测试报表的打印及数据库维护等功能。 5.船用柴油机高速数据实时监测系统研究 采用在线式工控机、多通道高速 A/D 板、信号调理箱、传感器、分布式监测系统构成针对船用柴油机缸内过程和柴油机常规参数的采集、处理系统，实现柴油机各缸示功图的同时采样、分析，为柴油机负荷调整、故障诊断、状态评估提供技术手段。 6.德国大众1.9 L TDI发动机性能测试与分析 对德国大众汽车公司的1.9 LTDI4缸电控轿车柴油机进行了初步研究。测量了该发动机的转矩、功率、燃油消耗量、高压油管喷油器端压力及曲轴瞬间转速等,并对TDI 发动机的性能特点进行了分析。同时,利用随机的故障诊断仪对管理系统的标定数据进行了分析。 试验条件 采用DC一DY电力测功机(日本小野公司制造);发动机为三点支撑;发动机与测功机间采用柔性连接(穿绳联轴节)。中冷器由离心式鼓风机进行冷却,冷风流量为1 400 耐/ h,在鼓风机与中冷器之间设有导风罩,以防冷却空气散失。喷油泵的回油经冷却后,再流人喷油泵使用。烟度计采用FBY一1型半自动烟度计。冷却水与机油冷却都由电磁阀控制。当水温高于85℃,电磁阀打开,冷却水进人;低于85 ℃时,电磁阀关闭。机油冷却也由电磁阀控制，当机油温度高于91 ℃时,电磁阀打开,开始机油冷却循环;当机油温度低于91 ℃时,电磁阀关闭,终止机油冷却循环。 7. 多功能柴油机性能测试评估系统 在分析研究了目前国外先进的柴油机性能分析系统特点的基础上，结合我国柴油机性能检验的实际情况，设计了一个集参数采集、数据处理、性能分析、程序控制于一体的多功静柴油机性能测试分析系统该系统采用MCGS组态软件、VB语言和MATLAB软件联合开发，并重点就柴油机测试的数据存储的方式、分析处理的方法、性能评估的策略、多功能曲线的绘制等关键技术进行了研究该系统性能／价格比高，与国外同类产品相比具有明显的竞争力，已成功地应用在大连机车车辆厂的试验台上。 除通常计算机监控系统的数据采集、处理、计算、报警、打印、通信等功能外，还具有如下几个特殊功能： (1)控制功能：在进行磨台和负荷工况试验过程中根据试验大纲的要求控制每个工况的时间、转速和负荷的变化，并自动记录每个工况的试验数据，实现试验过程的全自动化． (2)性能分析评估功能