制約柴油機(jī)故障診斷因素及發(fā)展趨勢(shì)

一、柴油機(jī)故障診斷技術(shù)發(fā)展的主要制約因素 

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及自動(dòng)化程度的提高，柴油機(jī)故障診斷技術(shù)也正發(fā)生著重大的變化，但是依然有眾多因素制約著柴油機(jī)故障診斷技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

(1)柴油機(jī)自身的結(jié)構(gòu)：自柴油機(jī)問(wèn)世的一百多年來(lái)，就以它復(fù)雜的結(jié)構(gòu)而著稱，隨著高速、強(qiáng)載發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)一步緊湊化，傳感器安裝布置不易造成了信號(hào)測(cè)試上的困難；

(2)測(cè)試方法和測(cè)試設(shè)備：尤其在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，柴油機(jī)有效狀態(tài)信息的獲取面臨著極大的困難，如上止點(diǎn)信息，傳感器性能或者不能滿足測(cè)試環(huán)境要求、或者價(jià)格昂貴，如氣缸壓力傳感器；

(3)故障機(jī)理和故障特征：柴油機(jī)激勵(lì)源眾多，傳遞路徑復(fù)雜，系統(tǒng)故障既有縱向性，也有橫向性，且柴油機(jī)各類故障所對(duì)應(yīng)的振動(dòng)頻率無(wú)論從理論上還是在實(shí)踐中都較難準(zhǔn)確地確定。另外由于柴油機(jī)型號(hào)眾多，結(jié)構(gòu)存在差異，導(dǎo)致故障特征的共性較差。

(4)故障診斷方法：目前柴油機(jī)的故障診斷方法很多，比較凌亂，還不存在一種較為通用性的方法。這也是制約柴油機(jī)故障診斷技術(shù)發(fā)展的主要因素。

此外，外界環(huán)境的影響也是不可忽略的制約因素。

二、柴油機(jī)故障診斷技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

柴油機(jī)故障診斷技術(shù)與當(dāng)代前沿科學(xué)的融合是柴油機(jī)故障診斷方法研究的方向。柴油機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性、多樣性和非線性，決定了其故障診斷的困難性。研究表明，柴油機(jī)振動(dòng)信號(hào)是由一系列頻率、幅值差別較大的瞬態(tài)響應(yīng)所構(gòu)成，成分復(fù)雜，其實(shí)質(zhì)是柴油機(jī)在非平穩(wěn)變工況運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的非平穩(wěn)信號(hào)。因此，非平穩(wěn)信號(hào)分析方法和非線性理論的探索是柴油機(jī)乃至整個(gè)機(jī)械設(shè)備故障診斷領(lǐng)域今后研究的重點(diǎn)。

隨著智能技術(shù)的不斷發(fā)展，柴油機(jī)工作狀態(tài)的智能監(jiān)測(cè)與故障的智能診斷，將成為其故障診斷技術(shù)發(fā)展的又一大趨勢(shì)。智能化是指開(kāi)發(fā)診斷型專家系統(tǒng)，使數(shù)據(jù)處理、分析、狀態(tài)識(shí)別與故障診斷自動(dòng)完成，以減輕診斷的工作量，并提高診斷速度及正確性。在故障診斷專家系統(tǒng)的建立上，要深入故障形成機(jī)理的研究，豐富系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)，解決專家系統(tǒng)的所謂“瓶頸問(wèn)題”。同時(shí)將模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法應(yīng)用于故障診斷的專家系統(tǒng)中，使之具有一定的智能，具有自組織、自學(xué)習(xí)、聯(lián)想的功能，從而使診斷系統(tǒng)自我完善、自我發(fā)展，另外，診斷系統(tǒng)將由集中式向分布式發(fā)展，系統(tǒng)的硬件生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、軟件設(shè)計(jì)規(guī)范化、模塊化，這有利于縮短系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)周期，提高系統(tǒng)的可靠性。

近二十年來(lái)，我國(guó)機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)經(jīng)歷了從離線系統(tǒng)到在線系統(tǒng)、從事后維修、及定期維修到預(yù)防維修，從人工診斷系統(tǒng)到智能診斷系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程。許多科研單位和大專院校已經(jīng)陸續(xù)開(kāi)發(fā)研制了數(shù)十套在線式狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)。然而，這些系統(tǒng)大都采用平穩(wěn)信號(hào)分析技術(shù)，而對(duì)于柴油機(jī)復(fù)雜多變的非平穩(wěn)信號(hào)缺乏有效的分析手段，因此，新一代故障診斷系統(tǒng)(包括軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng))的研制，也是柴油機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一。

網(wǎng)絡(luò)化也是柴油機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展方向，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及通訊技術(shù)的進(jìn)步，利用各種通訊手段將多個(gè)故障診斷系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)資源共享，可提高診斷的質(zhì)量和精度。將故障診斷系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)形成網(wǎng)絡(luò)或利用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，有利于對(duì)機(jī)組的管理，減少設(shè)備投資，提高設(shè)備利用率，必要時(shí)可與企業(yè)的MIS系統(tǒng)相聯(lián)接，促進(jìn)企業(yè)管理的一體化，規(guī)范化。

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