基于時序分析和K-L信息距離的柴油機氣閥機構(gòu)故障診斷

　　柴油機是一種常見的動力機械，在國民經(jīng)濟及軍事領(lǐng)域具有極其重要的作用。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作條件惡劣，故障發(fā)生率較高，而氣閥機構(gòu)故障在柴油機故障中所占的比例高達15.1%，其常見故障現(xiàn)象有兩種：氣閥漏氣和氣門間隙異常。柴油機氣缸蓋直接承受氣缸內(nèi)產(chǎn)生的壓力以及氣閥機構(gòu)的沖擊，因此缸蓋振動信號包含著反映柴油機技術(shù)狀態(tài)的有用信息。通過對缸蓋振動信號的分析，可以實現(xiàn)氣閥機構(gòu)的快速檢測與診斷。本文通過對缸蓋振動信號進行時問序列分析，建立其AR模型，最后用K-L信息距離進行故障狀態(tài)識別，診斷結(jié)果比較好。

　　1 試驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及工況設(shè)置

　　進氣閥由于受進氣流的冷卻作用，熱負荷較輕，故障率較低，而排氣閥的熱負荷相對較重，故障率較高，而且對其檢測相對困難。為了對氣閥機構(gòu)故障進行有效的研究和診斷，本文選擇排氣閥為研究對象。試驗在6135柴油機上進行，圖1為測試與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的示意圖。圖中1為振動加速度傳感器，測量被測缸的缸蓋振動信號。上止點脈沖傳感器2安裝在凸輪軸旁，測量被測缸上止點信號，上止點信號用來標定振動信號。被測缸排氣門狀態(tài)設(shè)置如表1所示，空載運行，1 500 r/min，采樣頻率為25 kHz。其中新氣閥模擬氣閥機構(gòu)的一般漏氣，開口4 mm