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本文对Z12V190B型柴油机的具体结构和工作原理进行了系统地分析,总结、归纳和筛选了该型号柴油机常见的主要故障;从Z12V190B型柴油机结构及工作原理入手,论述了柴油机构成的主要子系统(如配气系统、供油系统、燃烧系统等)对柴油机工作状态的影响。
为实施Z12V190B型柴油机性能检测状态识别,深入地对敏感参量的确定及设备运行状态的识别进行了相应的机理分析;对柴油机运行中各种主要监测参量的选择、参量监测方案的制定、运行状态特征参量的提取等问题进行了全面研究。
通过对Z12V190B柴油机性能参数和状态参数的分析和比较,制定了Z12V190B柴油机参数监测、信号分析和运行状态识别的具体实施方案,确定以柴油机进气压力、排气温度、瞬时转速以及供油提前角等参量为基本监测参量;同时针对测试数据进行相应的分析、计算和相关特征参量的提取,用以识别Z12V190B型柴油机的工作状态;研发了基于Z12V190B柴油机基本参量监测、数据处理以及多种敏感参量提取、分析和状态识别的样机系统。
在监测、分析系统的研发过程中,以PCL-812PG数据采集卡为基础,采用MicrosoftVC++6.0、VB6.0软件和汇编语言混合编写数据采集和分析程序;研制相应的数据信号的采集、隔离电路,在计算机软、硬件等技术方面加强测试系统的性能;既实现了在Windows下数据的高速、同步采集、即时分析、显示,又使整个处理过程在可视化窗口环境下进行,操作简单、易行。
为兼顾项目开发资金、研发周期、现场实际情况、检测、操作便捷性以及设备操作应用者技术水平等多方而因素,确定以监测有限数目的特征参量,而又可以包含尽可能丰富的实用信息为特点;通过测试、计算及提取敏感因子,实现其性能检测和状态识别;逐步解决企业在生产中遇到的各种实际问题,满足企业在技术力量有限的情况下实施设备监测、分析、诊断的需求。
本课题研制的Z12V190B柴油机性能参量测试、数据分析以及运行状态识别样机,具有检测设备投资少,检测分析方法简便快捷,检测精度满足实际要求等特点,并为进行Z12V190B柴油机的故障诊断奠定了重要基础。
针对研制的样机系统进行了大量的实验室系统检验实验和现场实际数据测试。通过测试数据建立数学模型拟合,进一步完善测试系统样机的数据采集程序以及其它各方面的性能,为样机进入实用化奠定基础。
理论和实践证明:进气压力的波动性和均匀性反映了多缸柴油机各缸工作的一致性;通过建立的数学模型提取的柴油机各缸排气温度是否符合柴油机排气温度的标准取值,以及提取的柴油机的瞬时转速和供油提前角的相关特征参量,均能够用来识别识别Z12V190B柴油机的运行状态。因此,本课题的研究思路和方向是正确、工作的可行的,其基本原理和方法能够应用于Z12V190B柴油机性能监测和状态识别,并可以在其它类型的柴油机中进行尝试和推广。