多缸发动机各缸工作不均匀性分析.docx

四 川 大 学 学 报工 程 科 学 版第 32 卷 四 川 大 学 学 报 工 程 科 学 版 第 32 卷 第 4 期 Vol . 32 No . 4 JOURNAL OF SICHUAN UNIVERSITY ( ENGINEERING SCIENCE EDITION) 2000 年 7 月 J uly 2000 文章编号 :100923087 (2000) 0420097204 多缸发动机各缸工作不均匀性分析 谢永乐1 , 谢三山2 (1 . 四川大学 制造科学与工程学院 ,成都 610065 ; 2 . 成都电子机械高等专科学校 , 成都 610031) 摘 要 :根据多缸发动机曲轴瞬时转速波动不均匀性主要由缸内循环气体压力波动不均匀性引起这一基本事实 , 以曲轴瞬时转速的实时检测为基础 ,在一个工作循环内按着火顺序将作功冲程中瞬时角加速度的波动作为评定各 缸工作不均匀性的指标 ( I P) ,将所得 I P 模糊化用于多缸机的故障诊断也作了初步的探讨 。 关键词 :加速度 ;模糊信息处理 ;瞬时转速波动 中图分类号 : TB534. 1 文献标识码 :A Operating Characteristic of Unif ormity f or Multi2cyclinder Engine XI E Yong2le1 ,XI E S an2shan2 (1. College of Manufacturing Sci . and Eng. , Sichuan Univ. , Chengdu 610065 , China ;2. Chengdu Electro2mechanical College , Chengdu 610031 ,China) Abstract :In this paper , a performance index ( I P) , which is used to evaluate the operating uniformity of multi2cyclinder engine , is presented based on the fact that the fluctuation of gas pressure in the expansion stroke cyclinder leads to the fluctuation of instantaneous angular velocity. The value I P is propotional to the fluctuation of instantaneous angular accel2 eration. Fuzzy diagnostic index for misfire fault is introduced and investigated also in this paper . Key words :acceleration ; fuzzy information processing ; fluctuation of rotating speed 多缸机工作不均匀性是指在各缸工作过程中以 及对外表现出的差异 。例如 ,由于各缸燃气压力随曲 轴转角变化关系的差异使得各缸气体压力扭矩对发 动机净扭矩的贡献并不均匀 ,这势必使曲轴转速呈 现出不均匀的波动 。引起多缸机各缸工作不均匀性 的因素较多 ,其中主要的有 :各缸加工制造误差的差 异 ,由于进气歧管或进气系统压力波动产生的不均 匀充气 、各缸磨损状况不一以及由于同一工作循环 内缸与缸之间或者同一缸在不同工作循环燃烧过程 本身具有的波动 。 分析各缸工作不均匀性可以从测量发动机振动 入手 ,结合发动机的着火顺序对振动信号进行频谱 分析 ,另一种方法是直接测量缸内气体压力信号 。 但这两种方法都需要昂贵 、精密的传感器 ,且后一种 方法需对发动机结构作出改动 。本文从研究发动机 曲轴转速波动的不均匀性出发 ,找出评定各缸工作 不均匀性的指标 ,这一方法是建立在下述基础上的 : 曲轴转速波动不均匀性是由各缸不均匀的扭矩贡献 引起 ,各缸之间以及同一缸的气体压力循环变动又 是产生不均匀扭矩波动的主要原因 。基于发动机曲 轴瞬时转速波动的各缸工作不均匀性分析无需复杂 的硬件装置 , 结果 准 确 、可 信 是 这 一 方 法 的 突 出 优 点 。 研究各缸工作不均匀性对减轻发动机振动 、提 高单缸动力性和经济性指标 、避免由于各缸工作不 均匀所引起的功率下降以及为改善进气系统和供油 系统提供理论依据 、通过单缸使用性能的调整以达 到整机综合性能都是深有意义的 。 收稿日期 :1999204213 作者简介 :谢永乐 (19702) ,男 ,讲师 1