FFT在發動機缸壁間隙檢測中的應用

楊遠滿，劉占峰，王艷雄，朱延玲

(內蒙古工業大學 能源與動力工程學院，內蒙古 呼和浩特 010051)

發動機工作時所產生的振動參數是評價發動機性能的重要指標之一[1]， 發動機在工作過程中隨著缸壁間隙、氣門間隙和軸瓦間隙的增大振動加劇，尤其是缸壁間隙異常時對發動機性能影響嚴重。缸壁間隙[2]是指發動機氣缸壁與活塞之間的配合間隙。通常測量氣缸間隙，需要把活塞從氣缸中拆下，不僅費時費工，還會破壞已磨合好的氣缸—活塞配合副。

如何在不解體的情況下，準確快捷的檢測出缸壁間隙，提前預知發動機活塞在氣缸中的磨損情況，從而確定汽車技術狀況很有必要。發動機振動信號包含了豐富的機械運行狀態的信息， 采集和分析振動測試數據不影響機器的正常運轉。因此振動分析法是對旋轉類機械系統進行結構、故障分析和狀態監測最為廣泛、也是最行之有效的方法之一[3]。

快速傅里葉變換(FFT)能實現時間域與頻率域之間的相互轉換，將信號分析從時域引入到頻域內，清晰顯示振動信號在特征頻率處的幅值。本文通過人為改變發動機的缸壁間隙，采集發動機活塞上止點換向時的橫向沖擊振動信號，利用Reflex軟件中的FFT變換分析發動機缸壁表面的振動信號，試驗表明，在不同的發動機缸壁間隙下，測得的振動信號的頻譜圖具有規律性。

1 試驗方案

如圖1 所示，發動機缸壁間隙檢測系統由信號源、信號采集系統、信號處理系統等組成。……