柴油機故障診斷技術的發展與展望

游軍偉

摘 要 柴油機作為我們生活中一種常見的動力機械，其故障診斷技術及狀態監測技術被人們廣泛關注。經過一定的發展，柴油機故障診斷技術中的故障特征提取及信息處理等已有了初步雛形。本文在分析柴油機常見故障及對應影響因素的同時，對柴油機故障診斷技術的進一步發展進行了展望。對我國柴油機故障診斷技術的發展具有顯著的推動作用。

關鍵詞 柴油機;故障診斷;特征;發展及展望

引言

伴隨科學技術的不斷發展及自動化智能化程度的提升，柴油機故障診斷技術也得到了實質性的發展。柴油機的故障診斷與其他機械故障診斷相類似，要通過故障機理的研究，結合故障信號的檢測及處理，進而發展故障發生的真正原因，針對性的解決柴油機故障[1]。

1柴油機故障診斷技術的特征分析

對于柴油機來說其常見的故障主要有：異常響聲、壓氣機端密封環漏油、發動機功率下降、冒黑煙及機油耗上升等[2]。

1.1 傳統柴油機故障診斷技術及其特征分析

對于傳統柴油機故障診斷技術來說，其可以從不同的角度出發，其一，針對柴油機故障磨損狀態可借助潤滑油進行分析，通過對光譜及鐵的含量等綜合分析，進而獲知柴油機零件的磨損程度，此種方法叫作磨粒檢測分析法。其二，從柴油機發生異常性及振動性進行故障部位檢測的聲振檢測方法，其理論依據為聲發射檢測及振動分析法兩種。通常來說柴油機的參數與其故障的關聯性較大，因此，我們可以通過柴油機正常工作狀態的轉速及溫度獲知其故障的原因，此種方法就是常見的熱力參數分析法[3]。與此同時，瞬時轉速波動診斷法、故障樹診斷法等也是柴油機傳統故障診斷技術。

1.2 現代柴油機故障診斷技術及其特征分析

伴隨著科學技術的不斷演變發展，柴油機故障診斷技術產生了多次改變。與此同時，傳統的柴油機故障針對技術缺陷及弊端也不斷涌現。各行業對柴油機故障診斷的自動化水平有了更高的要求[4]。

首先，非線性動力系統理論指導下的柴油機故障診斷法，為了有效避免線性故障分析法在非線性較為突出的船舶等行業造成定量誤差，柴油機故障診斷法和非線性動力系統開始相互的融合。借助系統在正常工作時的工作狀態正常性，判斷故障產生的原因。通過此種方法可提升柴油機故障診斷的準確性及診斷結果的可靠性。

其次，信號處理技術指導下的柴油機故障診斷法，其借助譜分析，小波變換、序列分析及傅立葉變化等診斷方法獲知柴油機故障信息，此種方法在柴油機故障診斷領域具有重要的價值及意義。

再次，灰色系統理論指導下的柴油機故障診斷法，模糊系統理論指導下的柴油機故障診斷法。柴油機作為一個灰色系統，灰化到白化的過程實現了已知信息推出包含故障的未知特性信息。模糊神經網絡理論指導下的柴油機故障診斷法，其涵蓋了神經網絡故障診斷、融合化神經網絡故障診斷及模糊神經網絡故障診斷。

最后，還有專家系統職能化柴油機故障診斷法，其根據實踐經驗及理論知識設計出的一種職能程序，其為一種專門化的故障診斷系統[5]。

2柴油機故障診斷技術的進一步展望

2.1 系統化柴油機故障診斷技術

在柴油機故障診斷技術中已應用了分形理論、混沌理論及映射理論等多種非線性動力系統理論。然而，在實際應用過程中我們發現了仍存在一些問題需解決。為了有效豐富柴油機故障診斷技術的實踐性及理論性，我們應更好的發揮非線性動力理論的適用性及靈活性。進而促使柴油機故障診斷技術向著更加系統化的方向發展[6]。

2.2 多元化柴油機故障診斷技術

由于柴油機是一種集熱力、動力、摩擦及機械的多學科綜合化系統。所有柴油機故障具有一定的不確定性及復雜性。這就需要信息融合技術在柴油機故障診斷中發揮重要的作用。信息融合技術是一種可以借助多傳感器、單傳感器等的多元化方法，進而實現柴油機故障特征信息的獲取[7]。柴油機故障診斷技術和信息融合技術的有機融合有助于提升相關信息的獲取，與此同時，有助于改善傳統信息的處理方法。在整體上提升信息處理的能力，可以從一定程度上提升信息處理決策的正確性，促使柴油機故障診斷的精確度。

2.3 仿真化柴油機故障診斷技術

伴隨著科技的發展，仿真技術被廣泛應用到柴油機的故障診斷技術中。借助此種技術可有效降低柴油機的故障診斷時間及診斷成本，進而緩解柴油機故障診斷樣本信息獲取中的高成本。與此同時，也可以解決故障診斷樣本的破壞性及難再現性特點。為柴油機故障診斷提供良好的開發平臺及檢驗平臺。所以，柴油機故障診斷技術的仿真將會成為未來的一種大趨勢。

2.4 智能化柴油機故障診斷技術

柴油機自身結構的復雜性及形體的特點，導致其故障發生的原因較多，這就為柴油機故障診斷的時間及故障排除的效率造成了一定困難。因此，高速運算、人工網絡及強邏輯性等智能方法技術在柴油機故障診斷技術中的應用，將會為柴油機故障診斷技術的發展開辟一個全新的方式。與此同時，高科技、信息技術的不斷發展為智能化柴油機故障診斷技術的產生帶來了便利條件。

3結束語

本文首先對柴油機故障診斷的特征進行了詳述的分析，并分別從傳統及現代柴油機故障診斷技術及其特征方面進行了細致的分析。與此同時，對柴油機故障診斷技術進行了展望，本文的研究對我國柴油機故障診斷技術的發展具有顯著的借鑒意義。

參考文獻

[1] 李寶月，江國和，陳必文，等.柴油機故障診斷技術[J].船舶物資與市場，2019，（01）：21-22.

[2] 劉宇.柴油機智能故障診斷技術研究[J].機電設備，2017，34（01）： 10-12，33.

[3] 趙海山，趙秋俊.柴油機故障診斷技術綜述[J].科技資訊，2015，13 （29）：74-75.

[4] 馬鴻雁.柴油機故障診斷技術發展現狀探析[J].河北農機，2015， （12）：22.

[5] 張印濤.柴油機故障診斷技術的現狀與發展[J].黑龍江科技信息，2014，（16）：74.

[6] 張運博.柴油機故障診斷技術的研究[J].青島遠洋船員學院學報，2011，32（02）：44-47.

[7] 盧志美，曹熙武，梁進奕，等.柴油機智能故障診斷技術及其發展趨勢[J].裝備制造技術，2010，（01）：107-109.