耦合故障下增程器不對中故障診斷特征變化研究

吳 強

(武漢交通職業學院 湖北 武漢：430065)

在能源危機和環境保護的大背景下，各汽車企業都在研究和開發新能源汽車，而增程式電動汽車就是其中一個重要研究方向。增程式電動汽車依靠增程器和動力電池組作為能量來源，但高度電氣化和不斷改進的動力系統使得增程器控制系統復雜程度不斷提升[1]，故障發生的可能性增大。同時，其發動機只有在電池電量不足時才會啟動，通常不需要提供車輛所有的動力需求[2]，因而較少在額定工況下運行，因此一旦出現故障不容易被察覺。增程器的發動機與發電機間是多轉子系統的旋轉機械的組合，旋轉機械系統在高速運轉下容易出現多種故障，進而影響汽車的可靠性和安全性。發動機失火和轉子不對中就是發動機和轉子系統常見的故障類型。

因此，探索和研究增程器失火和轉子不對中故障診斷特征及其規律，對增程式電動汽車安全行駛至關重要。然而，增程器實際工作過程中某一部件的故障可能誘發其他部件故障的發生，如失火故障會導致軸系不正常旋轉，從而誘發不對中故障，而不對中故障使得配氣機構不正常運轉，又可能誘發失火故障，故增程器的單一故障往往會發展為多故障[3-4]。增程器在耦合故障下的動力學特性比單一故障下的動力學特性更加繁瑣，且表現出許多獨特的動力學特性。因此，對增程器進行耦合故障下的診斷特征變化研究非常重要。

以往的耦合故障特征研究主要集中在轉子系統的耦合故障研究。……