基于排氣氣流動態(tài)特性的發(fā)動機(jī)故障診斷研究.pdf

1、分類號密級UDC編號桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文題目:基于排氣氣流動態(tài)特性的發(fā)動機(jī)故障診斷研究(英文)StudyonEngineFaultDiagnosisBasedonExhaustAirflowDynamics研究生姓名：丁哲指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)：許勇（教授）申請學(xué)科門類：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：模式識別與智能系統(tǒng)提交論文日期：2009年12月8日論文答辯時間：2010年3月20日2010年3月23日摘要摘要發(fā)動機(jī)是汽車的心臟，其工作狀態(tài)

2、的正常與否直接影響到整車性能。在發(fā)動機(jī)不解體的情況下，及時準(zhǔn)確地對發(fā)動機(jī)當(dāng)前的運(yùn)行狀況做出判斷，并給出相應(yīng)的調(diào)整意見，將顯著提高汽車使用的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。因此，研究車載發(fā)動機(jī)故障診斷技術(shù)具有非常重要的價值。本文從發(fā)動機(jī)排氣氣流產(chǎn)生和傳播的理論分析入手，研究發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀況與排氣氣流動態(tài)特性的關(guān)系，提出基于排氣噪聲VQ(矢量量化)分析的發(fā)動機(jī)故障診斷系統(tǒng)設(shè)計方案和以排氣壓力波為測試手段的發(fā)動機(jī)失火檢測方法。本文主要研究以下幾個方面：

3、(1)通過研究發(fā)動機(jī)的工作原理及排氣系統(tǒng)特性，從理論分析和模擬實驗兩方面證明：發(fā)動機(jī)工況的改變會引起排氣氣流動態(tài)特性的變化，而排氣壓力波是發(fā)動機(jī)周期性排放廢氣形成，壓力波直接或間接引振空氣介質(zhì)向外傳播則形成排氣噪聲。因此，排氣壓力波和排氣噪聲均可作為發(fā)動機(jī)狀態(tài)檢測、故障診斷的信號源。(2)利用GTPOWER軟件建立一個三缸四行程的汽油發(fā)動機(jī)模型，仿真分析排氣壓力波性能，研究排氣系統(tǒng)內(nèi)壓力波與發(fā)動機(jī)工況之間的關(guān)系。(3)首次提出基于排氣噪

4、聲VQ分析的發(fā)動機(jī)故障診斷方法：提取排氣噪聲信號的MFCC（Mel倒譜系數(shù)）作為VQ算法中的信號源特征參數(shù)矢量序列，運(yùn)用VQ分析噪聲，辨識不同工況下發(fā)動機(jī)排氣噪聲的差異，進(jìn)而診斷發(fā)動機(jī)故障。(4)提出基于排氣噪聲的發(fā)動機(jī)故障診斷系統(tǒng)的總體方案，利用PC聲卡配合LabVIEW采集排氣噪聲信號，突破了采用數(shù)據(jù)采集板對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理的傳統(tǒng)方法；在分析排氣噪聲特性的基礎(chǔ)上選擇最佳測點(diǎn)，為實驗創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)；最后利用LaVIEW建立排氣噪聲信