基于振動(dòng)信號(hào)的汽油機(jī)爆震邊緣檢測及診斷研究(共13頁)

1、文獻(xiàn)檢索大報(bào)告 PAGE 18基于振動(dòng)信號(hào)的汽油機(jī)爆震邊緣(binyun)檢測及診斷研究摘要(zhiyo)：本文從汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)的闡述。介紹爆震的產(chǎn)生機(jī)理(j l)、測試與檢測方法以及爆震的評價(jià)指標(biāo), 并對發(fā)動(dòng)機(jī)控制中具體的診斷實(shí)現(xiàn)和爆震控制策略進(jìn)行了描述。關(guān)鍵詞: 發(fā)動(dòng)機(jī),爆震,判定Research based on vibrate signal of engines knock border test and diagnosisAbstract ：This paper systematically describes the knock phenomenon. It intr

2、oduces mechanism, test method and some judging indexes of knock; it also specifies diagnosis method and control strategy of engine knock.Keywords: engine, knock, diagnosis引言：本文通過介紹相關(guān)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的機(jī)理及相關(guān)的檢測與相關(guān)的研究，使爆震的測定的可控性與能源利用的最大化相結(jié)合。為爆震及發(fā)動(dòng)機(jī)的性能的研究提供理論和科學(xué)依據(jù)。通過對檢測爆震器的爆震傳感器的檢測機(jī)理與檢測方式的詳細(xì)分析，通過對數(shù)據(jù)的分析實(shí)現(xiàn)對爆震所體現(xiàn)的爆震

3、特性進(jìn)行研究與發(fā)現(xiàn)。一、項(xiàng)目的研究背景及意義爆震是點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)特有的一種不正常燃燒現(xiàn)象，是發(fā)動(dòng)機(jī)追求高動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的最大障礙之一，它制約點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)提高壓縮比、實(shí)現(xiàn)高增壓等強(qiáng)化燃燒技術(shù)的實(shí)施。在火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)和雙燃料引燃式發(fā)動(dòng)機(jī)中，爆震實(shí)時(shí)控制技術(shù)已成為電控發(fā)動(dòng)機(jī)的主要控制組成。具有爆震控制系統(tǒng)的現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)是把點(diǎn)火時(shí)刻盡量提前，最大限度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。爆震引起的主要危害有: 一是噪音, 二是振動(dòng)。5振動(dòng)很可能使發(fā)動(dòng)機(jī)損壞, 特別在大負(fù)荷條件下, 這種可能性更大。但是，當(dāng)汽油機(jī)工作在輕微爆震區(qū)時(shí)，其燃燒速率很快，燃燒過程接近定容過程，汽油機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性反而得到改善。而要實(shí)現(xiàn)這

4、一目的，首先必須能夠檢測出爆震是否存在；如果存在爆震，還要判定出爆震的強(qiáng)度。在爆震測量和控制中，不論哪種傳感器，爆震控制界限一直是人們更為關(guān)心的關(guān)鍵問題。試驗(yàn)表明，輕微爆震將改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，強(qiáng)化燃燒，但過分的爆震將使燃燒惡化，迅速損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。所以，爆震控制系統(tǒng)的目的就是使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠工作在輕微爆震或稱臨界爆震狀態(tài)下。然而，這樣的控制區(qū)域和控制點(diǎn)一直是人們極為關(guān)注的技術(shù)問題。因此，研究臨界爆震控制特性及其發(fā)動(dòng)機(jī)性能和規(guī)律具有重要意義。這不僅僅為汽車的性能、成本、簡單提供科學(xué)根據(jù)，還具體體現(xiàn)在控制爆震邊界，提供發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，減少不正常燃燒，改善排放污染。1二、本項(xiàng)目的國內(nèi)外研究

5、(ynji)現(xiàn)狀華南理工大學(xué)、吉林大學(xué)(j ln d xu)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海交通大學(xué)、上海108研究所、中國礦業(yè)大學(xué)等學(xué)校與機(jī)構(gòu)對汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)爆震(bo zhn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究與分析。應(yīng)用爆震模式識(shí)別的方法進(jìn)行研究。其主要內(nèi)容包括模擬濾波、數(shù)字頻譜特征分析。以及通過爆震的特征向量選取、遞階模式判別算法等具體方式判定波頻。對于不同轉(zhuǎn)速氣缸點(diǎn)火提前角的調(diào)節(jié)與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響報(bào)告中，以爆震控制系統(tǒng)在允許的范圍內(nèi)，追求最佳動(dòng)力與經(jīng)濟(jì)性。研究表明，適宜的臨界爆震控制對發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響是起重要的作用。除了前面的提取爆震特征的方法，有些突破常規(guī)，利用離散小波變換提取爆震特征的方法，即DWT運(yùn)用壓力信號(hào)

6、和振動(dòng)信號(hào)表征爆震強(qiáng)度。在爆震信號(hào)收集方面，采用分形幾何學(xué)的方式對故障診斷和信號(hào)分析方面有一定的應(yīng)用。發(fā)動(dòng)機(jī)為了能夠更好的工作，采用多參數(shù)綜合控制監(jiān)控多種信號(hào)和工作狀態(tài)。三、項(xiàng)目的主要研究內(nèi)容爆震控制系統(tǒng)通過爆震傳感器來檢測爆震信號(hào)，并通過一定的判斷算法，對爆震進(jìn)行判識(shí)。如圖1通過檢測發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)每個(gè)循環(huán)的爆震強(qiáng)度，并根據(jù)控制周期內(nèi)的爆震指標(biāo)修正下一個(gè)循環(huán)的點(diǎn)火提前角來實(shí)現(xiàn)對爆震強(qiáng)度的控制。為了達(dá)到穩(wěn)定性與響應(yīng)速度的要求，系統(tǒng)中采用了開環(huán)與閉環(huán)相結(jié)合的控制過程。圖1爆震控制系統(tǒng)關(guān)系圖圖2 點(diǎn)火時(shí)刻與氣缸壓力曲線(qxin)的關(guān)系實(shí)際(shj)點(diǎn)火提前角=基本點(diǎn)火(din hu)提前角+爆震修正

7、點(diǎn)火提前角?；军c(diǎn)火提前角的確定：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況突然改變時(shí)，根據(jù)工況條件直接確定點(diǎn)火提前角，以達(dá)到快速響應(yīng)的目的。如圖2基本點(diǎn)火提前角主要來至于大量的實(shí)驗(yàn)而最佳確定修正點(diǎn)火提前角的確定：爆震的出現(xiàn)具有隨機(jī)性，故采用統(tǒng)計(jì)方法，通過爆震傳感器檢測信號(hào)，利用算法計(jì)算處理，確定爆震強(qiáng)度。2實(shí)施點(diǎn)火提前角的修正。無爆震，點(diǎn)火提前角適當(dāng)增大；臨界爆震或輕微爆震，達(dá)到控制效果，點(diǎn)火提前角可基本不變：輕度爆震，點(diǎn)火提前角建立下調(diào)趨勢或微下調(diào)：中度爆震，點(diǎn)火提前角應(yīng)較大幅度下降，以便盡快脫離爆震：重度爆震，在正常工作條件下，一般不會(huì)發(fā)生，若判斷出現(xiàn)，應(yīng)迅速減小點(diǎn)火提前角，控制供油負(fù)荷，實(shí)施故障診斷等。一般點(diǎn)火提前

8、角推遲2。5。，就可以有效地消除爆震。4 目前，檢測爆震的傳感器主要是壓力傳感器和加速度計(jì)如圖3。有學(xué)者正在研究利用聲傳感器、電離子流傳感器和光傳感器檢測爆震。傳統(tǒng)的爆震特征提取方法是濾波和頻譜分析，認(rèn)為爆震通常出現(xiàn)的5000Hz25000Hz 頻帶內(nèi)。爆震強(qiáng)度的計(jì)算與判定以小波變換特征域上頻譜值大于無爆震參考信號(hào)的頻譜值的數(shù)量作為爆震強(qiáng)度。數(shù)值越大，爆震越強(qiáng)烈。爆震強(qiáng)度的計(jì)算方法和步驟如下：3（1） 對檢測的壓力信號(hào)或振動(dòng)信號(hào)（待分析信號(hào)）進(jìn)行DWT分析，確定其特征域；（2） 確定(qudng)相應(yīng)的參考信號(hào)，即相應(yīng)的無爆震信號(hào)，對其進(jìn)行相同的DWT分析(fnx)；（3） 計(jì)算待分析(fnx

9、)信號(hào)和參考信號(hào)特征域的頻譜；（4） 計(jì)算待分析信號(hào)特征域上的頻譜值大于相應(yīng)的參考信號(hào)相同域上的頻譜值的數(shù)量。圖3 壓力信號(hào)和加速度振動(dòng)信號(hào)的爆震強(qiáng)度1.爆震信號(hào)的特征提取 故障特征的提取是故障診斷中非常關(guān)鍵的一步，故障特征提取的好壞對故障診斷結(jié)果的正確與否有直接的影響。通過第2章的分析可以看出，短時(shí)傅立葉變換、Wigner-Ville分布和小波變換能夠提取隱藏在非平穩(wěn)信號(hào)中的沖擊特征。本章深入討論短時(shí)傅立葉變換、Wigner-Ville分布和小波變換提取汽油機(jī)爆震特征的可行性和有效性。 （1）汽油機(jī)爆震試驗(yàn)爆震試驗(yàn)在一臺(tái)4缸HUNDAI汽油機(jī)上進(jìn)行。試驗(yàn)過程中節(jié)氣門全開。試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為5800r

10、/min。信號(hào)采集及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括一只Kistler壓力傳感器(6117B17)、一只ICP加速度傳感器(621B40)、一臺(tái)電荷放大器、一臺(tái)動(dòng)態(tài)分析儀(35670A)和一臺(tái)微機(jī)。壓力傳感器安裝在1缸火花塞內(nèi)用來測取1缸內(nèi)的壓力信號(hào)。加速度傳感器安裝在缸蓋上靠近1缸的位置用來測取缸蓋上的振動(dòng)信號(hào)。壓力傳感器與加速度傳感器的輸出信號(hào)通過電荷放大器與動(dòng)態(tài)分析儀相連，動(dòng)態(tài)分析儀的輸出端與微機(jī)相連。試驗(yàn)原理框圖如圖4所示。A/D存 儲(chǔ)采 樣放 大壓力信號(hào)加速度傳感器試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)壓力傳感器轉(zhuǎn)換振動(dòng)信號(hào)圖4 試驗(yàn)原理(yunl)框圖爆震的產(chǎn)生通過(tnggu)改變點(diǎn)火提前角來實(shí)現(xiàn)。點(diǎn)火提前角以2的步長自正

11、常(zhngchng)點(diǎn)火提前角從0增加到10。信號(hào)采樣頻率102.4kHz，一次采集8192點(diǎn)的數(shù)據(jù)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后保存在微機(jī)的硬盤上。每個(gè)點(diǎn)火提前角下采集10組數(shù)據(jù)。 圖5 汽油機(jī)試驗(yàn)臺(tái) （2）爆震特征的提取10105圖6、7是轉(zhuǎn)速為5800r/min時(shí)通過試驗(yàn)獲得的兩組壓力信號(hào)和振動(dòng)信號(hào)。其中，圖1-3在正常點(diǎn)火提前角時(shí)測得，圖1-4在點(diǎn)火提前角自正常壓力(Pa)加速度(m/s2)時(shí)間(s)時(shí)間(s) a) 壓力信號(hào) b) 振動(dòng)信號(hào)a) Pressure signal b) Vibration signal圖6 正常點(diǎn)火提前角時(shí)測得的爆震信號(hào)時(shí)間(s)壓力(Pa)加速度(m/s2)時(shí)間(

12、s)10105a) 壓力(yl)信號(hào) b) 振動(dòng)(zhndng)信號(hào) 圖7 點(diǎn)火提前(tqin)角增大10時(shí)測得的爆震信號(hào)值增大10時(shí)測得。兩圖中，a)為缸內(nèi)壓力信號(hào)，b)為缸蓋上的振動(dòng)信號(hào)。兩組信號(hào)的長度同約為四個(gè)連續(xù)循環(huán)。下面分別應(yīng)用短時(shí)傅立葉變換(STFT)、平滑偽Wigner-Ville分布(SPWD)和小波變換(DWT)三種方法對圖1-3、1-4所示的檢測信號(hào)進(jìn)行分析。應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，SPWD的計(jì)算量很大，對內(nèi)存和CPU速度要求高，因此，分別從圖6、7中的a)和b)兩信號(hào)中截取約半個(gè)循環(huán)(1024點(diǎn))的信號(hào)進(jìn)行SPWD分析(注：截取的信號(hào)在時(shí)間上包含了爆震發(fā)生的時(shí)段)，所截取的信號(hào)分別示于

13、圖8、9中的a)和b)。為了便于比較，選取同樣的信號(hào)進(jìn)行STFT分析。10105時(shí)間(s)加速度(m/s2)壓力(Pa)時(shí)間(s)a) 壓力信號(hào) b) 振動(dòng)信號(hào) 圖8 正常點(diǎn)火提前角時(shí)測得的爆震信號(hào)時(shí)間(s)10105時(shí)間(s)加速度(m/s2)壓力(Pa)a) 壓力(yl)信號(hào) b) 振動(dòng)(zhndng)信號(hào)圖9 點(diǎn)火(din hu)提前角增大10時(shí)測得的爆震信號(hào)（二）、利用評估矩陣對不同粒度下各子分類器的診斷結(jié)果進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)對爆震強(qiáng)度的分類識(shí)別和診斷。 1.爆震指標(biāo)及診斷策略 （1）.爆震強(qiáng)度評價(jià)指標(biāo)的選擇 在研究爆震強(qiáng)度指標(biāo)的時(shí)候，必須明確以下事實(shí)：由于爆震造成氣缸內(nèi)的狀態(tài)非常不均勻，

14、并且各循環(huán)或各缸間發(fā)生爆震時(shí)的具體表現(xiàn)千差萬別，因此要確切給出汽油機(jī)爆震強(qiáng)度的基本定義是很困難的。如，批量生產(chǎn)的多缸汽油機(jī)，因各缸壓縮比、混合氣成分及其熱力狀態(tài)、燃燒速率以及燃燒室冷卻狀況的不同，使得一些氣缸已處于嚴(yán)重爆震狀態(tài)，而另一些氣缸卻運(yùn)轉(zhuǎn)正常。另外，從單個(gè)氣缸的相繼循環(huán)來看，即使汽油機(jī)處于爆震運(yùn)行工況，各個(gè)循環(huán)實(shí)際工作狀態(tài)卻可能從根本沒有爆震到嚴(yán)重爆震，其變化規(guī)律完全是隨機(jī)性的。 缸內(nèi)壓力信號(hào)是對爆震燃燒的直接測量，包含了豐富的爆震信息，以缸內(nèi)壓力信號(hào)為基礎(chǔ)的爆震強(qiáng)度指標(biāo)有很多優(yōu)越性。但是，壓力傳感器的應(yīng)用受到很多限制。如傳感器成本高，壽命短，測量電路復(fù)雜，安裝不便或需要對缸蓋進(jìn)行較大

15、的改動(dòng)，由于壓力傳感器要深入燃燒室內(nèi)部，可能會(huì)影響正常的燃燒。相比之下，采用在機(jī)體或缸蓋上安裝加速度傳感器來測量由爆震引起的機(jī)體振動(dòng)的方法更適合實(shí)際應(yīng)用。因此，以加速度傳感器測得的振動(dòng)信號(hào)為基礎(chǔ)，找到有效的爆震強(qiáng)度評價(jià)指標(biāo)具有很大的實(shí)用價(jià)值。然而，由于加速度傳感器測得的振動(dòng)信號(hào)是對爆震的間接測量，信號(hào)成分復(fù)雜，高速時(shí)信噪比低，所以直接從振動(dòng)信號(hào)出發(fā)尋找爆震強(qiáng)度評價(jià)指標(biāo)比較困難。本章以此為前提確定針對缸內(nèi)壓力信號(hào)和機(jī)體振動(dòng)信號(hào)各自的特征域，進(jìn)而給出可以應(yīng)用于缸內(nèi)壓力信號(hào)和機(jī)體振動(dòng)信號(hào)的統(tǒng)一的爆震強(qiáng)度指標(biāo)。觀察第1章中缸內(nèi)壓力信號(hào)的DWT，如圖2-13所示，子帶信號(hào)d3(理論頻率范圍為640012

16、800Hz)上很好地從壓力信號(hào)中提取了爆震特征，同樣在圖2-14中，子帶信號(hào)d2(理論頻率范圍為1280025600Hz)上很好地從振動(dòng)信號(hào)中提取了爆震特征。離散小波變換的頻帶范圍與采樣頻率有關(guān)，根據(jù)第3章的分析結(jié)果，特征域可如下選取：1.對于缸內(nèi)壓力(yl)信號(hào)，選取515kHz的某一子帶信號(hào)；2.對于振動(dòng)(zhndng)信號(hào)，選取820kHz的某一子帶信號(hào)。本文選取(xunq)子帶信號(hào)d3為缸內(nèi)壓力信號(hào)的爆震特征域，子帶信號(hào)d2為機(jī)體振動(dòng)信號(hào)的爆震特征域。爆震強(qiáng)度評價(jià)指標(biāo)在爆震特征域上按照某一原理計(jì)算得出。根據(jù)爆震的機(jī)理，爆震的強(qiáng)弱程度可以表現(xiàn)為特征域上的壓力信號(hào)或振動(dòng)信號(hào)的能量高低，也可

17、以表現(xiàn)為特征域上壓力信號(hào)或振動(dòng)信號(hào)的峰值大小。爆震強(qiáng)度大，則特征域上的信號(hào)能量大，特征域上的峰值也大；反之爆震強(qiáng)度小，則特征域上的信號(hào)能量小，特征域上信號(hào)的峰值也小。根據(jù)這個(gè)原理，本文給出兩種爆震強(qiáng)度評價(jià)指標(biāo)：特征域上信號(hào)的平均能量和特征域上信號(hào)的峰值A(chǔ)max。特征域上信號(hào)的平均能量定義為 （1-1）式中 特征域上信號(hào)的幅值；N采樣點(diǎn)數(shù)。這兩種爆震強(qiáng)度評價(jià)指標(biāo)都具有能夠體現(xiàn)壓力波動(dòng)的強(qiáng)弱和可以給出閾值的特點(diǎn)。 （2）爆震診斷策略通過上面的分析，以和Amax為爆震強(qiáng)度指標(biāo)來研究爆震診斷策略是可行的。本文分別以和Amax為爆震強(qiáng)度指標(biāo)研究壓力信號(hào)和振動(dòng)信號(hào)的爆震診斷策略。根據(jù)爆震信號(hào)的特點(diǎn)，爆震診

18、斷策略基本如下：首先，確定爆震指標(biāo)的參考值，然后計(jì)算待診斷循環(huán)的爆震指標(biāo)值，最后根據(jù)參考值與當(dāng)前值的某種關(guān)系來判斷爆震的強(qiáng)弱。因此，爆震診斷策略的關(guān)鍵就成為確定爆震指標(biāo)的參考值。首先研究基于爆震強(qiáng)度指標(biāo)的爆震診斷策略。特征域的信號(hào)實(shí)際上包含兩個(gè)部分，即爆震引起的信號(hào)成分和背景噪聲引起的成分。所以，特征域信號(hào)的值也應(yīng)包含兩個(gè)部分： (1-2)式中 中爆震引起的值；中背景噪聲引起的值。分析式(1-2)，爆震發(fā)生時(shí)，待診斷循環(huán)的0,即。事實(shí)上就是爆震判別的域值。大量試驗(yàn)證實(shí)，隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化而變化，尤其是機(jī)體振動(dòng)信號(hào)，其隨轉(zhuǎn)速變化顯著。通常是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大，增大；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速減小，減小。本文選取特定轉(zhuǎn)

19、速下爆震判斷域值作為爆震指標(biāo)的參考值()。診斷策略具體為：首先在特定轉(zhuǎn)速下根據(jù)大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，即爆震指標(biāo)的參考值，然后計(jì)算待診斷循環(huán)的，最后根據(jù)與的差值大小來判斷爆震的強(qiáng)弱。定義： (1-3)即根據(jù)(gnj)的大小來判斷(pndun)爆震的強(qiáng)弱。在這里沒有直接用待診斷循環(huán)的爆震指標(biāo)來判斷爆震(bo zhn)強(qiáng)弱是基于這樣的考慮：1.以差值來評價(jià)爆震強(qiáng)弱不影響其有效性和準(zhǔn)確性；2.直接以來衡量爆震強(qiáng)弱，在不同的轉(zhuǎn)速下無可比性，而以差值來評價(jià)爆震強(qiáng)弱則可以在不同轉(zhuǎn)速下進(jìn)行比較。這是由于隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化，由式(1-2)可知也隨轉(zhuǎn)速而變化，因此直接以來衡量爆震強(qiáng)弱，在不同的轉(zhuǎn)速下無可比性。比較式(

20、1-2)和式(1-3)，再根據(jù)即是，可知差值實(shí)際上代表了的大小，因此，以差值來評價(jià)爆震強(qiáng)弱則可以在不同轉(zhuǎn)速下進(jìn)行比較。為了確定背景噪聲引起的值，對各點(diǎn)火提前角下采集得到的爆震指標(biāo)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。在5800r/min,節(jié)氣門全開下隨點(diǎn)火提前角變化的爆震指標(biāo)的累積頻率分布如圖2-3、2-4所示，圖2-3是壓力信號(hào)的結(jié)果，圖2-4是振動(dòng)信號(hào)的結(jié)果。點(diǎn)火提前角較小時(shí)，沒有發(fā)生爆震，當(dāng)點(diǎn)火提前角達(dá)到36時(shí)，有爆震發(fā)生，而且爆震強(qiáng)度隨點(diǎn)火提前角增大逐漸增大。從圖2-3、2-4可以看出，爆震沒有發(fā)生時(shí)，指標(biāo)的分布集中在一較小的區(qū)域內(nèi)，壓力信號(hào)一般最大值不超過0.0051010Pa2，振動(dòng)信號(hào)一般最大值不超過

21、0.25102m2/s4。而當(dāng)爆震發(fā)生時(shí)，指標(biāo)的分布范圍逐漸擴(kuò)大，并且隨著爆震強(qiáng)度的增大，分布范圍增大很快。爆震沒有發(fā)生時(shí)，指標(biāo)累積頻率分布曲線非常接近，它們與橫軸的交點(diǎn)，即根據(jù)統(tǒng)計(jì)得出分布頻率為零的點(diǎn)，便可被認(rèn)為是沒有爆震發(fā)生時(shí)指標(biāo)的最大值，所以在這里將0.0051010Pa2作為壓力信號(hào)的，將0.25102m2/s4作為振動(dòng)信號(hào)的即能夠準(zhǔn)確的檢測出爆震。至此，確定了該轉(zhuǎn)速下爆震指標(biāo)的參考值。在準(zhǔn)確檢測出爆震的前提下，通過對大量的試驗(yàn)信號(hào)計(jì)算其，得到被測汽油機(jī)的爆震強(qiáng)度評價(jià)方法如下：對于壓力信號(hào)1 無爆震；2 輕微爆震(爆震邊緣)；3 輕爆震；4 中強(qiáng)爆震。對于振動(dòng)信號(hào)1 無爆震；2 輕微爆

22、震(爆震邊緣)；3 輕爆震(bo zhn)；4 中強(qiáng)爆震(bo zhn)。爆震指標(biāo)KI(Pa2)爆震指標(biāo)KI(Pa2)10101010累積頻率分布(%)累積頻率分布(%) 爆震指標(biāo)KI(Pa2)爆震指標(biāo)KI(Pa2)10101010累積頻率分布(%)累積頻率分布(%) 圖2-3 壓力信號(hào)爆震指標(biāo)累積(lij)頻率分布102爆震指標(biāo)KI(m2/s4)爆震指標(biāo)KI(m2/s4)102累積頻率分布(%)累積頻率分布(%) 102102爆震指標(biāo)KI(m2/s4)爆震指標(biāo)KI(m2/s4)累積頻率分布(%)累積頻率分布(%) 圖4-4 振動(dòng)信號(hào)爆震指標(biāo)累積頻率分布105下面用這種爆震強(qiáng)度(qingd)評

23、價(jià)方法來研究一試驗(yàn)信號(hào)。圖2-5、2-6為轉(zhuǎn)速(zhun s)5800r/min,點(diǎn)火(din hu)提前角38，節(jié)氣門全開下測得四個(gè)循環(huán)的缸內(nèi)壓力信號(hào)和缸蓋上的振動(dòng)信號(hào)。壓力(Pa)時(shí)間(s)圖2-5 四循環(huán)壓力信號(hào)10加速度(m/s2)時(shí)間(s)圖2-6 四循環(huán)振動(dòng)信號(hào)用上面給出的爆震判斷和強(qiáng)度評價(jià)方法對信號(hào)研究，結(jié)論如表2-1、2-2所示。表2-1是缸內(nèi)壓力信號(hào)的研究結(jié)果，表2-2是缸內(nèi)壓力信號(hào)的研究結(jié)果，爆震由弱到強(qiáng)按循環(huán)序號(hào)排列依次均為2-4-2-3。比較圖2-5，可以看出該方法較準(zhǔn)確的評價(jià)了爆震的強(qiáng)弱。這表明，基于爆震強(qiáng)度指標(biāo)KI的爆震診斷策略可以有效的應(yīng)用于缸內(nèi)壓力信號(hào)和缸蓋上的

24、振動(dòng)信號(hào)。表2-1 壓力信號(hào)爆震強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果(1010Pa2)循環(huán)序號(hào)1234KI0.0184360.00296880.0646660.006228KIr0.0050.013436-0.00203120.0596660.001228爆震強(qiáng)弱輕爆震無爆震中強(qiáng)爆震輕微爆震表2-2 振動(dòng)信號(hào)爆震強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果(102m2/s4)循環(huán)序號(hào)1234KI1.06390.233454.47190.65285KIr0.250.8139-0.0165494.22190.40285爆震強(qiáng)弱輕爆震無爆震中強(qiáng)爆震輕微爆震表2-3 壓力信號(hào)爆震(bo zhn)強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果(105Pa)循環(huán)序號(hào)1234Amax1.2080.288842.89950.71325Amaxr0.30130.9067-0.012462.59820.41195爆震強(qiáng)弱輕爆震無爆震中強(qiáng)爆震輕微爆震表2-4 振動(dòng)信號(hào)(xnho)爆震強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果(m/s2)循環(huán)序號(hào)1234Amax75.9924.784213.3143.657Amaxr26.21249.778-1.428187.09817.445爆震強(qiáng)弱輕爆震無爆震中強(qiáng)爆震輕微