畅志明，续彦芳，杨海涛，傅湘雨，杨贵春

(1.中北大学 能源动力工程学院，太原 030051；2.中国北方发动机研究所,天津 300400)

0 引言

高功率密度柴油机包含很多的运动机构的同时其结构紧凑复杂。工作过程中振动激励源多、频率分布广, 平时长时间，高负载，如果采用直接测量法得到的振动信号是一个典型的非平稳信号[1-2]。目前大多数对内燃机的振动信号特征提取方法适用于一些单缸，激励源少的内燃机的简易故障诊断。但是对高功率密度柴油机振动信号处理和提取效果不是很理想[3]。而且一般的信号处理方法, 对提取出的故障特征表征具有模糊性, 不能直观地分辨出故障的类型, 本文应用以模糊数学为理论基础的聚类分析方法结合信息熵进行特征提取为解决此类模糊性问题提供了一种新的途径。

1 实验方案设计

本实验以某高功率密度柴油机为研究对象，对其缸盖上端面布置测试点进行信号采集，测试与处理系统如图1所示。该测试点选取是根据内部主要构件活塞高速运动冲击，进气门开启及关闭撞击的基本运动形态，结合内燃机固有振动特性和传递关系，进行测点优化布置，最终在内燃机第6缸盖上端面上布置测点。采用经过机械滤波器处理的耐高温加速度传感器，避开阻尼部件，对内燃机的燃烧过程产生的冲击振动进行测试。同时，在喷油泵齿轮轴上安装脉冲传感器采用频率20kHz的等时间采样方法来标定1 缸压缩上止点。……