曾存 胡以怀 杨雅钧 胡光忠 李方玉

关键词：船用柴油机;平均值法;过程模拟;故障模拟

0引言

现有柴油机故障诊断技术的故障数据来源有两种：一种是通过建立相应的柴油机仿真模型，进行相应的故障模拟，从而得到故障数据;另一种是在柴油机试验台架上进行故障模拟实验。由于利用试验台架进行故障试验会对柴油机产生破坏性的影响，试验成本过高，有一定的局限性，故通过建立柴油机仿真模型进行故障模拟，对故障诊断、完善故障数据库具有一定的研究意义。

1柴油机仿真模型

为了简化柴油机的模型，提高故障模拟的效率，利用Matlab/Simulink软件对传统柴油机“平均值法”模型进行改进。此次模拟计算对象为上海海事大学自动化机舱实验室的一台MAN B&W6S35ME-B9型船用低速二冲程柴油机，该柴油机匹配使用的是MAN公司的TCR 22型涡轮增压器，由于废气量不足，在柴油机低负载下配有一台18.5 kW的辅助风机增加进气，其主要基本技术参数和结构参数如表1所示。

整个柴油机系统模型分为空气滤清器、压气机、中冷器、扫气系统、柴油机本体、排气系统以及涡轮转子等7个子模块，图1所示为柴油机主要模块的仿真框图。

1.1空气滤清器

此次需要对空气滤清器堵塞进行分析，故额外增加了空气滤清器模块。

1.3中冷器

1.4扫气箱与排气管

通过查询文献，由于扫气箱外界温度基本保持不变，其温度又是缓慢的变化过程，因此一般认为扫气箱进出口温度一致，对此做出一定的改进，再次利用理想气体状态方程得到扫气箱出口温度。……