附件撰稿论文样稿

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1、附件：撰稿论文样稿缸盖振动加速度信号同缸内燃烧状况相关性分析纪少波程勇'，张鹏波唐娟'(1•山东大学能源与动力工程学院，山东济南250061;2济南柴油机股份有限公司技术中心，山东济南25030$摘要：测得了195单缸柴油机不同工况时的缸内压力及缸盖振动加速度信号，对压力升高加速度信号的频谱分析结果表明，对该机型而言，缸盖振动加速度信号2kHz以下频段的成分与缸内燃烧过程密切相关。关键词：柴油机；燃烧状态；振动信号；频谱分析；有限元分析StudyonDieselEngineCombustionStatusEstimationBasedonV

2、ibrationSignalJIShao-bo',CHENGYong',ZHANGPeng-boK2,TANGJuan'(1.SchoolofEnergy&PowerEngineeringShandongUniversity、Jinan250061、China;2JinanDieselEngineCo.Ltd.,Jinan250306,China)Abstract:Cylinderpressuresignalandvibrationsignalaremeasuredfrom195dieselengine・Analysisofpressure

3、riseaccelerationsignalshowsthatthereiscloserelationshipbetweencomponentofvibrationaccelerationsignalunder2kHzandcombustionprocess.KeyWords：DieselEnginc;CombustionProccss;VibratcSignal;FrcqucncyAnalysis;FinitcElementAnalysis引言对柴汕机缸内燃烧状况进行监测和控制，有利于提高柴油机的使用水平，保持其良好的使用状态,这对于柴汕

4、机的节能、减排都有重要的实用意义。缸内燃烧状况可以通过直接测量缸内压力信号的方法获取，该方法在实验室研究及i些特殊发动机上得到广泛的应用。在工程实际中，总接测量缸内压力信号受到取压通道加工不便，缸压传感器价格昂贵，口无法满足在线监测要求等方血的限制[1][2]I3]O1信号的测取1・1试验台架研究中以195柴油机为研究对彖，建立了试验台架，台架小包括195柴油机、测功机及其测控系统,在缸盖上加工取压通道，安装CY-YD-205型缸压传感器，在柴油机缸盖表面布置CA-YD-103型振动加速度传感器。各传感器信号分别经过YE585O型及YE58

5、52A型电荷放大器放大，输入数据釆集系统，试验台架的示意图如图1所示。刻等运行参数，获得缸内不同的燃烧状况，并同时测量表面振动信号及缸内压力信号。试验中所用的工况参数如表1所示。表1试验矩阵表转矩Tg（N・m）转速n（r/min）10,20,401200,1400,1600供油提前角（°CAbtDC）2信号的频谱分析16,20,24计算了不同工况下缸内压力信号对应的压力升高加速度信号，并对其进行频谱分析，图2（a）显示了1600r/min,10N-m工况时的缸内压力信号及压力升高加速度信号，图2（b）显示了压力升高加速度信号频谱分析的结果。

6、综合各丄况卜-频谱分析结果可知，对该机型而言，压力升高加速度信号的频谱能量主要分布在2kHz以下的频段内。加速度传怒器电荷第曹缸压传愍器m_电荷放大器采集卡测控嶽測功机发动机图1试验台架布置图1.2试验方案为了研究柴油机表面振动信号与缸内燃烧状况之间的关系，研究中通过改变转矩、转速及供油时3信号的相关性分析内燃机运行过程中，燃烧压力冲击缸盖，使缸盖产生弹性变形。燃烧压力通过缸盖和机体之间的联接螺栓，对机体产生拉力作用；与此同时，燃烧压力冲击活塞，并通过曲柄一连杆机构传递到主轴承上，对机体产生作用力；对于安装有平衡机构的内燃机，平衡机构也会对

7、机体产生作用力，在这些作用力的综合作用下，机体和联接螺栓都会产生弹性变形。由此可知，内燃机运行过程中，缸盖、机体及联接螺栓组成了一个弹性系统，在此，基于有限元方法建立了分析模型对燃烧激励的响应信号进行分析。3.1有限元模型的建立建立了195柴汕机的实体模型，模型主要包括缸盖、机体等部分，对于其他部分，如水箱、缸盖罩，由于其质量及刚度远小于缸盖和机体，对整个系统的动态响应影响小，在建模时未考虑。缸盖、机体等部件结构复杂，为了简化网格划分及数值计算的工作量，在保证计算精度的丽提下，建模时进行了一定的简化处理，对倒角和过渡弧等次要结构,进行了简化

8、处理。在确定螺栓预紧力时，假定气缸盖与机体均匀接触，即预紧力均匀分布在螺栓垫片和气缸盖的接触面上。拧紧力矩T使螺栓和缸头Z间产生预紧力F()之间的关系按下式确定⑹：T=0.2-%