船舶柴油机数字化监测诊断与控制

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1、《船舶柴油机示功图数字化测量与分析》实验指导书斛曲柴油机效爭化监测诊斷与控主界而11皿设・

2、炭油机性"敌j冷ip糸歩廉功事谢试I标旻眾'船舶柴油机数字化监测诊断与控制系统/丿/A亠1r^\、"7/亠>f~179C6亠02DC)*0®08191.0o00000200806040200080604020211111(3K出020上止直吓»«压力tt»£力2175935(±1L«^)；»吉量驱力79^208启抵医力44.9665曲內"（CA）能潺闫动力工程学院SchoolofEnergyAndPowerEngineering轮机综合实验室2007年10月22

3、22345目录一、实验目的二、实验任务三、实验器材及主要仪器设备四、虚拟仪器的基本概念五、实验步六、示功图计算方法七.注意事项一、实验目的1、了解船舶柴油机数字化监测与诊断系统的组成；2、了解基于虚拟仪器技术的测试技术；3、掌握柴油机示功图的数字化测量方法和基于示功图的柴油机性能分析。二、实验任务应用船舶柴油机数字化监测诊断系统对L16/24柴油机进行气缸压力进行测量分析，并提交试验报告一份。三、实验器材及主要仪器设备1、L16/24柴油机1台；2、船舶柴油机数字化监测诊断与控制系统1套;3、6103型气缸压力传感器、放大器及附件1套;4、常用工貝、专用工貝

4、、特种工貝若干；5、每班需要：0号柴油300公斤、机油50公斤;6、柴油机配件；7、手套、棉纱、洗衣粉适当；8、辅料若干。四、虚拟仪器的基本概念虚拟仪器和传统仪器一样，一般也是由三部分组成：（1）输入一进行信号调理并将输入的被测模拟信号转换成数字信号以便处理；（2）输出一将量化的模拟信号转换成数字信号并进行必要的信号调理；（3）信号调理一按测试要求对输入信号进行各种分析和处理。从构成讲，虚拟仪器系统是由计算机、应用软件和仪器硬件组成的。从构成方式讲，则有以DAQ板卡和信号调理部分为硬件来组成的PC-DAQ测试系统，以GPIB、VXk串行总线等标准总线仪器为硕

5、件方式组成GPIB系统、VXI系统、现场总线系统等。虚拟仪器构成的基本框图如图1所示。图1虚拟仪器构成的基本框图图像采集、DS五、实验步骤信号处理1、先启动控制室的监控系统，以卩录柴油机的热力参数；2、连接传感器和放大器，确保正駕百才能启动柴油机；GP1E3、开启柴油机数字化监测诊断系筠I•算机及数采设备的电源；接口C4、启动计算机后，在“程序”中編“数字化监测诊断系统”启狹輔L接数字化监测诊断系统，其界面如图2稼5、在通道设置界面内根据测量信号选择采集通道后再进入下一步的信号显IWVX1仪器不界而；6、检查串口数据和采集原始信号，确认正确后进入卜一步的数据

6、记录界见7、柴油机工况稳定后保存数据，一个工况下最好保存两组以上数据;甲彳丁接巾义器/P18、试验结朿后，退出数字化监测诊断系统，从计算机硬盘拷贝出数据，根据示功图计算方法，计算pi,pmax等指示参数。现场总线设备9、关闭计算机，关闭电源。主界■■•设■

7、CKBtt细功率豪试WWX示船舶柴油机数字化监测诊断与控制系统16越紫汕机效字化监灣诊斷与控劄系饥otierirw»««r?iidSfii±ikA力Xrtf圧力HWE力jmius力MM"17.593579.8206（上止点GCBI船拍榮油机歩力参姬榜lattir作正*系统开始运行时间11:08:17丨ST

8、OP1图2船舶柴油机数字化监测诊断系统界

9、侨六、示功图计算方法结合柴油机基本结构参数，可从等曲轴转角示功图中计算出指示压力、膨胀压力、爆发压力值和指示功率等参数，对柴油机的性能进行评价。1、将P•①示功图与P・V示功图的转化PV示功图的包络而积和胖瘦程度可以直观判断柴油机对外输出功的大小。从等曲轴转角的P・0示功图转化为P・u示功图，按气缸工作容积与曲轴转角的关系式（1）进行。V=^—［（1+^-）-（cosa+—71-A2sin2a）A4匕一1SAAJ••••••（］）式中：v为气缸容积，d为活塞直径，s为活塞行程，连杆曲柄比，占：压缩比，a：曲轴转角（从

10、活塞上止点Q=0算起）。2、示功图热力参数的计算1）平均指示压力与指示功的计算720工P(a)xsinax8(a)0J720+篦P(a)xsin(2a)x3(a)2o指示功必的大小可以由P-V图中闭合曲线所占有的面积求得，也可以通过平均指示压力和气缸工作容积求得。2)爆发压力和爆发压力相位的计算爆发压力是判断柴油机机械负荷的重要参数，与缸内的燃烧也密切相关，爆发压力取最大值，根据爆发压力的索引可以求岀爆发压力相位。3)压缩压力与膨胀压力的计算压缩压力为气缸压力开始偏离纯压缩线时曲柄转角对应的压力，出现在上止点前，在正常工况下存在明显的拐点，容易识别，但当气缸

11、燃烧不良或漏气时拐点难于确定，本文参考国外柴油机燃烧