柴油机故障诊断技术的发展与展望

游军伟

摘 要 柴油机作为我们生活中一种常见的动力机械，其故障诊断技术及状态监测技术被人们广泛关注。经过一定的发展，柴油机故障诊断技术中的故障特征提取及信息处理等已有了初步雏形。本文在分析柴油机常见故障及对应影响因素的同时，对柴油机故障诊断技术的进一步发展进行了展望。对我国柴油机故障诊断技术的发展具有显著的推动作用。

关键词 柴油机;故障诊断;特征;发展及展望

引言

伴随科学技术的不断发展及自动化智能化程度的提升，柴油机故障诊断技术也得到了实质性的发展。柴油机的故障诊断与其他机械故障诊断相类似，要通过故障机理的研究，结合故障信号的检测及处理，进而发展故障发生的真正原因，针对性的解决柴油机故障[1]。

1柴油机故障诊断技术的特征分析

对于柴油机来说其常见的故障主要有：异常响声、压气机端密封环漏油、发动机功率下降、冒黑烟及机油耗上升等[2]。

1.1 传统柴油机故障诊断技术及其特征分析

对于传统柴油机故障诊断技术来说，其可以从不同的角度出发，其一，针对柴油机故障磨损状态可借助润滑油进行分析，通过对光谱及铁的含量等综合分析，进而获知柴油机零件的磨损程度，此种方法叫作磨粒检测分析法。其二，从柴油机发生异常性及振动性进行故障部位检测的声振检测方法，其理论依据为声发射检测及振动分析法两种。通常来说柴油机的参数与其故障的关联性较大，因此，我们可以通过柴油机正常工作状态的转速及温度获知其故障的原因，此種方法就是常见的热力参数分析法[3]。与此同时，瞬时转速波动诊断法、故障树诊断法等也是柴油机传统故障诊断技术。

1.2 现代柴油机故障诊断技术及其特征分析

伴随着科学技术的不断演变发展，柴油机故障诊断技术产生了多次改变。与此同时，传统的柴油机故障针对技术缺陷及弊端也不断涌现。各行业对柴油机故障诊断的自动化水平有了更高的要求[4]。

首先，非线性动力系统理论指导下的柴油机故障诊断法，为了有效避免线性故障分析法在非线性较为突出的船舶等行业造成定量误差，柴油机故障诊断法和非线性动力系统开始相互的融合。借助系统在正常工作时的工作状态正常性，判断故障产生的原因。通过此种方法可提升柴油机故障诊断的准确性及诊断结果的可靠性。

其次，信号处理技术指导下的柴油机故障诊断法，其借助谱分析，小波变换、序列分析及傅立叶变化等诊断方法获知柴油机故障信息，此种方法在柴油机故障诊断领域具有重要的价值及意义。

再次，灰色系统理论指导下的柴油机故障诊断法，模糊系统理论指导下的柴油机故障诊断法。柴油机作为一个灰色系统，灰化到白化的过程实现了已知信息推出包含故障的未知特性信息。模糊神经网络理论指导下的柴油机故障诊断法，其涵盖了神经网络故障诊断、融合化神经网络故障诊断及模糊神经网络故障诊断。

最后，还有专家系统职能化柴油机故障诊断法，其根据实践经验及理论知识设计出的一种职能程序，其为一种专门化的故障诊断系统[5]。

2柴油机故障诊断技术的进一步展望

2.1 系统化柴油机故障诊断技术

在柴油机故障诊断技术中已应用了分形理论、混沌理论及映射理论等多种非线性动力系统理论。然而，在实际应用过程中我们发现了仍存在一些问题需解决。为了有效丰富柴油机故障诊断技术的实践性及理论性，我们应更好的发挥非线性动力理论的适用性及灵活性。进而促使柴油机故障诊断技术向着更加系统化的方向发展[6]。

2.2 多元化柴油机故障诊断技术

由于柴油机是一种集热力、动力、摩擦及机械的多学科综合化系统。所有柴油机故障具有一定的不确定性及复杂性。这就需要信息融合技术在柴油机故障诊断中发挥重要的作用。信息融合技术是一种可以借助多传感器、单传感器等的多元化方法，进而实现柴油机故障特征信息的获取[7]。柴油机故障诊断技术和信息融合技术的有机融合有助于提升相关信息的获取，与此同时，有助于改善传统信息的处理方法。在整体上提升信息处理的能力，可以从一定程度上提升信息处理决策的正确性，促使柴油机故障诊断的精确度。

2.3 仿真化柴油机故障诊断技术

伴随着科技的发展，仿真技术被广泛应用到柴油机的故障诊断技术中。借助此种技术可有效降低柴油机的故障诊断时间及诊断成本，进而缓解柴油机故障诊断样本信息获取中的高成本。与此同时，也可以解决故障诊断样本的破坏性及难再现性特点。为柴油机故障诊断提供良好的开发平台及检验平台。所以，柴油机故障诊断技术的仿真将会成为未来的一种大趋势。

2.4 智能化柴油机故障诊断技术

柴油机自身结构的复杂性及形体的特点，导致其故障发生的原因较多，这就为柴油机故障诊断的时间及故障排除的效率造成了一定困难。因此，高速运算、人工网络及强逻辑性等智能方法技术在柴油机故障诊断技术中的应用，将会为柴油机故障诊断技术的发展开辟一个全新的方式。与此同时，高科技、信息技术的不断发展为智能化柴油机故障诊断技术的产生带来了便利条件。

3结束语

本文首先对柴油机故障诊断的特征进行了详述的分析，并分别从传统及现代柴油机故障诊断技术及其特征方面进行了细致的分析。与此同时，对柴油机故障诊断技术进行了展望，本文的研究对我国柴油机故障诊断技术的发展具有显著的借鉴意义。

参考文献

[1] 李宝月，江国和，陈必文，等.柴油机故障诊断技术[J].船舶物资与市场，2019，（01）：21-22.

[2] 刘宇.柴油机智能故障诊断技术研究[J].机电设备，2017，34（01）： 10-12，33.

[3] 赵海山，赵秋俊.柴油机故障诊断技术综述[J].科技资讯，2015，13 （29）：74-75.

[4] 马鸿雁.柴油机故障诊断技术发展现状探析[J].河北农机，2015， （12）：22.

[5] 张印涛.柴油机故障诊断技术的现状与发展[J].黑龙江科技信息，2014，（16）：74.

[6] 张运博.柴油机故障诊断技术的研究[J].青岛远洋船员学院学报，2011，32（02）：44-47.

[7] 卢志美，曹熙武，梁进奕，等.柴油机智能故障诊断技术及其发展趋势[J].装备制造技术，2010，（01）：107-109.