基于聲發(fā)射和小波分析的活塞環(huán)-缸套摩擦行為的試驗(yàn)研究.pdf

1、活塞環(huán)—缸套系統(tǒng)是整個(gè)內(nèi)燃機(jī)中最重要的部件，其效率和穩(wěn)定性直接影響內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性以及排放特性，因此，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)活塞環(huán)—缸套系統(tǒng)摩擦潤(rùn)滑狀態(tài)對(duì)于降低燃油消耗，提高能源利用率，增加內(nèi)燃機(jī)使用壽命等方面具有重要意義。聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)是一種先進(jìn)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于機(jī)構(gòu)完整性的評(píng)估，構(gòu)件的疲勞及裂紋檢測(cè)，不同材料之間的摩擦潤(rùn)滑檢測(cè)等。目前雖然已將聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用于內(nèi)燃機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的研究中，但是還缺少有效的試驗(yàn)研究方法在線測(cè)量和分析

2、活塞環(huán)—缸套的摩擦行為，實(shí)現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行環(huán)境下對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。
　　本文以活塞環(huán)—缸套系統(tǒng)為研究對(duì)象，采用某公司1110II型和1125型立式單缸柴油機(jī)進(jìn)行了一系列試驗(yàn)研究，對(duì)比分析不同轉(zhuǎn)速和載荷下缸體表面的聲發(fā)射信號(hào)特征，并通過(guò)在基礎(chǔ)油中添加納米級(jí)炭黑顆粒探究在多相潤(rùn)滑條件下活塞環(huán)—缸套系統(tǒng)的潤(rùn)滑特點(diǎn)。由于發(fā)動(dòng)機(jī)表面具有眾多激勵(lì)源，為了從聲發(fā)射信號(hào)中提取表征活塞環(huán)—缸體系統(tǒng)摩擦磨損過(guò)程的信號(hào)，采用小波降噪方法抑制由燃燒

3、和閥門開關(guān)引起的強(qiáng)聲發(fā)射干擾信號(hào)。由于沖程中部聲發(fā)射信號(hào)和活塞速度密切相關(guān)，提出一種速度廓形約束自適應(yīng)閾值降噪方法，同時(shí)提出用沖程中部的聲發(fā)射信號(hào)包絡(luò)平均值來(lái)表征活塞環(huán)—缸套系統(tǒng)的摩擦潤(rùn)滑狀態(tài)。
　　分析結(jié)果表明：采用小波多分辨率分析和自適應(yīng)閾值降噪方法可以有效抑制大幅值的燃燒和閥門開關(guān)對(duì)信號(hào)的影響，從而得到活塞沖程中部主要由摩擦引起的聲發(fā)射信號(hào)。摩擦引起的聲發(fā)射信號(hào)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增大而明顯增大，在低轉(zhuǎn)速下，聲發(fā)射均值隨著載荷的