柴油发动机润滑系统在线分析

摘要

本课题是东北大学设备诊断工程中心与沈阳某车区联合研发的军车柴油发动机分析诊断系统中的一个子系，同时也是便携式发动机诊断仪中的一个关键创新环节。作为部队工程车装备更新中的一个重点攻关项目，在深入研究各种分析机理的基础上，本课题将理论和工程应用相结合，成功实现了柴油机润滑油存线分析，从而使得油液在线分析技术这一新技术的实际应用可行化，对运载设备，回转机械等都有重大意义。 油液在线监控是近年来才提出和研究的新型油液分析方法。目前我军普遍采用的是固定换油期的方法，即根据里程、时间或工作环境确定换油期偶尔也采用离线分析方法。由于不能按质换油，同定换油期方法会造成润滑油的巨大浪费，而离线分析具有仪器体积庞大、成本高等缺点。因此应沈阳某车区的要求，本课题着重研究军车柴油机润滑系的在线实时品质分析，快速得到油液状态并能及时采取维修行动，以降低军车柴油机系统的进一步损伤。 文章深入研究了柴油机润滑回路的基本结构组成、特点及工作原理。在系统分析润滑油离线分析方法及相关油液品质判定标准后，基于润滑油若干理化指标劣化机理，设计了润滑油在线分析系统，在线分析参数包括润滑油污染度、粘度、压力、温度等敏感因子。在有机融合多种监测机理与开发手段的基础上，自行研制油液污染度复合传感器探头及后续电容-电压转换、信号调理等硬件电路。探索出了一条利用润滑油温度，压力和发动机转速来在线分析涧滑油粘度的新途径，并根据实际需要制作了润滑油压力，温度复合分析转接头并验证了此方法的可靠性。细致分析了油液分析信息的特点，探讨了油液分析信息融合的方法，利用神经网络技术编制了油质分类器。为柴油发动机润滑油在线分析编制了相应的上位机软件，软件具有数据接收，显示等功能。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1在线油液状态分析研究背景及意义

1.2在线油液分析技术现状及研究前景

1.2.1在线油液状态分析现状

1.2.2在线油液分析技术的研究前景

1.3本论文主要的研究工作

第二章柴油机润滑系研究及敏感因子的选定

2.1柴油机润滑原理分析

2.2柴油机润滑方式及作用研究

2.2.1润滑系作用

2.2.2润滑系工作方式

2.3油液在线分析敏感因子的选定

2.3.1常用离线油液分析技术分析

2.3.2润滑系在线分析敏感因子的选定

2.4本章小结

第三章油液在线分析机理研究及监测方案设计

3.1引言

3.2润滑油污染度在线分析方案设计

3.2.1润滑油污染度在线监测机理分析

3.2.2润滑油污染度在线分析方案设计

3.3润滑油粘度在线分析方案设计

3.3.1润滑油粘度在线分析机理

3.3.2润滑油粘度在线分析方案设计

3.4润滑油压力在线分析方案设计

3.5润滑油温度在线分析方案设计

第四章传感器研发及在线分析硬件平台设计

4.1油液污染度传感器探头的研制

4.1.1电容传感器的等效电路及参数对特性影响分析

4.1.2油液污染度传感器探头设计与制作

4.2润滑油压力、温度复合转接头设计与制作

4.3润滑油压力传感器选型

4.4润滑油温度传感器选型

4.5转速传感器选型

4.6在线分析硬件平台设计

4.6.1电容电压转换电路设计

4.6.2测温电路设计

4.7本章小结

第五章实验测试及结果分析

5.1引言

5.2测点选择

5.3油样取样方法和周期分析

5.3.1取油样方法

5.3.2取油周期

5.4油液污染度实验测试

5.5润滑油粘度间接分析机理实验验证

第六章软件分析平台设计

6.1程序设计思想

6.2油液在线分析信息融合方案探讨

6.2.1信息融合技术分析

6.2.2油液分析中信息融合思想及油液分析信息的特征

6.2.3润滑油在线分析系统信息融合方案设计

6.3油液污染度分析程序设计

6.3.1人工神经网络模型分析

6.3.2神经网络类型的选定

6.3.3神经网络结构设计和参数选择

6.3.4神经网络油质分类器的设计及实验数据处理

6.4润滑油粘度间接分析程序设计

6.5程序界面介绍

第七章结论成果及展望

参考文献

致谢