[发明专利]一种往复式发动机燃烧室磨损状态评价方法及装置

权利要求书

1.一种往复式发动机燃烧室磨损状态评价方法，其特征在于，包括：

获取由加速度传感器在往复式发动机的运行期间所采集的且在指定方向上的加速度时域信号a(t)，其中，所述加速度传感器安装在所述往复式发动机的气缸盖上，所述指定方向为所述往复式发动机的垂直轴方向、横向或轴向，t表示时间变量；

根据所述加速度时域信号a(t)，通过傅立叶变换得到加速度频谱A(f_n)，其中，f_n表示在频谱中的第n根谱线频率，n表示非零自然数；

根据所述加速度频谱A(f_n)，按照如下公式计算得到速度频谱V(f_n)和位移频谱D(f_n)：

式中，π表示180度；

根据所述加速度频谱A(f_n)、所述速度频谱V(f_n)和所述位移频谱D(f_n)分别与谱线频率f_n的函数关系，绘制得到在诺谟坐标系下的诺谟标绘图谱，其中，所述诺谟坐标系包含有横坐标、纵坐标、向左倾斜坐标和向右倾斜坐标，所述横坐标为对数形式的频率值，所述纵坐标为对数形式的速度值，所述向左倾斜坐标为对数形式的加速度值，所述向右倾斜坐标为对数形式的位移值；

根据所述诺谟标绘图谱，剥离出在所述诺谟坐标系中的且用于等效绝对刚体冲击加速度线的冲击加速度线；

根据在所述诺谟坐标系中的等值加速度线和所述冲击加速度线，确定磨损状态角θ_nm，其中，所述磨损状态角θ_nm为所述等值加速度线与所述冲击加速度线在所述诺谟坐标系中的夹角；

根据tan(θ_nm)＝log_x y与的对应关系，确定与tan(θ_nm)对应的正切函数值tan(θ)，其中，x表示在直角坐标系下的某个横坐标值，y表示在所述直角坐标系下的某个纵坐标值；

按照如下公式计算得到磨损状态流量WSF：

WSF＝tan(θ)×v_rmp

式中，v_rmp表示所述往复式发动机在所述运行期间的且单位为转/秒的目标转速；

根据所述磨损状态流量WSF和与所述往复式发动机、所述运行期间及所述指定方向对应的燃烧室磨损状态分级标准，确定所述往复式发动机的燃烧室磨损状态分级结果，其中，所述燃烧室磨损状态分级标准包含有至少两个燃烧室磨损状态级别以及与各个所述燃烧室磨损状态级别对应的且预先确定的磨损状态流量数值范围。

2.根据权利要求1所述的往复式发动机燃烧室磨损状态评价方法，其特征在于，在确定磨损状态角θ_nm之后，所述方法还包括：

按照如下公式计算得到燃料供应量增加百分比ΔF_i：

式中，α_nm表示所述等值加速度线与所述诺谟坐标系中的横坐标轴在所述诺谟坐标系中的夹角；

输出所述燃料供应量增加百分比ΔF_i。

3.根据权利要求1所述的往复式发动机燃烧室磨损状态评价方法，其特征在于，当所述运行期间包括有高转速运行期间和低转速运行期间且所述燃烧室磨损状态分级标准包含有与磨损严重状态对应的燃烧室磨损状态级别时，在确定所述往复式发动机的燃烧室磨损状态分级结果之后，所述方法还包括：

根据所述燃烧室磨损状态分级结果，判断所述往复式发动机在所述高转速运行期间或所述低转速运行期间的燃烧室磨损状态是否为磨损严重状态；

若是，则按照如下公式计算得到磨损状态流量比值r_a：

式中，WSF_hrmp表示与所述高转速运行期间对应的所述磨损状态流量，W_SF_lrmp表示与所述低转速运行期间对应的所述磨损状态流量；

比较所述磨损状态流量比值ra与预设阈值的大小关系，若发现所述磨损状态流量比值ra大于所述预设阈值，则确定所述往复式发动机存在气阀漏气的故障，反之若发现所述磨损状态流量比值r_a小于所述预设阈值，则确定所述往复式发动机存在活塞过热变形的故障。