12V190B型柴油机数据采集与信号分析处理

王明明

摘要：文章主要是分析了190系列柴油机的综合性能检测和故障诊断，在此基础上讲解了常见数据采集信号处理方法，最后探讨了12V190B型柴油机的结构和性能，望可以为有关人员提供到一定的帮助。

关键字：柴油机；综合性能检测；12V190B

1柴油机的综合性能检测和故障诊断

往复机械种类很多，有往复式压缩机、内燃机（柴油机及汽油机）、往复泵等，其应用范围十分广泛。因此，和旋转机械一样，对往复机械进行状态监测与故障诊断具有十分重要意义，而且一般地讲具有更大的难度。对于往复机械的检测和渗断，一般采用测试性能参数的方法。振动诊断法也是有效的，还须辅以其它的检测方法和手段，如温度检测、油样光谱检测、铁涛分析检测等。

1.1柴油机检测和诊断技术的发展概况

柴油机诊断与检测技术是从无到有逐步发展起来的。国外一些发达固家，在上世纪４０至５０年代就发展成以故障诊断和性能调试为主的单项检测技术。进入６０年代后获得较大发展，逐渐将单项检测技术连线建站，成为既能进行维修渗断，又能进行安全环保检测的综台检测技术。随着电子计算机技术的发展，７０年代以后出现了检测控制自动化、数引处理自动化、检测结果直接打印的现代综合检测技术，其检测效率很高。进入８０年代后，一些先进的国家的现代柴油机诊断与检测技术已基本达到广泛应用的阶段，在交通安全、环境保护、节约能源、降低运输成本和提高动力等方面，带来了明显的社会效益和经济效益。我国的柴油机诊断与检测技术起步较晚，在６０年代，虽然也从国外引进过少量检测设备，但由于种种原因，该项技术一真发展缓慢。进入８０年代以来，随着国民经济的发展，我国的机动车的有量迅速增加，促进了柴油机诊断与检测技术的发展，现已经基本形成全国性的柴油机检测网。本文提及的12V190B型柴油机，还没有检索到关于12V190B信号检测和故障诊断系统相关文献。

1.2柴油机综合性能检测和故障诊断

对柴油机往复机械性能的检测可以了解其工作情况并有助于判断其故障，相对于往复机械运动的柴油发动机来说，具体的综合性能检测内容有：

1.气缸的压力检测。检测气缸压力可以检查燃油燃烧是否处于良好状念，气缸中的燃烧过程是与燃油的品质、预热温度及喷油系统工作状态有关，因此检测气缸压力具有十分重要的意义。

2.高压油路压力的检测。对高压油路压力信号的检测可以分析喷油泵及喷油器的工作状态及故障新信息，同时还可监控供油提前角的变化。

3.温度信号的检测。温度是柴油机工作时最基本的热工参数。它对柴油机的综合性能指标影响很大，是既方便检测又可进行有效诊断的参数。温度信号包括柴油机的水温、油温、排气温度及轴承温度等。

4.起动性能的检测。起动性能是柴油机的重要指标，影响起动性能的主要因素是起动动力源性能、起动机性能、气缸压缩性能、供油系统、进气系统以及环境温度等。为此应对动力源（气源、蓄电池）的性能、气缸压缩性能、等进行检测。

5.动力性能的检测。首先动力性能是柴油机的核心，是影响动力性能的因素；二是气缸的气密性、供油量、喷油提前角、进气量等。可以利用柴油机瞬时转速的变化对气密性和动力性进行检测和诊断。

6.增压系统的检测。目前，大部分柴油机（除高速小型柴油机外）都装有废气涡轮增压器，增压器工作的好坏直接影响主机工作的状态。因此，为了检测涡轮气机的效率，需要测量涡轮进出气压力、温度及其转速。

2主机不能启动原因多方面，常见总结如下：

（1）起动系统：管路漏气或脏堵；主气动阀卡死或无操纵空气进入；启动控制阀失灵；启动空气分配器磨损漏气或调整不当等。⑵ 燃油系统：油压低停车操纵杆未板下，日用油柜阀门未打开，日用油柜无油或位置太低，燃油管路内有空气或滤器太脏，齿条卡住不在加油位置，喷油器不雾化或喷油，喷油泵不泵油等。⑶ 进、排气系统：空气滤清器污堵，中冷器污堵，进、排气阀或汽缸盖严重漏气，配气定时不对，排气系统污堵等。⑷ 燃烧系统： 压缩压力不足，组成燃烧室部件严重漏气，活塞和气缸盖余隙太大、太小，等等。⑸ 外部条件：带负荷起动，滑油温度太低，粘度太大；水温太低，在水泵内结冰；柴油温度太低，粘度太大。⑹ 内部条件：气门碰活塞或气缸内有异物；新安装的各运动部件的安装间隙不当或太小；烧瓦、抱轴、拉缸等。⑺ 安保系统：盘车机未脱开；超速停车装置或应急停车未复位等。本次故障根据故障现象主要怀疑启动空气系统问题，因为靠本港之前主机的几大系统都显示正常，基本排除了喷油器、高压油泵等燃油系统问题。而且最近也没有对主机进行过大的拆检维修，所以也不存在零部件装配不当的情况。

3故障的查找与排除柴油机常见故障查找判断所遵循的原则：

（1）先简单后复杂原则。对故障应首先考虑其形成的最简单原因，然后再逐步深入分析。

（2）惯用原则。每台柴油机都有其特定的故障检修历史。管理者应结合平时的保养检修记录、测量记录以及易损易耗件的更换记录等综合判断。以前发生过的类似故障应优先考虑。

（3）先外后内原则。判断故障应先从柴油机的外观现象着手，通过观察外部的异常来判断故障的内因。

（4）先运动件后固定件原则。柴油机运行时运动部件一般都承受动载荷的作用，与固定部件相比工作条件更加恶劣，容易产生疲劳和损坏，引起故障的可能性更大。

（5）系统原则。柴油机各系统所起的作用各不相同，应根据故障的特征按系统来逐一分析，这便于理清头绪，排除一些不必要的因素，尽快找到故障真正原因。

（6）不妄动原则。在没有确诊故障部位和原因之前，不要乱拆机器，否则可能会扩大范围，造成无法正确判断故障成因，增加排除故障的难度和成本。

只要遵循着这几个原则，就会避免多走弯路，减少不必要的人力物力付出。当时轮机长马上组织了轮机部人员，现场分派工作。根据目前的故障现象和排查，基本排除了燃油系统及进排气系统等的问题，初步断定为启动空气系统问题，于是决定拆检主起动空气系统，重点放在空气分配器和单缸启动阀上面，对空气分配器、单缸启动阀、主起动阀和气动控制阀进行拆检。做完这些之后试车仍不能启动。此时轮机长打开空气分配器的进气管，发现该管流过气量很小，让大家反向顺着管子逐一检查，发现在花铁板下管子上有一空气滤器，比较隐蔽，而且滤器后有一焊接接头，一看就是后期维修焊制的。拆下滤器发现滤器很脏，而且由于管子很细焊接没做好里面有焊渣使内径变窄，再加常年锈蚀脏东西堵塞，使空气通过量越来越小，造成启动困难。通过清洁滤器及管路，内径扩大后，装好再次启动，主机很快就起动起来了。从操作来看，其起动性能比以前有了大大的改善。

结束语

由上可知，12V190B型柴油机的性能检测与诊断需应用到大量关系的柴油机性能以及其结构的相关参数，同时需要结合到多种方式才能够得到综合性能检测的准确而效果，在现场过程中要求该系统的成本低、效率快，这才满足当前综合评定的各种参数，才能够获取到更多有效的信息。

参考文献

[1]金哲,侯富强,陈科吉,等.一种冲压设备无线数据采集与监控系统:,2020.

[2]钱贵军,吉承成,戴林.传感器数据自动采集记录分析处理控制系统:,2020.