摘要：柴油机是一种比较常用的动力机械，其具有较强的动力与稳定的性能，在工业生产中有着十分广泛的应用。柴油机在长期的运行中不可避免的会发生一些故障，如果不能够及时准确的对故障进行诊断处理，将会影响柴油机运行的稳定性与可靠性本文重点探讨了柴油机故障诊断的现代方法以及相关的发展展望，以期降低柴油机应用事故的发生概率。
关键词：柴油机；故障诊断；现代方法；展望
柴油机的应用十分广泛，无论是在工业生产还是在交通运输中都有着较好的应用，柴油机在运行的过程中一旦出现故障将会导致整个系统停机，影响到整个机组的稳定性。如果不能够准确的诊断出故障，就无法针对性的展开维护，造成十分严重的经济损失，因此提高柴油机故障诊断的效率是十分必要的。
1柴油机常见故障及影响因素
柴油机在运行的过程中常见的故障类型有以下几种：
1.1磨损
根据相关的数据统计发现，柴油机80%以上的机器部件故障都是由磨损产生的，因为磨损而导致的柴油机故障每天都会发生很多次。一些轻微的设备磨损故障会影响柴油机的运行效率，导致柴油机停止运行，严重的甚至可能会影响柴油机运行的安全。柴油机的磨损可以分为两种，分别是异常磨损与过度磨损，不同的磨损类型其影响因素也不同。
⑴异常磨损
异常磨损会导致发生拉缸、抱轴、烧轴瓦、气阀泄露、压力下降等，严重时甚至会导致曲柄箱的炸裂，造成严重的安全事故。柴油机高压油泵以及喷油嘴的磨损会导致柴油机高压燃油的产生受到影响，喷油提前角发生一定的改变后会导致喷油时间发生偏离，进而容易导致喷油嘴结焦。滑油泵异常磨损会导致滑油的输出压力降低。曲轴与轴承之间的间隙增大也会导致柴油机的振动幅度变大，严重时会导致曲轴发生断裂。
⑵过度磨损
造成过度磨损的原因主要有以下几方面：首先是润滑油的压力过度，因为压力过低贵导致润滑油过滤器与管道发生堵塞，在堵塞后压力润滑摩擦副间隙过变大。其次是润滑油中的颗粒在进入柴油机后导致机件设备发生磨损，一些不完全燃烧的碳颗粒也会影响柴油机的运行；还要润滑油发生变质或者是混入杂物，也会导致过度磨损的发生。此外，一些极端的环境因素也会导致过度磨损的产生，例如外界温度过高会导致润滑油的粘黏度降低，进而导致柴油机的冷却水断开，导致拉缸而发生停机。
1.2变形
柴油机在运行的过程中，当受力不均匀或者是内部磨损不均匀时，很容易导致内部应力集中，进而发生机件形变。一旦发生机件形变就会导致柴油机的运行受到影响，无法正常的工作，严重时甚至会导致严重的经济损失与人员伤亡。
l.3穴蚀
穴蚀主要发生在也液体系统中，主要是因为液体内部空化进而产生了气泡，柴油机运行的过程中气泡在压力的作用下炸裂进而产生微射流，对柴油机液体系统内部的壁面产生破坏。通常情况下，柴油机内部的空蚀现象是十分普遍的，尤其是在气缸套外侧。合适的添加冷却水添加剂能够有效的环节穴蚀现象，降低柴油机内部腐蚀的程度。
2现代柴油机故障诊断技术的方法及特点
2.1基于振动信号的时频特征提取分析法
柴油机是一种往复式动力机械，其在运行的过程中气缸内的气体在燃烧后会产生一定的燃爆压力，燃爆压力与进排气们落座冲击力以及进排气门开启气流的冲击综合作用下会导致柴油机的缸盖发生一定的振动，并且振动并不是无规律的振动，其是具备一定的规律的。缸盖振动信号能够准确的反映出柴油机内部各个部件之间的关系，通过分析缸盖信号能够准确的分析出柴油机的运行状态。柴油机缸盖振动信号具有一定的周期性特点，这主要是因为柴油机是做往复式运动。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此致癌，缸盖信号还具有非平稳时变以及一些冲击特征，在这些因素的影响下，给缸盖信号的分析提取带来了一定的困难，而对于柴油机状态的振动检测以及故障诊断主要是基于柴油机的机械动力特性以及频谱分析基础上进行的，常用的分析方法有以下几种：
⑴时域分析法
振动信号的时域特征参数主要有峰峰值、均值、均方幅值、方差、标准差、三阶距、四阶距、波形因子、脉冲因子、裕度因子等。这些特征参数由于测量比较直接，可以用于在线监测，同时也可以作为其它诊断方法的特征提取参数。
⑵频域分析法
频域分析主要是通过某种变换，将振动信号从时域变换到频域，然后再进行特征提取的一种方法。处理方法有古典谱估计法和现代谱估计法。古典谱法基于FFT快速算法，包括周期图法、相关分析、相干分析、自谱、互谱、细化谱、倒频谱、传递函数、谱趋势分析等等。现代谱法包括最大熵谱估计、ARMA时序分析以及最小方差法等。古典法的优点是可以用FFT快速计算，物理意义明确；缺点是谱分辨率偏低，需要的数据量大，加窗后会产生泄露，方差性能不好。现代谱分析法具有较高的分辨率，对数据量的要求较少，但是容易产生波形失真，信噪比低。
2.2瞬时转速波动诊断法
柴油机在运行的过程中曲轴的瞬时转速波动信号也能够充分的反映出设备的工作状态，因此故障诊断人员通过对曲轴的瞬时转速波动信号的分析也能准确的分析出柴油机运行的过程中存在的故障。一般而言，柴油机中各个缸的动力特性都是一致当，柴油机保持在稳定的运行状态下，尽管各个缸的瞬时转速之间存在一定的差异，但是这一差异能够控制在较小的范围以内，不会对柴油机的整体运行性能产生影响，并且波动还呈现出一定的规律。但是当某个气缸运行出现异常时，整体的动力一致性就会被破坏，这种情况下通过分析气缸的曲轴波动信号就能够准确的分析出柴油机的状态，实现对故障的诊断。
这一方法诊断较为准确，但是其在实际的应用中也存在一定的局限性，首先就是故障诊断的局限，其仅能够诊断出具体的故障缸，但是无法进一步深入的分析导致缸发生故障的具体原因。其次是在分析故障时，必须要反映一周内轴体角速度的变化，这种情况下瞬时转速测量仪就必须要能够实现高频率相应，要具备较高的精度，设备的费用也会相对较高，并且在现场的安装与调试也相对复杂。
3柴油机故障诊断技术的发展趋势
随着现代工业的发展，柴油机故障诊断技术也得到了较好的发展，柴油机故障诊断技术的发展呈现以下趋势：
3.1开发故障诊断系统
随着计算机技术的发展与进步，智能化设备的应用也越来越广泛，应用计算机技术开发相关的故障诊断专家系统，实现对柴油机故障的自动化诊断，能够有效的降低检修人员的工作量。利用计算机与现代工业传感器等实现对柴油机运作状态的检测，并且通过收集数据，分析状态实现对故障的诊断。故障诊断系统在工作的过程中应当具备一定的智能，并且能够实现对数据的自动收集与保存，还能够对故障案例的自主分析与保存，实现对系统数据的自动化完善。
3.2发展网络化故障诊断
网络化故障诊断是随着网络技术的不断发展而逐渐形成的一种现代化诊断技术，利用计算机技术、通讯技术以及网络技术来实现对柴油机故障的自动化诊断。在诊断的过程中，通过通讯信号实现对故障诊断系统的联系，从而实现资源信息的实时共享，进而有效的提高故障诊断的准确度与速度。通过网络系统实现对故障诊断系统的联网，从而构建一个庞大的故障信息数据库，故障诊断系统在接入数据库后能够实现对柴油机故障的高效检测，进一步提高故障诊断的效率。
结语
随着现代技术的发展与进步，柴油机故障诊断方法也越来越现代化、多样化，网络技术以及智能技术的应用，在提高故障诊断效率的同时还能够进一步降低检修人员的检修负担，缩短柴油机停机检修时间，进一步提高柴油机运行的稳定性与可靠性，促进企业管理的现代化与自动化。
参考文献
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论文作者:陈建
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/23
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