CN117231362A - 一种柴油机技术状况监测与综合评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种柴油机技术状况监测与综合评估方法，涉及柴油机使用中技术状况评估领域，所述方法包括：柴油机起动前，对柴油机进行外观检查，得到外观参数；柴油机起动过程中，对柴油机进行起动过程监测，得到起动过程监测参数；柴油机起动后，在各工况下对柴油机进行性能监测，得到各工况监测参数；根据柴油机的外观参数、起动过程监测参数、各工况监测参数，分别对柴油机进行外观评估、起动性能评估、各工况性能评估，得到柴油机的外观评估得分、起动性能评估得分、各工况性能评估得分；根据柴油机的外观评估得分、起动性能评估得分、各工况性能评估得分，对柴油机的技术状况进行评估，得到柴油机的技术状况。本发明实现了对柴油机技术状况的综合评估。
Description
技术领域
本发明涉及柴油机使用中技术状况评估领域，尤其涉及一种柴油机技术状况监测与综合评估方法。
背景技术
柴油机维护一般采用两种方式：
1、定时维护。
对于装甲车辆柴油机等负载大、工作条件相对严酷的重型柴油机(或称重型装备的柴油机)来说，这种方式不灵活，没有考虑柴油机使用情况的个体差异。
2、基于柴油机技术状况进行维护。
一般，在采集瞬时转速、机体振动、燃油流量信号等后，从中提取柴油机转速波动量、振动能量、燃油流量等特征，并基于柴油机转速波动量、振动能量、燃油流量等特征对不同摩托小时(或称使用期)的柴油机的技术状况进行评价。这种方式相对定时维护方式灵活，但监测参数有限，且未考虑重型装备的使用工况，因此评价准确性低。
发明内容
本发明提供一种柴油机技术状况监测与综合评估方法，旨在提高柴油机技术状况评估的准确性。
本发明提供了一种柴油机技术状况监测与综合评估方法，所述方法包括：柴油机起动前，对柴油机进行外观检查，得到外观参数；柴油机起动过程中，对柴油机进行起动过程监测，得到起动过程监测参数；柴油机起动后，在各工况下对柴油机进行性能监测，得到各工况监测参数；根据柴油机的外观参数、起动过程监测参数、各工况监测参数，分别对柴油机进行外观评估、起动性能评估、各工况性能评估，得到柴油机的外观评估得分、起动性能评估得分、各工况性能评估得分；根据柴油机的外观评估得分、起动性能评估得分、各工况性能评估得分，对柴油机的技术状况进行综合评估，得到柴油机技术状况。
优选地，所述外观参数包括机油泄露情况、柴油泄露情况、防冻液泄露情况、线缆破损情况、隔热层破损情况、高压油管生锈腐蚀情况、电机生锈腐蚀情况；相应地，所述根据柴油机的外观参数，对柴油机进行外观评估，得到柴油机的外观评估得分包括：对机油泄露情况、柴油泄露情况、防冻液泄露情况、线缆破损情况、隔热层破损情况、高压油管生锈腐蚀情况、电机生锈腐蚀情况分别进行评分，得到机油泄露情况得分、柴油泄露情况得分、防冻液泄露情况得分、线缆破损情况得分、隔热层破损情况得分、高压油管生锈腐蚀情况得分、电机生锈腐蚀情况得分；对机油泄露情况得分、柴油泄露情况得分、防冻液泄露情况得分、线缆破损情况得分、隔热层破损情况得分、高压油管生锈腐蚀情况得分、电机生锈腐蚀情况得分进行加权，得到外观评估得分。
优选地，所述起动过程监测参数包括预油压和瞬时转速；相应地，所述根据柴油机的起动过程监测参数，对柴油机进行起动性能评估，得到起动性能评估得分包括：根据柴油机起动过程中瞬时转速，确定起动转速、最低稳定转速和从起动转速到最低稳定转速经历的时间，并根据起动转速、最低稳定转速和从起动转速到最低稳定转速经历的时间，确定用来反映柴油机起动性能的起动加速度；对预油压和起动加速度分别进行评分，得到预油压得分和起动加速度得分；对预油压得分和起动加速度得分进行加权，得到起动性能评估得分。
优选地，柴油机的各工况包括低转速工况、最大扭矩转速工况、高转速工况、加速工况和减速工况中的至少两个。
优选地，在柴油机处于低转速工况下对柴油机进行性能监测得到的低转速工况监测参数包括排烟程度、噪声、主油道压力、机油温度、冷却水温度、一个工作循环内采集的瞬时转速及对应的曲轴转角、每个振动通道的振动加速度值；相应地，根据柴油机的低转速工况监测参数，对柴油机进行低转速工况性能评估，得到低转速工况性能评估得分包括：根据低转速工况下一个工作循环内采集的瞬时转速，确定最低空转转速和用来反映柴油机在低转速工况下转速波动情况的转速稳定性；根据低转速工况下一个工作循环内采集的瞬时转速及对应的曲轴转角，确定用来反映衡量柴油机在低转速工况下各气缸工作均衡程度的工作不均匀性；根据低转速工况下每个振动通道的振动加速度值，确定用来反映柴油机在低转速工况下各振动通道振动情况的振动烈度；对低转速工况下的最低空转转速、排烟程度、噪声、主油道压力、机油温度、冷却水温度、转速稳定性、工作不均匀性、振动烈度分别进行评分，得到低转速工况下的最低空转转速得分、排烟程度得分、噪声得分、主油道压力得分、机油温度得分、冷却水温度得分、转速稳定性得分、工作不均匀性得分、振动烈度得分；对低转速工况下的最低空转转速得分、排烟程度得分、噪声得分、主油道压力得分、机油温度得分、冷却水温度得分、转速稳定性得分、工作不均匀性得分、振动烈度得分进行加权，得到低转速工况性能评估得分。
优选地，在柴油机处于最大扭矩转速工况下对柴油机进行性能监测得到的最大扭矩转速工况监测参数包括：排烟程度、噪声、主油道压力、机油温度、冷却水温度、一个工作循环内采集的瞬时转速及对应的曲轴转角、每个振动通道的振动加速度值；相应地，根据柴油机的最大扭矩转速工况监测参数，对柴油机进行最大扭矩转速工况性能评估，得到最大扭矩转速工况性能评估得分包括：根据最大扭矩转速工况下一个工作循环内采集的瞬时转速，确定用来反映柴油机在最大扭矩转速工况下转速波动情况的转速稳定性；根据最大扭矩转速工况下一个工作循环内采集的瞬时转速及对应的曲轴转角，确定用来反映衡量柴油机在最大扭矩转速工况下各气缸工作均衡程度的工作不均匀性；根据最大扭矩转速工况下每个振动通道的振动加速度值，确定用来反映柴油机在最大扭矩转速工况下各振动通道振动情况的振动烈度；对最大扭矩转速工况下的排烟程度、噪声、主油道压力、机油温度、冷却水温度、转速稳定性、工作不均匀性、振动烈度分别进行评分，得到最大扭矩转速工况下的排烟程度得分、噪声得分、主油道压力得分、机油温度得分、冷却水温度得分、转速稳定性得分、工作不均匀性得分、振动烈度得分；对最大扭矩转速工况下的排烟程度得分、噪声得分、主油道压力得分、机油温度得分、冷却水温度得分、转速稳定性得分、工作不均匀性得分、振动烈度得分进行加权，得到最大扭矩转速工况性能评估得分。
优选地，在柴油机处于高转速工况下对柴油机进行性能监测得到的高转速工况监测参数包括：、排烟程度、噪声、主油道压力、机油温度、冷却水温度、一个工作循环内采集的瞬时转速及对应的曲轴转角、每个振动通道的振动加速度值；相应地，根据柴油机的高转速工况监测参数，对柴油机进行高转速工况性能评估，得到高转速工况性能评估得分包括：根据高转速工况下一个工作循环内采集的瞬时转速，确定最高空转转速和用来反映柴油机在高转速工况下转速波动情况的转速稳定性；根据高转速工况下一个工作循环内采集的瞬时转速及对应的曲轴转角，确定用来反映衡量柴油机在高转速工况下各气缸工作均衡程度的工作不均匀性；根据高转速工况下每个振动通道的振动加速度值，确定用来反映柴油机在高转速工况下各振动通道振动情况的振动烈度；对高转速工况下的最高空转转速、排烟程度、噪声、主油道压力、机油温度、冷却水温度、转速稳定性、工作不均匀性、振动烈度分别进行评分，得到高转速工况下的最高空转转速得分、排烟程度得分、噪声得分、主油道压力得分、机油温度得分、冷却水温度得分、转速稳定性得分、工作不均匀性得分、振动烈度得分；对高转速工况下的最高空转转速得分、排烟程度得分、噪声得分、主油道压力得分、机油温度得分、冷却水温度得分、转速稳定性得分、工作不均匀性得分、振动烈度得分进行加权，得到高转速工况性能评估得分。
优选地，在柴油机处于加速工况下对柴油机进行性能监测得到的加速工况监测参数包括在加速过程中的瞬时转速，在柴油机处于减速工况下对柴油机进行性能监测得到的减速工况监测参数包括在减速过程中的瞬时转速；相应地，根据柴油机的加速工况监测参数和减速工况监测参数，对柴油机进行加减速工况性能评估，得到加减速工况性能评估得分包括：根据在加速过程中的瞬时转速，确定从怠速加速至指定高速所经历的加速时间；根据在减速过程中的瞬时转速，确定从指定高速自然减速至怠速所经历的减速时间；对加速时间和减速时间分别进行评分，得到加速时间得分和减速时间得分；对加速时间得分和减速时间得分进行加权，得到加减速工况性能评估得分。
优选地，所述根据柴油机的外观评估得分、起动性能评估得分、各工况性能评估得分，对柴油机的技术状况进行综合评估，得到柴油机技术状况包括：对柴油机的外观评估得分、起动性能评估得分、各工况性能评估得分进行加权，得到柴油机技术状况得分。
优选地，所述根据柴油机的外观评估得分、起动性能评估得分、各工况性能评估得分，对柴油机的技术状况进行综合评估，得到柴油机技术状况还包括：按照柴油机技术状况得分以及等级划分规则，确定柴油机技术状况等级。
本发明提供了一种柴油机技术状况监测与综合评估方法，通过对重型车辆的柴油机进行起动前、起动过程中、起动后多种工况的监测，得到起动前、起动过程中、起动后多种工况下的柴油机参数，并基于这些参数进行柴油机技术状况的综合评估，准确性高。
附图说明
图1是本发明实施例提供的柴油机技术状况监测与综合评估方法的流程图；
图2是柴油机一个工作循环内瞬时转速信号波形图；
图3是柴油机技术状况评估剖面图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明实施例提供的柴油机技术状况监测与综合评估方法的流程图，如图1所示，所述方法可以包括以下步骤：
步骤S101：柴油机起动前，对柴油机进行外观检查，得到外观参数。
所述外观参数包括机油泄露情况、柴油泄露情况、防冻液泄露情况、线缆破损情况、隔热层破损情况、高压油管生锈腐蚀情况、电机生锈腐蚀情况中的二个或以上。
上述外观参数可以在柴油机起动前，通过直观观察得到。
步骤S102：柴油机起动过程中，对柴油机进行起动过程监测，得到起动过程监测参数。
所述起动过程监测参数包括但不限于预油压和瞬时转速。
步骤S103：柴油机起动后，在各工况下对柴油机进行性能监测，得到各工况监测参数。
柴油机的各工况包括低转速工况、最大扭矩转速工况、高转速工况、加速工况和减速工况中的两个或以上。
在柴油机处于低转速工况下，对柴油机进行性能监测，得到低转速工况监测参数，该参数包括但不限于排烟程度、噪声、主油道压力、机油温度、冷却水温度、一个工作循环内采集的瞬时转速及对应的曲轴转角、每个振动通道的振动加速度值。
在柴油机处于最大扭矩转速工况下，对柴油机进行性能监测，得到最大扭矩转速工况监测参数，该参数包括但不限于排烟程度、噪声、主油道压力、机油温度、冷却水温度、一个工作循环内采集的瞬时转速及对应的曲轴转角、每个振动通道的振动加速度值。
在柴油机处于高转速工况下，对柴油机进行性能监测，得到高转速工况监测参数，该参数包括但不限于排烟程度、噪声、主油道压力、机油温度、冷却水温度、一个工作循环内采集的瞬时转速及对应的曲轴转角、每个振动通道的振动加速度值。
在柴油机处于加速工况下，对柴油机进行性能监测，得到加速工况监测参数，该参数包括但不限于在加速过程中的瞬时转速。
在柴油机处于减速工况下，对柴油机进行性能监测，得到减速工况监测参数，该参数包括但不限于在减速过程中的瞬时转速。
上述步骤S102和步骤S103的各参数中，有些通过传感器、采集器等监测，例如，通过磁电式转速传感器监测瞬时转速，通过振动加速度传感器监测振动加速度，通过测温传感器监测机油温度，等等；有些通过直观感受得到，例如，排烟程度(青色(正常)黑烟白烟蓝烟)，噪声(正常敲击声工作粗暴喘振)。
步骤S104：根据柴油机的外观参数、起动过程监测参数、各工况监测参数，分别对柴油机进行外观评估、起动过程性能评估、各工况性能评估，得到柴油机的外观评估得分、起动过程性能评估得分、各工况性能评估得分。
根据柴油机的外观参数，对柴油机进行外观评估，得到柴油机的外观评估得分可以包括：对机油泄露情况、柴油泄露情况、防冻液泄露情况、线缆破损情况、隔热层破损情况、高压油管生锈腐蚀情况、电机生锈腐蚀情况中的二项或以上分别进行评分，得到各项得分，并对各项得分进行加权，得到外观评估得分。其中，外观评估的每个评估项的得分按照每个评估项的实际情况而定，以机油泄露情况为例，可以划分为无泄漏和有泄露两种情况，此时，无泄漏计100分，有泄露计50分，也可以划分为无泄漏、轻微泄露、严重泄露三种情况，此时无泄漏计100分、轻微泄露计80分、严重泄露计40分。外观评估的各个评估项的加权权重根据专家经验而定。
根据柴油机的起动过程监测参数，对柴油机进行起动性能评估，得到起动性能评估得分可以包括：根据柴油机起动过程中瞬时转速，确定起动转速、最低稳定转速和从起动转速到最低稳定转速经历的时间，并根据起动转速、最低稳定转速和从起动转速到最低稳定转速经历的时间，确定用来反映柴油机起动性能的起动加速度；对预油压和起动加速度分别进行评分，得到预油压得分和起动加速度得分，并对预油压得分和起动加速度得分进行加权，得到起动性能评估得分。其中，起动性能评估的每个评估项的得分按照每个评估项的实际情况而定。以预油压为例，按照监测的预油压是否在正常预油压范围划分为预油压正常和预油压异常两种情况，预油压正常计100分，预油压异常计0分。起动性能评估的各个评估项的加权权重根据专家经验而定。
根据柴油机的低转速工况监测参数，对柴油机进行低转速工况性能评估，得到低转速工况性能评估得分可以包括：根据低转速工况下一个工作循环内采集的转速值，确定最低空转转速和用来反映柴油机在低转速工况下转速波动情况的转速稳定性；根据低转速工况下一个工作循环内采集的转速值及对应的曲轴转角，确定用来反映衡量柴油机在低转速工况下各气缸工作均衡程度的工作不均匀性；根据低转速工况下每个振动通道的振动加速度值，确定用来反映柴油机在低转速工况下各振动通道振动情况的振动烈度；对低转速工况下的最低空转转速、排烟程度、噪声、主油道压力、机油温度、冷却水温度、转速稳定性、工作不均匀性、振动烈度中的二项或以上分别进行评分，得到各项得分，并对各项得分进行加权，得到低转速工况性能评估得分。其中，低转速工况性能评估的每个评估项的得分按照每个评估项的实际情况而定。以特征参数转速稳定性为例，转速稳定性的数值在低转速工况下转速稳定性正常范围内，则认为转速稳定性正常，此时转速稳定性计100分，否则转速稳定性异常计50分。以监测参数排烟程度为例，青烟100分，黑烟10分，白烟50分，蓝烟80分。低转速工况性能评估的各个评估项的加权权重根据专家经验而定。
根据柴油机的最大扭矩转速工况监测参数，对柴油机进行最大扭矩转速工况性能评估，得到最大扭矩转速工况性能评估得分可以包括：根据最大扭矩转速工况下一个工作循环内采集的转速值，确定用来反映柴油机在最大扭矩转速工况下转速波动情况的转速稳定性；根据最大扭矩转速工况下一个工作循环内采集的转速值及对应的曲轴转角，确定用来反映衡量柴油机在最大扭矩转速工况下各气缸工作均衡程度的工作不均匀性；根据最大扭矩转速工况下每个振动通道的振动加速度值，确定用来反映柴油机在最大扭矩转速工况下各振动通道振动情况的振动烈度；对最大扭矩转速工况下的排烟程度、噪声、主油道压力、机油温度、冷却水温度、转速稳定性、工作不均匀性、振动烈度中的二项或以上分别进行评分，得到各项得分，并对各项得分进行加权，得到最大扭矩转速工况性能评估得分。其中，最大扭矩转速工况性能评估的每个评估项的得分按照每个评估项的实际情况而定。以特征参数工作不均匀性为例，工作不均匀性的数值在最大扭矩转速工况下的正常范围内，则认为均匀，计100分，否则认为不均匀，计50分。以监测参数机油温度为例，机油温度在最大扭矩转速工况下的正常范围内，则认为温度正常，计100分，否则认为温度不正常，计0分。最大扭矩转速工况性能评估的各个评估项的加权权重根据专家经验而定。
根据柴油机的高转速工况监测参数，对柴油机进行高转速工况性能评估，得到高转速工况性能评估得分可以包括：根据高转速工况下一个工作循环内采集的转速值，确定最高空转转速和用来反映柴油机在高转速工况下转速波动情况的转速稳定性；根据高转速工况下一个工作循环内采集的转速值及对应的曲轴转角，确定用来反映衡量柴油机在高转速工况下各气缸工作均衡程度的工作不均匀性；根据高转速工况下每个振动通道的振动加速度值，确定用来反映柴油机在高转速工况下各振动通道振动情况的振动烈度；对高转速工况下的最高空转转速、排烟程度、噪声、主油道压力、机油温度、冷却水温度、转速稳定性、工作不均匀性、振动烈度中的二项或以上分别进行评分，得到各项得分，并对各项得分进行加权，得到高转速工况性能评估得分。其中，高转速工况性能评估的每个评估项的得分按照每个评估项的实际情况而定。以特征参数振动烈度为例，振动烈度的数值在高转速工况下的正常范围内，则认为正常，计100分，否则认为不正常，计50分。以监测参数主油道压力为例，主油道压力在高转速工况下的正常范围内，则认为主油道压力正常，计100分，否则认为主油道压力不正常，计0分。高转速工况性能评估的各个评估项的加权权重根据专家经验而定。
根据柴油机的加速工况监测参数和减速工况监测参数，对柴油机进行加减速工况性能评估，得到加减速工况性能评估得分可以包括：根据在加速过程中的瞬时转速，确定从怠速加速至指定高速所经历的加速时间；根据在减速过程中的瞬时转速，确定从指定高速自然减速至怠速所经历的减速时间；对加速时间和减速时间分别进行评分，得到加速时间得分和减速时间得分；对加速时间得分和减速时间得分进行加权，得到加减速工况性能评估得分。本发明通过加速时间评价加速性能优劣，加速时间在预设加速时间范围内，则认为加速性能好，计100分，否则认为加速性能差，计50分。同样地，通过减速时间评价减速性能优劣，减速时间在预设减速时间范围内，则认为减速性能好，计100分，否则认为减速性能差，计50分。加速和减速的加权权重根据专家经验而定。
步骤S105：根据柴油机的外观评估得分、起动性能评估得分、各工况性能评估得分，对柴油机的技术状况进行综合评估，得到柴油机技术状况。
本发明对柴油机的外观评估得分、起动性能评估得分、各工况性能评估得分进行加权，得到柴油机技术状况得分，其中，柴油机的外观评估得分、起动性能评估得分、各工况性能评估得分的加权权重根据专家经验而定，满分100分。另外，本发明还可以按照柴油机技术状况得分以及等级划分规则，确定柴油机技术状况等级，例如优、良、一般、合格、不合格。
本发明综合考虑了柴油机起动前、起动过程中、起动后多种工况的参数，并基于这些参数对柴油机技术状况进行综合评估，能够提高柴油机技术状况评估准确性，有利于筛选出技术状况不佳(即技术状况得分低或者柴油机技术状况等级为不合格)的柴油机，并及时维护这些柴油机。另外，在对这些柴油机进行维护时，可以根据各个评估项的计分进行有针对性的保养和维修，节约维护时间成本。
为便于理解，下面以重型柴油机(即，重型装备的柴油机，例如军用装甲车辆的柴油机)为例进行详细说明，本实施例基于监测参数进行重型柴油机技术状况监测与综合评估，通过传感器监测柴油机的状态，测量不同工况下柴油机的多种状态参数，提取状态特征，并通过加权方法获得柴油机技术状况的综合评分，依此进行柴油机技术状况的评估。
一、柴油机监测工况与监测参数(或称状态参数)、特征参数(或称状态特征参数)
重型柴油机功率大，负载大，在不同使用工况下表现的性能不同，因此本实施例选择在不同典型工况下进行状态监测，对柴油机技术状况进行综合评估。参见表1的典型监测工况与用于技术状况评估的监测参数和特征参数。
表1柴油机监测工况与监测参数
在表1中的特征参数的具体定义如下：
1.起动加速度
起动加速度反映了柴油机起动性能的好坏，用起动过程中，从起动转速到最低稳定转速的平均加速度as来表示，单位r/s2。
式中，n0-起动转速，r/min；n1-最低稳定转速，r/min；ts-起动转速到最低稳定转速经历的时间，s。
2.转速稳定性
转速稳定性是指柴油机转速的波动情况，用柴油机一个工作循环内瞬时转速偏离平均转速的程度Sn来表示。
式中，k-柴油机一个工作循环内采集的转速值的数量；-柴油机平均转速，r/min；ni-柴油机瞬时转速，r/min。
3.工作不均匀性
柴油机工作不均匀性用来衡量一个工作循环内各气缸工作的均衡程度，用转速增量的标准差S表示。
一个工作循环内有N个波动，分别找出每个波动对应的波谷Aai和波峰Abi，i＝1，2，…，N，N为气缸数量。
根据N个波动中每个波动对应的波谷Aai和波峰Abi，得到N个气缸中每个气缸的转速增量Δni和转速增量的平均值N个气缸中每个气缸的转速增量Δni和转速增量的平均值/>确定转速增量的标准差S。
以某型装甲车辆柴油机为例，该型柴油机为12缸型，一个工作循环是720℃A(曲轴转角)。在一个工作循环内瞬时转速信号波形如图2所示。
1)图2中，一个工作循环内有12个波动，分别找出每个波动对应的波谷Aai和波峰Abi，i＝1，2，…，N。N为气缸数量。
2)求各缸转速增量Δni：
Δni＝Abi-Aai
3)求转速增量的标准差S作为评价指标：
其中，为转速增量的平均值。
4.加速时间
本实施例中，加速时间是指柴油机在怠速(例如600r/min)时，驾驶员迅速踩下油门踏板，使转速快速升至指定高速(例如2000r/min)时所经历的时间，单位s。
加速时间反映柴油机加速性能的好坏。通常，加速时间越小，加速性能越好；反之，加速时间越长，加速性能越差。
5.减速时间
本实施例中，减速时间是指柴油机在指定高速(例如转速2000r/min)时，驾驶员迅速松开油门踏板，使柴油机自然降速至怠速(例如600r/min)时所经历的时间，单位s。
减速时间反映柴油机气缸活塞组和曲轴连杆机构的磨损。通常，磨损越严重，摩擦副间隙越大，运动阻力变小，减速时间变长；反之，减速时间变小。
6.振动烈度
设振动通道数为N，每个通道记为i，i＝1，2，…，N。每个通道采集的振动数据序列长度记为M，则每个振动加速度值为Vij，j＝1，2，…，M。则，计算振动烈度L如下：
振动烈度表示柴油机振动强烈程度，可用于反映柴油机运转情况。
二、柴油机技术状况评估模型
参见图3，本实施例中，从起动前外观检查、起动性能评估、低转速下性能评估、最大扭矩转速下性能评估、高转速下性能评估、加减速过程性能评估六个剖面评估柴油机技术状况，柴油机技术状况评估模型采用综合加权的方法，上述各个剖面的加权权重可通过专家经验确定，例如分别为0.2、0.25、0.1、0.1、0.1、0.25。
技术状况评分按百分制计算。即，技术状况综合评价满分100分，各剖面评价满分各为100分。
按技术状况综合评价分值M，确定技术状况等级，本实施例中，分为四级，分别是：良好、一般、合格、不合格。判定规则如下：M≥85技术状态为良好；75≤M＜85技术状况为一般；60≤M＜75技术状况为合格；M＜60技术状况为不合格。
其中，各个剖面模型的评估方法如下：
1.外观检查评估
参见表2，将外观检查的机油泄漏情况、柴油泄漏情况、防冻液泄露情况、线缆破损情况、隔热层破损情况、高压油管生锈、腐蚀情况和电机生锈、腐蚀情况作为外观检查评估的各个评估项。本实施例中，外观检查评估的每个评估项的检查结论均包括“无”、“轻微”、“严重”三种，计分规则如下：“无”计100分；“轻微”计80分；“严重”计40分。
外观检查评估采用综合加权的方法，即，将上述各个评估项进行加权，得到外观检查评估得分，上述各个评估项的加权权重可通过专家经验确定，例如分别为0.3、0.1、0.2、0.1、0.1、0.1、0.1。外观检查评分按百分制计算。即，外观检查评分满分100分，各评估项满分各为100分。
表2外观检查内容及权重
| 评估项 | 权重 | 结论 |
| 机油泄漏情况 | 0.3 | 无轻微严重 |
| 柴油泄漏情况 | 0.1 | 无轻微严重 |
| 防冻液泄露情况 | 0.2 | 无轻微严重 |
| 线缆破损情况 | 0.1 | 无轻微严重 |
| 隔热层破损情况 | 0.1 | 无轻微严重 |
| 高压油管生锈、腐蚀情况 | 0.1 | 无轻微严重 |
| 电机生锈、腐蚀情况 | 0.1 | 无轻微严重 |
2.起动性能评估
参见表3，将起动过程的监测参数预油压和特征参数起动加速度作为起动性能评估的评估项。本实施例中，预油压和起动加速度两个评估项的计分规则如下：
1)依据预油压监测值，将预油压的检查结论划分为正常和异常两种，计分规则为，预油压正常计100分，异常计0分。
2)依据起动加速度监测值，评判柴油机起动性能，划分为起动正常、起动困难、无法起动三种情况，计分规则为，起动正常100分，起动困难50分，无法起动0分。
起动性能评估采用综合加权的方法，即，将预油压和起动加速度进行加权，得到起动性能评估得分。其中，预油压和起动加速度的加权权重可通过专家经验确定，例如分别为0.3和0.7。
起动性能评估的评分按百分制计算。即，起动性能评分满分100分，各评估项满分各为100分。
表3起动性能评估内容及权重
| 评估项 | 权重 | 结论 |
| 预油压 | 0.3 | 正常异常 |
| 起动加速度 | 0.7 | 起动正常起动困难无法起动 |
3.低转速下性能评估
参见表4，将低转速下性能评估的监测参数最低空转转速、排烟程度(青色(正常)黑烟白烟蓝烟)、噪声(正常敲击声工作粗暴喘振)、主油道压力、机油温度、冷却水温度和特征参数转速稳定性、工作不均匀性和振动烈度作为低转速下性能评估的评估项。本实施例中，各个评估项的计分规则如下：
1)根据最低空转转速(或最低稳定转速)监测值，确定该工况下柴油机最低空转转速(或最低稳定转速)是否正常，若检查结论为正常，则计100分，若检查结论为不正常，则计50分。
2)根据转速稳定性的数据，确定该工况下柴油机转速是否稳定，若检查结论为稳定，则计100分，若检查结论为不稳定，则计50分。
3)根据工作不均匀性的数据，确定该工况下柴油机工作是否均匀，若检查结论为均匀，则计100分，若检查结论不均匀，则计50分。
4)本实施例的排烟程度指排烟的颜色，不同颜色计分不同，例如青烟计100分，黑烟计10分，白烟计50分，蓝烟计80分。
5)本实施例的噪声情况分正常、敲击声、工作粗暴、喘振四种，其中，正常计100分，敲击声计0分，工作粗暴0分，喘振50分。
6)根据振动烈度的数据，确定该工况下柴油机振动强烈程度，若检查结论为正常，则计100分，若检查结论为不正常，则计50分。
7)根据机油温度的监测值，确定该工况下机油温度是否正常，若检查结论为正常，则计100分，若检查结论为不正常，则计0分。
8)根据冷却水温度的监测值，确定该工况下冷却水温度是否正常，若检查结论为正常，则计100分，若检查结论为不正常，则计0分。
9)根据主油道压力的监测值，确定该工况下主油道压力是否正常，若检查结论为正常，则计100分，若检查结论为不正常，则计0分。
低转速下性能评估采用综合加权的方法，即，将上述各个评估项进行加权，得到低转速下性能评估得分，其中，上述各个评估项的加权权重可通过专家经验确定，例如排烟程度设为0.2，其他均设为0.1。
低转速下性能评估的评分按百分制计算，即，低转速下性能评分满分100分。
表4低转速下性能评估内容及权重
| 评估项 | 权重 | 结论 |
| 最低空转(稳定)转速 | 0.1 | 正常|不正常 |
| 转速稳定性 | 0.1 | 稳定|不稳定 |
| 工作不均匀性 | 0.1 | 均匀|不均匀 |
| 排烟程度 | 0.2 | 青色(正常)黑烟白烟蓝烟) |
| 噪声 | 0.1 | 正常敲击声工作粗暴喘振 |
| 振动烈度 | 0.1 | 正常|不正常 |
| 机油温度 | 0.1 | 正常|不正常 |
| 主油道压力 | 0.1 | 正常|不正常 |
| 冷却水温度 | 0.1 | 正常|不正常 |
4.最大扭矩转速下性能评估
参见表5，将最大扭矩转速下性能评估的监测参数排烟程度(青色(正常)|黑烟|白烟|蓝烟)、噪声(正常|敲击声|工作粗暴喘振)、主油道压力、机油温度、冷却水温度和特征参数转速稳定性、工作不均匀性和振动烈度作为低转速下性能评估的评估项。本实施例中，各个评估项的计分规则如下：
1)根据转速稳定性的数据，确定该工况下柴油机转速是否稳定，若检查结论为稳定，则计100分，若检查结论为不稳定，则计50分。
2)根据工作不均匀性的数据，确定该工况下柴油机工作是否均匀，若检查结论为均匀，则计100分，若检查结论不均匀，则计50分。
3)本实施例的排烟程度指排烟的颜色，不同颜色计分不同，例如青烟计100分，黑烟计10分，白烟计50分，蓝烟计80分。
4)本实施例的噪声情况分正常、敲击声、工作粗暴、喘振四种，其中，正常计100分，敲击声计0分，工作粗暴0分，喘振50分。
5)根据振动烈度的数据，确定该工况下柴油机振动强烈程度，若检查结论为正常，则计100分，若检查结论为不正常，则计50分。
6)根据机油温度的监测值，确定该工况下机油温度是否正常，若检查结论为正常，则计100分，若检查结论为不正常，则计0分。
7)根据冷却水温度的监测值，确定该工况下冷却水温度是否正常，若检查结论为正常，则计100分，若检查结论为不正常，则计0分。
8)根据主油道压力的监测值，确定该工况下主油道压力是否正常，若检查结论为正常，则计100分，若检查结论为不正常，则计0分。
最大扭矩转速下性能评估采用综合加权的方法，即，将上述各个评估项进行加权，得到最大扭矩转速下性能评估得分，其中，上述各个评估项的加权权重可通过专家经验确定，例如排烟程度和噪声设为0.2，其他均设为0.1。
最大扭矩转速下性能评估的评分按百分制计算，即最大扭矩转速下性能评分满分100分。
表5最大扭矩转速下性能评估内容及权重
| 评估项 | 权重 | 结论 |
| 转速稳定性 | 0.1 | 稳定不稳定 |
| 工作不均匀性 | 0.1 | 均匀不均匀 |
| 排烟程度 | 0.2 | 青色(正常)黑烟白烟蓝烟) |
| 噪声 | 0.2 | 正常敲击声工作粗暴喘振 |
| 振动烈度 | 0.1 | 正常不正常 |
| 机油温度 | 0.1 | 正常不正常 |
| 主油道压力 | 0.1 | 正常不正常 |
| 冷却水温度 | 0.1 | 正常不正常 |
5.高转速下性能评估
参见表6，将高转速下性能评估的监测参数最高空转转速、排烟程度(青色(正常)黑烟白烟蓝烟)、噪声(正常敲击声工作粗暴喘振)、主油道压力、机油温度、冷却水温度和特征参数转速稳定性、工作不均匀性和振动烈度作为低转速下性能评估的评估项。本实施例中，各个评估项的计分规则如下：
1)根据最高空转转速监测值，确定该工况下柴油机最高空转转速是否正常，若检查结论为正常，则计100分，若检查结论为不正常，则计50分。
2)根据转速稳定性的数据，确定该工况下柴油机转速是否稳定，若检查结论为稳定，则计100分，若检查结论为不稳定，则计50分。
3)根据工作不均匀性的数据，确定该工况下柴油机工作是否均匀，若检查结论为均匀，则计100分，若检查结论不均匀，则计50分。
4)本实施例的排烟程度指排烟的颜色，不同颜色计分不同，例如青烟计100分，黑烟计10分，白烟计50分，蓝烟计80分。
5)本实施例的噪声情况分正常、敲击声、工作粗暴、喘振四种，其中，正常计100分，敲击声计0分，工作粗暴0分，喘振50分。
6)根据振动烈度的数据，确定该工况下柴油机振动强烈程度，若检查结论为正常，则计100分，若检查结论为不正常，则计50分。
7)根据机油温度的监测值，确定该工况下机油温度是否正常，若检查结论为正常，则计100分，若检查结论为不正常，则计0分。
8)根据冷却水温度的监测值，确定该工况下冷却水温度是否正常，若检查结论为正常，则计100分，若检查结论为不正常，则计0分。
9)根据主油道压力的监测值，确定该工况下主油道压力是否正常，若检查结论为正常，则计100分，若检查结论为不正常，则计0分。
高转速下性能评估采用综合加权的方法，即，将上述各个评估项进行加权，得到高转速下性能评估得分，其中，上述各个评估项的加权权重可通过专家经验确定，例如排烟程度设为0.2，其他均设为0.1。
高转速下性能评估的评分按百分制计算，即，高转速下性能评分满分100分。
表6高转速下性能评估内容及权重
| 评估项 | 权重 | 结论 |
| 最高空转转速 | 0.1 | 正常|不正常 |
| 转速稳定性 | 0.1 | 稳定|不稳定 |
| 工作不均匀性 | 0.1 | 均匀|不均匀 |
| 排烟程度 | 0.2 | 青色(正常)|黑烟|白烟|蓝烟) |
| 噪声 | 0.1 | 正常|敲击声|工作粗暴|喘振 |
| 振动烈度 | 0.1 | 正常|不正常 |
| 机油温度 | 0.1 | 正常|不正常 |
| 主油道压力 | 0.1 | 正常|不正常 |
| 冷却水温度 | 0.1 | 正常|不正常 |
6.加减速性能评估
参见表7，将监测的柴油机的加速时间和减速时间作为加减速性能评估的评估项，依据监测的柴油机的加速时间和减速时间，划分为好和差两种结论。本实施例中，按照划分的两种结论对评估项进行计分，具体计分规则如下：
1)加速时间：若好，则计100分，若差，则计50分；
2)减速时间：若好，则100分，若差，则计50分。
加减速性能评估采用综合加权的方法，即，将加速时间和减速时间的计分进行加权，得到加减速性能评估得分，其中，加速时间的加权权重和减速时间的加权权重可通过专家经验确定，例如加速时间设为0.6，减速时间设为0.4。
加减速性能评估的评分按百分制计算，即，加减速性能评分满分100分。
表7加减速性能评估内容及权重
综上所述，本发明具有以下优点：
本发明基于监测的柴油机起动前、起动过程中、起动后多种工况的参数，对柴油机技术状况进行综合评估，能够提高柴油机技术状况评估的准确性。
以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。
Claims (10)
1.一种柴油机技术状况监测与综合评估方法，其特征在于，所述方法包括：
柴油机起动前，对柴油机进行外观检查，得到外观参数；
柴油机起动过程中，对柴油机进行起动过程监测，得到起动过程监测参数；
柴油机起动后，在各工况下对柴油机进行性能监测，得到各工况监测参数；
根据柴油机的外观参数、起动过程监测参数、各工况监测参数，分别对柴油机进行外观评估、起动性能评估、各工况性能评估，得到柴油机的外观评估得分、起动性能评估得分、各工况性能评估得分；
根据柴油机的外观评估得分、起动性能评估得分、各工况性能评估得分，对柴油机的技术状况进行综合评估，得到柴油机技术状况。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外观参数包括机油泄露情况、柴油泄露情况、防冻液泄露情况、线缆破损情况、隔热层破损情况、高压油管生锈腐蚀情况、电机生锈腐蚀情况；所述根据柴油机的外观参数，对柴油机进行外观评估，得到柴油机的外观评估得分包括：
对机油泄露情况、柴油泄露情况、防冻液泄露情况、线缆破损情况、隔热层破损情况、高压油管生锈腐蚀情况、电机生锈腐蚀情况分别进行评分，得到机油泄露情况得分、柴油泄露情况得分、防冻液泄露情况得分、线缆破损情况得分、隔热层破损情况得分、高压油管生锈腐蚀情况得分、电机生锈腐蚀情况得分；
对机油泄露情况得分、柴油泄露情况得分、防冻液泄露情况得分、线缆破损情况得分、隔热层破损情况得分、高压油管生锈腐蚀情况得分、电机生锈腐蚀情况得分进行加权，得到外观评估得分。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述起动过程监测参数包括预油压和瞬时转速；所述根据柴油机的起动过程监测参数，对柴油机进行起动性能评估，得到起动性能评估得分包括：
根据柴油机起动过程中瞬时转速，确定起动转速、最低稳定转速和从起动转速到最低稳定转速经历的时间，并根据起动转速、最低稳定转速和从起动转速到最低稳定转速经历的时间，确定用来反映柴油机起动性能的起动加速度；
对预油压和起动加速度分别进行评分，得到预油压得分和起动加速度得分；
对预油压得分和起动加速度得分进行加权，得到起动性能评估得分。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，柴油机的各工况包括低转速工况、最大扭矩转速工况、高转速工况、加速工况和减速工况中的至少两个。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在柴油机处于低转速工况下对柴油机进行性能监测得到的低转速工况监测参数包括排烟程度、噪声、主油道压力、机油温度、冷却水温度、一个工作循环内采集的瞬时转速及对应的曲轴转角、每个振动通道的振动加速度值；
相应地，根据柴油机的低转速工况监测参数，对柴油机进行低转速工况性能评估，得到低转速工况性能评估得分包括：
根据低转速工况下一个工作循环内采集的瞬时转速，确定最低空转转速和用来反映柴油机在低转速工况下转速波动情况的转速稳定性；
根据低转速工况下一个工作循环内采集的瞬时转速及对应的曲轴转角，确定用来反映衡量柴油机在低转速工况下各气缸工作均衡程度的工作不均匀性；
根据低转速工况下每个振动通道的振动加速度值，确定用来反映柴油机在低转速工况下各振动通道振动情况的振动烈度；
对低转速工况下的最低空转转速、排烟程度、噪声、主油道压力、机油温度、冷却水温度、转速稳定性、工作不均匀性、振动烈度分别进行评分，得到低转速工况下的最低空转转速得分、排烟程度得分、噪声得分、主油道压力得分、机油温度得分、冷却水温度得分、转速稳定性得分、工作不均匀性得分、振动烈度得分；
对低转速工况下的最低空转转速得分、排烟程度得分、噪声得分、主油道压力得分、机油温度得分、冷却水温度得分、转速稳定性得分、工作不均匀性得分、振动烈度得分进行加权，得到低转速工况性能评估得分。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在柴油机处于最大扭矩转速工况下对柴油机进行性能监测得到的最大扭矩转速工况监测参数包括：排烟程度、噪声、主油道压力、机油温度、冷却水温度、一个工作循环内采集的瞬时转速及对应的曲轴转角、每个振动通道的振动加速度值；
相应地，根据柴油机的最大扭矩转速工况监测参数，对柴油机进行最大扭矩转速工况性能评估，得到最大扭矩转速工况性能评估得分包括：
根据最大扭矩转速工况下一个工作循环内采集的瞬时转速，确定用来反映柴油机在最大扭矩转速工况下转速波动情况的转速稳定性；
根据最大扭矩转速工况下一个工作循环内采集的瞬时转速及对应的曲轴转角，确定用来反映衡量柴油机在最大扭矩转速工况下各气缸工作均衡程度的工作不均匀性；
根据最大扭矩转速工况下每个振动通道的振动加速度值，确定用来反映柴油机在最大扭矩转速工况下各振动通道振动情况的振动烈度；
对最大扭矩转速工况下的排烟程度、噪声、主油道压力、机油温度、冷却水温度、转速稳定性、工作不均匀性、振动烈度分别进行评分，得到最大扭矩转速工况下的排烟程度得分、噪声得分、主油道压力得分、机油温度得分、冷却水温度得分、转速稳定性得分、工作不均匀性得分、振动烈度得分；
对最大扭矩转速工况下的排烟程度得分、噪声得分、主油道压力得分、机油温度得分、冷却水温度得分、转速稳定性得分、工作不均匀性得分、振动烈度得分进行加权，得到最大扭矩转速工况性能评估得分。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在柴油机处于高转速工况下对柴油机进行性能监测得到的高转速工况监测参数包括：排烟程度、噪声、主油道压力、机油温度、冷却水温度、一个工作循环内采集的瞬时转速及对应的曲轴转角、每个振动通道的振动加速度值；
相应地，根据柴油机的高转速工况监测参数，对柴油机进行高转速工况性能评估，得到高转速工况性能评估得分包括：
根据高转速工况下一个工作循环内采集的瞬时转速，确定最高空转转速和用来反映柴油机在高转速工况下转速波动情况的转速稳定性；
根据高转速工况下一个工作循环内采集的瞬时转速及对应的曲轴转角，确定用来反映衡量柴油机在高转速工况下各气缸工作均衡程度的工作不均匀性；
根据高转速工况下每个振动通道的振动加速度值，确定用来反映柴油机在高转速工况下各振动通道振动情况的振动烈度；
对高转速工况下的最高空转转速、排烟程度、噪声、主油道压力、机油温度、冷却水温度、转速稳定性、工作不均匀性、振动烈度分别进行评分，得到高转速工况下的最高空转转速得分、排烟程度得分、噪声得分、主油道压力得分、机油温度得分、冷却水温度得分、转速稳定性得分、工作不均匀性得分、振动烈度得分；
对高转速工况下的最高空转转速得分、排烟程度得分、噪声得分、主油道压力得分、机油温度得分、冷却水温度得分、转速稳定性得分、工作不均匀性得分、振动烈度得分进行加权，得到高转速工况性能评估得分。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在柴油机处于加速工况下对柴油机进行性能监测得到的加速工况监测参数包括在加速过程中的瞬时转速，在柴油机处于减速工况下对柴油机进行性能监测得到的减速工况监测参数包括在减速过程中的瞬时转速；
相应地，根据柴油机的加速工况监测参数和减速工况监测参数，对柴油机进行加减速工况性能评估，得到加减速工况性能评估得分包括：
根据在加速过程中的瞬时转速，确定从怠速加速至指定高速所经历的加速时间；
根据在减速过程中的瞬时转速，确定从指定高速自然减速至怠速所经历的减速时间；
对加速时间和减速时间分别进行评分，得到加速时间得分和减速时间得分；
对加速时间得分和减速时间得分进行加权，得到加减速工况性能评估得分。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据柴油机的外观评估得分、起动性能评估得分、各工况性能评估得分，对柴油机的技术状况进行综合评估，得到柴油机技术状况包括：
对柴油机的外观评估得分、起动性能评估得分、各工况性能评估得分进行加权，得到柴油机技术状况得分。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据柴油机的外观评估得分、起动性能评估得分、各工况性能评估得分，对柴油机的技术状况进行综合评估，得到柴油机技术状况还包括：
按照柴油机技术状况得分以及等级划分规则，确定柴油机技术状况等级。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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