基于红外测温的柴油机排气温度不均匀度诊断VIP免费

第36卷第3期红外技术Vol.36No.32014年3月InfraredTechnologyMar.2014244基于红外测温的柴油机排气温度不均匀度诊断杨昆，杨立，苏高，范春利（海军工程大学动力工程学院，湖北武汉430033）摘要：设计了柴油机排气红外监测试验台，利用红外热像仪在不同运行工况下测量6135柴油机歧管表面温度，得到了由排气管表面温度确定柴油机排烟气体温度的计算方法。分析了各缸排气歧管表面温度不均匀度与排烟温度不均匀度的关系，研究了表面发射率随温度变化的关系，验证了红外监测技术在柴油机排气不均匀度诊断和预测上的可行性和有效性。关键词：红外测温；不均匀度；柴油机排气温度中图分类号：TK14文献标识码：A文章编号：1001-8891(2014)03-0244-05DiagnosisofExhaustTemperatureNon-uniformityofDieselEngineBasedonInfraredTemperatureMeasurementYANGKun，YANGLi，SUGao，FANChun-li（CollegeofNavalArchitectureandPowerEngineering，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China）Abstract：Thispaperdesignsatest-bedwhichisappliedtodetectexhausttemperatureofadieselenginebyinfraredmeasurement.Theexhaustpipesurfacetemperatureof6135dieselengineindifferentoperatingconditionswasmeasuredbyinfraredthermalimager.Thecalculatingmethodofthedischargetemperatureofadieselenginefromthesurfacetemperatureofexhaustpipewasobtained.Therelationshipbetweendischargetemperaturenon-uniformityandthesurfacetemperaturenon-uniformityofexhaustpipewasanalysed.Inaddition，thefeasibilityandeffectivenessofinfraredinspectingtechnologywhichisappliedtodiagnosisandpredictionofthedieselengineexhausttemperaturenon-uniformitywasverified.Keywords：infraredtemperaturemeasurement，non-uniformity，dieselengineexhausttemperature0引言柴油机在许多领域都有着广泛的应用，作为一种动力装置的主体部分，对整个系统起着至关重要的作用，在日常运行中要经常对其进行故障的诊断和排除。柴油机运行模式比较复杂，只分析1种或几种症状，是很难确定其性能的。为此，研究开发新技术、新仪器和新方法以进行快速而可靠的故障诊断是很有必要的。由于许多诊断技术的侵入特性、维护运用耐久性差及缺乏实际经验等，使得运用起来有一定的困难。红外热成像技术作为一种新兴的无损检测技术，在环境温度检测、产品质量控制和监测、设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面正发挥着越来越重要的作用。近20年来，此项技术得到迅速发展，性能不断完善，功能不断增强，适用范围也不断扩大，电力、石化、冶金等工业部门都首先把红外诊断技术用作安全生产的重要措施，从而使之发展较快。而在诊断柴油机故障方面，该项技术应用并不广泛，还没有系统的深入的研究[1-6]。柴油机的废气温度与缸内燃烧过程存在一定的关系，废气温度的变化反映出柴油机工作状况（调节或喷油系统失灵等）变化，因此柴油机的废气温度成为故障诊断的重要参数之一。柴油机排烟管壁的温度与管内废气温度有关，所以排烟管温度的高低可作为柴油机故障的征兆。利用红外热成像技术对柴油机排烟管壁温度进行检测可为柴油机的故障诊断提供理论依据。本文利用FLUKETi30红外热像仪，对6135G-1型柴油机的排烟歧管进行红外温度测量，研究排气管表面温度与内部烟气温度的关系，给出利用各缸排气歧管外表面温度判断各缸排气温度不均匀度的方法，为判断各缸的工作状态提供依据。收稿日期：2013-06-08；修订日期：2013-09-12.作者简介：杨昆（1984-），男，湖北随州人，硕士研究生，主要从事传热、传质、热流体学及其应用的研究。基金项目：国家自然科学基金，编号：50906099。第36卷第3期Vol.36No.32014年3月杨昆等：基于红外测温的柴油机排气温度不均匀度诊断Mar.20142451实验设备与仪器1.1实验柴油机本文实验用6135G-1型柴油机（图1所示）为四冲程、直接喷射、非增压水冷式高速柴油机，其排烟管由铸铁制成，6个气缸共用一根主排烟管。主要参数如表1[7]所示。图16135G-1型柴油机Fig.16135G-1dieselengine表16135G-1型柴...