柴油发动机润滑油品质分析模型的深入研究

论文摘要

润滑油在企业巨大的维护保养成本中所占的费用很少,但其作用是极为重要的。良好的润滑就需要合理使用润滑油,随时监测润滑油的使用状况,保证合理的换油时机,确保设备运行的安全性和有效性。油液监测技术主要对油的理化性能和油中磨粒含量进行监测,可及时了解设备的工作状态和油液的污染情况,做到按质换油。目前该技术被越来越多的企业重视,开发了多种油液监测仪。本课题在研究各种润滑油理化指标和劣化机理,将理论和工程应用相结合,基本实现了柴油机润滑油在线分析,从而使得油液在线分析这一新技术的实际应用可行化,对运载设备,回转机械等都有较大意义。油液在线监控是近年来才提出和研究的新型油液分析方法。目前普遍采用的是定期换油的方法,即根据里程、时间或工作环境确定换油期,偶尔也采用离线分析方法。由于不能按质换油,定期换油方法会造成润滑油的巨大浪费,而离线分析具有仪器体积庞大、成本高等缺点。本课题着重研究柴油机润滑油的在线实时品质分析,快速得到油液状态,以减少柴油机系统的进一步损伤。本文研究了柴油机润滑回路的基本结构组成、特点及工作原理。系统研究了润滑油离线分析方法及相关油液品质判定标准后,基于润滑油若干理化指标和劣化机理,设计了润滑油在线分析系统。在线分析参数包括润滑油污染度、粘度、压力、温度等敏感因子。在有机融合多种监测机理与开发手段的基础上,研制油液污染度复合传感器探头及后续电容-电压转换、信号调理等硬件电路。探索出了一条利用润滑油温度、压力和发动机转速来在线分析润滑油品质的新途径,根据实际需要制作了润滑油压力、温度复合转接头,并验证了此方法的可靠性。利用神经网络设计润滑油品质识别模型,通过验证,此模型可靠、误差小,满足润滑油在线分析系统的要求。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 油液监测技术概述
• 1.2 在线油液分析技术现状及研究前景
• 1.2.1 油液在线分析现状
• 1.2.2 在线油液分析技术的研究前景
• 1.3 课题研究的意义和目的
• 1.4 主要研究内容
• 第2章 柴油机润滑系研究及敏感因子的选定
• 2.1 柴油机润滑原理分析
• 2.2 柴油机润滑方式及作用研究
• 2.2.1 润滑系作用
• 2.2.2 润滑系工作方式
• 2.3 油液在线分析敏感因子的选定
• 2.3.1 常用油液离线分析技术
• 2.3.2 润滑系在线分析敏感因子的选定
• 第3章 油液监测机理的研究和监测方案的构建
• 3.1 润滑油污染度在线分析方案确定
• 3.1.1 润滑油污染度在线监测机理分析
• 3.1.2 润滑油污染度在线分析方案确定
• 3.2 润滑油粘度在线分析方案确定
• 3.2.1 润滑油粘度在线分析机理
• 3.2.2 润滑油粘度在线分析方案确定
• 3.3 润滑油压力在线分析方案确定
• 3.4 润滑油温度在线分析方案确定
• 3.5 对在线监测系统探针式电容传感器的设想
• 3.5.1 YPT检测系统的组成
• 3.5.2 探针式电容传感器检测润滑油品质的基本原理
• 3.5.3 探针式电容传感器中电容与油液中污染物含量（YPT）的关系
• 3.5.4 实际使用中的探针式传感器形状设计
• 第4章 监测系统的硬件实现
• 4.1 在线监测系统的主要功能
• 4.2 在线监测系统的工作原理
• 4.3 在线监测系统的硬件系统
• 4.3.1 油液污染度传感器探头设计与制作
• 4.3.2 在线监测系统主要元件的选择
• 4.4 电容-电压转换电路硬件设计
• 4.4.1 CAV424的参考振荡器计算方法
• 4.4.2 电容式积分器计算方法
• 4.4.3 INA101集成放大电路
• 4.4.4 电容电压转换整体电路图
• 4.5 下位机硬件设计
• 4.5.1 A/D器件及微处理器的选择
• 4.5.2 其他辅助电路的设计
• 4.5.3 硬件总设计原理图
• 第5章 在线监测系统的调试与实验
• 5.1 实验油样的配制
• 5.2 在线监测系统的调试
• 5.2.1 在线监测系统的硬件调试
• 5.2.2 系统的参数设置
• 5.2.3 在线监测系统的软件调试
• 5.2.4 在线监测系统的调试
• 5.3 实验目的
• 5.4 注意事项
• 5.5 实验测点选择
• 5.6 在线监测系统的实验
• 5.6.1 在线监测实验
• 5.6.2 油液污染度实验
• 5.7 实验误差分析
• 5.8 基于BP神经网络的润滑油品质识别系统的设计与实现
• 5.8.1 BP神经网络
• 5.8.2 基于BP神经网络的润滑油品质识别系统的结构设计
• 5.8.3 神经网络模型的实验验证
• 第6章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢