·420· 北京科技大学学报 1998年第5期 喷油器的泄漏、堵塞等故障，在用这种方法对燃油系进行故障诊断时，要将相比较的工况的转 速调整到一致.本试验怠速(STEYR汽车发动机)约为600r/min. 图5是不同喷油提前角下的功率谱指数.由图可见，喷油提前角的变化对功率谱指数的 影响不大，因为喷油提前角对燃油压力波的速率和压力影响不大， 4结束语 基于振动信号分形特征的诊断方法，避免了复杂的滤波和频谱分析设备，求解快速、简 单，而且容易形成一个自动诊断系统，这并不是说它可以取代其他方法，而是一种值得探索和 完善的方法，对于柴油机这样一个复杂的往复式运动机械，应综合利用各种性能参数、频谱分 析、铁谱分析等方法分来准确地对各种故障定位，而不应偏废， 参考文献 1张文明.矿用汽车故障诊断.北京：机被工业出版社，1997.83 2 Gu F,Ball A D.Diesel Injector Dynamic Modeling and Estimation of Injection Parameters from Impact Response,Part 2:Prediction of Injection Parameters from Monitored Vibration.Proceedings of the Intr Mech E,Part D.Journal of Automobile Engineering,1996,210(4):303 3 Keshner M S.I/f Noise.Proceedings of the IEEE,1982,70(3):212 4 Samorodnitsky G,Taqqu M S.Stable Non-Gaussian Process:Stochastic Models with Infinite Variance.New York,London:Chapman and Hall,1994 5 Taqqu M S,Teverovsky V.Estimators for Long-Range Dependence:An Empirical Study.Fractals, 1995,3(4):785 6 Levy-Vehel J.Fractal Approaches in Signal Processing.Fractal,1995,3(4):755 Fault Diagnosis of Diesel Engine's Fuel System Based on Fractals Liao Ming Shi Bogiang Zhang Wenming Feng Yali Resources Engineering School.UST Beijing,Beijing 100083.China ABSTRACT The vibrations of diesel engines high pressure lines during injection time contains much information of the fuel system condition,the research shows that the signal has fractal characteristics,i.e.self-similar stochastic structure within the data.It belongs to 1/f noise family.The information of the signal can be concentrated in one parameter, Hurst Exponent or Power Spectrum Density (PSD)exponent.By analyzing the sensitivity of the PSD exponent in variant conditions of the fuel system,a non-intrusive fault diagnosis method to diesel engines is supplied. KEY WORDS diesel engines;fuel system;fractals;vibrations;fault diagnosis. 4 2 0 · 北 京 科 技 大 学 学 报 19 89 年 第 5期 喷油 器 的泄漏 、 堵塞 等故障 . 在用 这种方 法 对燃 油系 进行 故障诊断 时 , 要 将相 比较的工 况的 转 速调 整到 一 致 . 本试 验 怠速 ( S T E Y R 汽车 发 动机 ) 约为 6 0 r/ m in . 图 5 是 不 同 喷油提 前 角 下的 功率谱指数 . 由图可 见 , 喷 油提前 角 的变 化对功率谱指 数的 影 响不大 , 因为 喷油 提前 角 对燃油 压力波 的速率 和压力 影 响不大 . 4 结束语 基 于 振 动 信 号 分 形特 征 的诊 断 方 法 , 避 免 了复 杂 的 滤波 和 频谱 分 析设 备 , 求解 快 速 、 简 单 , 而且 容 易 形成 一个 自动诊断 系统 . 这并 不是 说它 可 以 取代 其他方 法 , 而是一 种值得 探 索和 完善 的方法 . 对于 柴 油机 这样一个 复 杂的往 复 式运 动机 械 , 应 综合 利 用各种性 能参数 、 频 谱分 析 、 铁 谱分析等方 法分 来 准确地对各种 故 障定位 , 而不 应偏 废 . 参 考 文 献 1 张文 明 . 矿 用 汽车故 障诊 断 . 北京 : 机械工业 出版社 , 1 9 97 . 83 2 G u F , B al l A D . 口 e s e l lnj e c ot r 伪 n am i e M 0 d e 1i n g an d sE it m iat o n o f Inj e c it o n P ~ e et sr for m lnI Pa c t 砒s po n s e , P a d Z: P re d i c it o n o f I nj e c it o n P a r出 n e te rs ofr m M o in ot re d V i bar it o n . P ocr e e id n g s o f ht e 玩tr M e e h E , Pa rt D . J o urn al o f A u ot m o b il e nE g i n e e ir n g , 1 9 9 6 , 2 1 0 ( 4 ) : 3 0 3 3 eK s h n e r M S . l / f oN i s e . P r oc e e id n g s o f hte I E E E , 1 9 8 2 , 7 0 (3) : 2 1 2 4 S am o r以nI i ts 幼 G , T a q q u M S . Sat bl e oN n 一 aG us s 一 an P r oc e s s : S oct h as it c M od e l s w i ht I inf in te V iar acn e . 掩w Y o rk , 助nd on : C h a P l l l an a n d I lal ! , 1 994 5 T aq q u M S , eT v e or v s k y V . sE 石m a t o sr fo r oL n g 一 R a n g e eD pe n d e n e e : A n E m Pi ir e al s t ud y . F m c 阁s , 1 99 5 , 3( 4 ) : 7 8 5 6 址v y 一 V e he l J . R 解 atl A PP or ac he s i n Si g n al P r oc e s s i n g . F ar c atl , 19 9 5 , 3 ( 4 ) : 7 5 5 F au lt D i a g n o s i s o f D i e s e l E n g i n e , 5 F u e l S y s t e m B a s e d o n F r a e t a l s 刀a o 械 n g 肠1 oB q i a n g 及 a n g We n 阴in g eF gn aY li eR s o眠 e s Egn ien e ir gn S e h o l , U S T B e ij ing , B e ij ign 10 0 0 8 3 , C hi na A B S T R A C T hT e v i b ra it o n s o f d i e s e l e n g i n e s hi g h P re s s ure li n e s d u ir n g inj e e it o n it m e e o n ita n s m u c h i n fo rm a it o n o f ht e fue l s y s te m c o nd iit o n , het er s e acr h s h o w s ht at ht e s i g n al h as fr a c alt e h a acr et ir s it c s , i . e . s e l-f s i而 lar s cot h as it e s trU c ut er w i而 n ht e d a at . It be l o n g s ot l / f n o i s e af m il y . hT e i n fo mr a it o n o f ht e s ig n a l e a n be e o n e e n it 习 te d i n o ne P a 珑 nI l e et r , H u sr t xE po n e n t o r P o w e r S pe e t unr 块 n s i yt ( P S )D e x po ne n L B y an a l y z i n g ht e s e n s i it v i yt o f het P SD e x po n e n t i n v a ir an t e o n d iit o n s o f ht e fu e l s y s et m , a n o n 一 i n t ur s i v e af u lt id ag n o s i s m e ht do ot d i e s e l e n g i n e s 1 5 s u P Pli e d . K E Y W O R D S d i e s e l e n g i n e s ; fu e l s y s et m ; f r a e at l s ; v ib r a t l o n s ; af u l t d i a g n o s i s