一种发动机健康管理方法与流程

本发明涉及发动机，尤其涉及一种发动机健康管理方法。

背景技术：

1、船用增压中冷发动机在运行过程中，因进气温度、中冷后空气温度和增压压力等重要参数异常，进而导致进入气缸内的空气量和空气温度发生变化，影响缸内燃烧，严重的会影响发动机使用可靠性。

2、针对上述技术问题，本领域技术人员急需设计一种健康管理方法，以便及时识别风险并处理，避免更大使用风险，保护发动机可靠运行

技术实现思路

1、针对上述不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种发动机健康管理方法，通过对发动机运行过程中运行参数的监测诊断，及时发出故障提示、降负荷运行等处理，以提醒用户提前识别风险并处理，避免更大使用风险，保护发动机可靠运行。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

3、一种发动机健康管理方法，包括以下步骤：

4、s10、获取进气温度t、循环油量m和发动机转速n；

5、s20、根据循环油量m和发动机转速n，查得基准增压压力p0；

6、根据进气温度t，查得增压压力修正值δp；

7、s30、利用公式：p1＝p0+δp，计算出修正后基准增压压力p1；

8、s40、再获取实时增压压力p和许用增压压力偏差p2；

9、s50、判断发动机是否运行在稳定工况常规环境下；

10、s60、如果发动机运行在稳定工况常规环境下，再判断实时增压压力p是否在[p1-p2,p1+p2]区间之内；

11、s70、如果实时增压压力p不在[p1-p2,p1+p2]区间之内，生成对应的报警信号；

12、s80、根据报警信号，发出对应的故障提示。

13、优选方式为，所述s10还包括：获取中冷后进气温度t；

14、所述s60还包括：将中冷后进气温度t分别与许用最低温度tmin和许用最高温度tmax进行比较；若中冷后进气温度t小于许用最低温度tmin，生成对应的中冷后第一报警信号；若中冷后进气温度t大于许用最高温度tmax，生成对应的中冷后第二报警信号；

15、所述s80还包括：根据中冷后第一报警信号，发出中冷后气温信号不可信，并提醒检查中冷后温度传感器状态的故障提示；根据中冷后第二报警信号，发出中冷后气温高，并提醒检查中冷后温度传感器状态、冷却水泵状态、检测冷却水滤器和中冷器是否堵塞的故障提示。

16、优选方式为，所述s60包括：

17、如果实时增压压力p小于p1-p2，生成对应的增压第一报警信号；

18、如果实时增压压力p大于p1+p2，生成对应的增压第二报警信号；

19、所述s80中根据报警信号，发出对应的故障提示步骤，包括：

20、根据增压第一报警信号，发出增压压力低，并提醒检查增压器空气滤清器是否堵塞、检查进气管和排气管是否存在泄露、检测增压器是否异常的故障提示；

21、根据增压第二报警信号，发出增压压力高，并提醒检查增压器放气阀是否卡滞的故障提示。

22、优选方式为，所述s50包括：

23、s500、判断循环油量m是否在(m-δm，m+δm)区间之内，δm为许用油量波动偏差；

24、判断发动机转速n是否在(n1-δn，n1+δn)区间之内，n1为发动机目标转速，δn为许用转速波动偏差；

25、s501、如果循环油量m在(m-δm，m+δm)区间之内，且发动机转速n在(n1-δn，n1+δn)之内，则发动机运行在稳定工况下；

26、s502、如果循环油量m不在(m-δm，m+δm)区间之内，或，发动机转速n不在(n1-δn，n1+δn)区间之内，发动机未运行在稳定工况下。

27、优选方式为，所述s501包括：

28、s5010、如果循环油量m在(m-δm，m+δm)区间之内，判断第一预设定时间内循环油量m是否一直在(m-δm，m+δm)区间之内；

29、如果发动机转速n在(n1-δn，n1+δn)区间之内，判断第二预设定时间内发动机转速n是否一直在(n1-δn，n1+δn)区间之内；

30、s5011、如果第一预设定时间内循环油量m一直在(m-δm，m+δm)区间之内，且第二预设定时间内发动机转速n一直在(n1-δn，n1+δn)区间之内，发动机运行在稳定工况下；

31、如果第一预设定时间内循环油量m未一直在(m-δm，m+δm)区间之内，执行s500，或，如果第二预设定时间内发动机转速n未一直在(n1-δn，n1+δn)区间之内，执行s500。

32、优选方式为，所述s50还包括：

33、s503、将进气温度t分别与预设定最低温度tmin和预设定最高温度tmax进行比较；

34、s504、若进气温度t大于预设定最低温度tmin且小于预设定最高温度tmax，发动机运行在常规环境下；

35、s505、若进气温度t小于预设定最低温度tmin，发动机运行在低温环境下；

36、s506、若进气温度t大于预设定最高温度tmax，发动机运行在高温环境下。

37、优选方式为，所述s504包括：若进气温度t小于预设定最低温度tmin，发动机运行在低温环境下，并生成对应的低温报警信号；所述s505包括：若进气温度t大于预设定最高温度tmax，发动机运行在高温环境下，并生成对应的高温报警信号；

38、所述s80还包括：根据低温报警信号，发出低温环境运行，并提醒采取防寒措施的故障提示；根据高温报警信号，发出高温环境运行，并提醒降负荷运行、调整转速至限制转速、和/或调整循环油量至限制油量的故障提示。

39、优选方式为，所述s503包括：若进气温度t大于预设定最高温度tmax，发动机运行在高温环境下，判断在第三预设时间内进气温度t是否一直大于预设定最高温度tmax；如果在第三预设时间内进气温度t一直大于预设定最高温度tmax，生成对应的高温报警信号；如果在第三预设时间内进气温度t未一直大于预设定最高温度tmax，执行s503。

40、优选方式为，所述s20包括：

41、根据循环油量m和发动机转速n，从预设定p0map中查得基准增压压力p0；

42、根据进气温度t，从预设定δpmap中查得增压压力修正值δp。

43、优选方式为，所述预设定p0map是发动机在台架试验阶段，设定基准进气温度，通过台架测量标定制作，再以预设定p0map为基准，通过仿真或台架控制不同进气温度，标定制作基于进气温度的预设定δpmap。

44、采用上述技术方案后，本发明的有益效果是：

45、由于本发明的发动机健康管理方法，先获取进气温度t、循环油量m和发动机转速n；然后根据循环油量m和发动机转速n，查得基准增压压力p0；根据进气温度t，查得增压压力修正值δp；利用公式：p1＝p0+δp，计算出修正后基准增压压力p1；再获取实时增压压力p和许用增压压力偏差p2；再然后判断发动机是否运行在稳定工况常规环境下；如果发动机运行在稳定工况常规环境下，再判断实时增压压力p是否在[p1-p2,p1+p2]区间之内；如果实时增压压力p不在[p1-p2,p1+p2]区间之内，生成对应的报警信号；发出对应的故障提示。可见，本发明可以对增压中冷发动机运行过程中，进气温度、发动机转速、循环供油量和增压压力等运行参数进行监测诊断，以便实时监测冷却水滤器、水泵、空气滤清器、进气管路、排气管路、增压器等零件的工作情况，并根据监测情况发出故障提示、降负荷运行等，以提醒用户提前识别风险并处理，避免更大使用风险，保护发动机可靠运行；并且本发明在无额外零部件增加的情况下，通过试台架标定或仿真计算标定后，可实现实时监控发动机运行情况，保障发动机可靠运行。