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机械设计与研究2025年第03期:基于热传递模型的后处理器故障诊断方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘强;朱建新;张淼;

单位:长沙职业技术学院智能制造工程学院;山河智能装备股份有限公司国家级企业技术中心;中南大学极端服役性能精准制造全国重点实验室;长沙市特种工程装备工业技术研究院有限公司;

摘要:随着非道路移动机械国Ⅳ排放标准的全面实施,国Ⅳ发动机颗粒物捕集器(DPF)因再生温度低发生堵塞故障现象显著增加。传统基于专家经验与信号分析的故障诊断方法,存在原因分析不全、处理效率低等问题,亟需研究在机舱热环境下后处理器故障的快速诊断方法。针对后处理器再生温度低的故障,提出一种基于多系统与多物理场热传递模型的故障诊断方法。基于机舱热传递机理,建立融合机舱热环境与后处理器的热传递模型;通过热流场仿真复现故障,明晰故障产生原因;在热传递模型中增加故障处理措施,形成有效故障处理方案。将此方法应用于一款伸缩臂叉装车后处理器颗粒堵塞故障中。经热传递仿真分析,诊断伸缩臂叉装车后处理器堵塞故障的原因是机舱热风回流、涡流聚集、DPF外流层风速大等,故障处理措施包括引入散热器密封、增加涡流引导孔、增加DPF外侧声学包等。经试验测试,后处理器颗粒堵塞故障得以解决。应用结果表明:相比传统后处理器故障诊断方法,基于多系统、多物理场热传递模型的故障诊断方法能从系统层面快速分析故障原因,并形成有效处理策略,为发动机后处理器设计评估与故障处理提供了重要的参考价值。

关键词:热传递模型;;后处理器;;故障诊断