1 目的及意义（含国内外研究现状分析）

1.1 目的及意义

柴油机具有热效率高、经济性好、功率范围大等优点，如今已经被广泛的应用于现代工业生产、交通运输、农业以及军事等领域，在各种动力机械中扮演着至关重要的作用。

柴油机整体结构复杂，由数以千计的零部件相互组合而成；内部工作环境恶劣、多变，高温、高压要求柴油机的各有关部件具有足够的强度和刚度，这使得柴油机发生故障的概率增大，而且柴油机系统具有多层次、复杂等特性。因此对其性能的监测过程复杂，出现故障时排查故障原因难度大、耗时长，维修过程繁琐、时间紧迫，一旦修理维护不及时或不正确，将会引发海损事故，造成海洋污染和货物的经济损失，甚至是危害海员的生命。因此，对柴油机的工作状况和性能进行及时的监测诊断具有十分重要的意义。

柴油机的气缸压力示功图是衡量柴油机性能状况的一个重要指标，通过它可以研究柴油机的燃烧过程、燃烧放热率、气体与缸壁的传热过程、进排气过程以便提取出柴油机的故障信息用于诊断。示功图的准确测量在柴油机的测试中占有非常重要的地位，气缸压力示功图的测量和分析对于改善柴油机的工作性能，进行柴油机最优点火控制或喷油时刻控制，排放控制以及状态监测和故障诊断都具有非常重要的作用。

1.2 国内外研究现状分析

要测量柴油机的示功图，对柴油机的气缸压力进行准确的测量是一个重要的环节。近年来，国内外对于柴油机监测中气缸压力测试系统的开发都有了各自不同的进展。

国外方面，很多单位开发出了具有各自特点的气缸压力测试系统，其中比较出色的有：德国MTU公司研制了MDEC（MTU Diesel Engine Control）柴油机的管理系统；瑞士Kistler公司生产的DEWE系统；奥地利AVL公司系列产品（AVL640、650、660、670系列以及AVL617、AVL620等）；Wartsila公司Flex系列柴油机的Mapex-CR（Combustion Reliability）系列、德国EUB研究所的CDS-CPA（Cylinder Pressure Analysis）、德国的IMES公司的Engine Analyzer EPM XS系统和MAN Bamp;M PMI系统等[W用1] 。而在国内，由于直接引进设备价格昂贵，专业化程度很高，只适合专业人员操作，而且处理软件固化不能根据需要更改，国内许多单位自行研制开发了各种内燃机数据采集分析系统如华中理工大学的HG1208发动机分析仪、山东工业大学的DCA-1内燃机燃烧分析仪以及长沙科学仪器研究所的DFY系列多通道发动机分析仪等。这些系统受当时微机内存、A/D转速速率等因素的制约，硬件水平自然无法与进口专用设备抗衡，但在应用软件开发上各有特点，功能上与进口产品类似，整个系统灵活实用，能满足一般放热规律研究的需要。