柴油发动机在工业生产中发挥着重要的意义,柴油机的故障诊断成为了机械故障诊断领域关注的热点。随着现代化工业大生产的不断发展,柴油机的状态监控与故障诊断技术得到了广泛的关注,同时取得了长足的发展。故障诊断的方法和手段越发丰富起来。如何用新技术手段对柴油机进行故障诊断是一个永恒的话题。经过了解国内外柴油机故障诊断的现状和发展趋势,结合实际项目的需要,提出了使用发动机曲轴角加速度信号来进行故障诊断。从理论上详细研究了这一柴油机故障诊断方法的原理和可行性,文中指出了这种方法的优缺点和适用范围。这种柴油机故障诊断的方法在理论上是可行的,但目前这种成型的系统不多,究其原因是测量曲轴的瞬时角加速度需要系统具有良好的频率响应特性与高精度。本课题提出了以爱特梅尔公司的高性能、高速度的AVR单片机ATmega162与具有USB1.1技术规范的Philips公司的PDIUSBD12芯片构成曲轴角加速度测量系统的硬件框架。单片机连续采集转速信号的脉冲宽度,同时通过PDIUSBD12将采集的数据上传到个人电脑,供电脑按照特定的算法分析和处理,以进行角加速度波形显示和柴油机故障诊断。本文后半部分详细的论述了构成故障系统各个软硬件模块的原理和具体的设计方案。其中硬件部分包括数据采集模块和USB通信模块,软件部分包括微控制器固件程序、USB设备驱动程序和上层应用程序。同时也阐述了曲轴角加速度测量系统提高精度的方法。所研发的柴油机故障诊断系统,具有便携式、使用方便、测量和分析精度高等特点。对柴油机各缸功率平衡情况评估、曲轴扭振幅度测量与柴油故障诊断将会起到积极的作用。