经济、高效、长寿命和智能化是现代船舶柴油机发展的主要要求。燃烧室部件的工作环境最为恶劣,故障发生的概率在整个柴油机中占比最大,因此燃烧室部件的状态监测是柴油机朝智能化方向发展的前提。船用发动机声发射信号中蕴含有丰富的故障状态信息,声发射监测技术具有无损、高信噪比的独特优势,在柴油机监测诊断方面的应用研究越来越受到重视。但如何通过选择合适测点位置,通过更少传感器,实现燃烧室部件的故障定位与严重程度判断尚需进行研究。本文以某型号6缸四冲程废气涡轮增压船用柴油机为研究对象,针对燃烧室易出现的不同故障,进行了相关研究,以实现利用声发射信号对柴油机燃烧室部件不同故障进行监测诊断。论文的主要研究内容和成果如下:(1)传感器安装位置对获取的声发射信号和诊断效果有影响,为确定缸盖最优测点,在缸盖底部7个位置施加了标准的Hsu–Neilson源,并获取了缸盖顶部10个测点的声发射信号,选用声发射能量衰减因子k和测点与声发射源之间的距离x的乘积kx作为测点敏感性的评估参数,通过静态试验确定了对缸内主要声发射源的敏感性最强的测点位置(P5测点)。(2)为了进一步验证静态试验结果,以柴油机第1缸(从飞轮端起)为对象,进行了喷油器故障和排气阀漏气故障的模拟试验。研究发现P5测点的声发射信号信噪比更高,适合用于燃烧室部件故障的识别与诊断,并且在故障程度较轻时,即平均指示压力相对正常值变化不大,P5测点声发射信号的特征值变化也较明显。但对于反映活塞环与缸套之间的摩擦与撞击过程,主敲击侧机体外表面测点Pw声发射信号强于P5测点。(3)针对船用柴油机燃烧室部件易出现的喷油压力减小、单缸失火、喷嘴堵塞、针阀磨损、排气阀漏气和活塞环磨损故障,设计了一系列不同故障程度的模拟方案,编写了基于LabVIEW软件的数据采集程序,构建了柴油机燃烧室部件故障模拟试验的测试系统。(4)分析了各故障模拟试验信号特征,提取了喷油压力减小、单缸失火、喷嘴堵塞、针阀磨损、排气阀漏气和活塞环磨损故障的故障参数分别为燃烧段340~355°CA和370~420°CA范围内信号的能量和、燃烧段340~380°CA范围内信号能量、整周期声发射信号25.8~31.7kHz范围内信号功率、燃烧段340~380°CA低频(23.3~28.3kHz)与高频(28.3~32.3kHz)段的信号功率比9)、燃烧段340~380°CA范围8~41kHz频率段内的信号功率、425~500°CA段信号8~39.7kHz频段内的信号功率,提出了利用声发射信号进行燃烧室部件监测诊断的方法。本文针对将声发射技术应用于燃烧室部件监测诊断过程中的传感器安装位置的选择、利用测点信号进行故障诊断的可行性、燃烧室部件故障时声发射信号的特征、各故障特征参数的提取和燃烧室部件监测诊断方法等问题进行了研究,为船用发动机的综合诊断、智能机舱提供了技术基础。