开源分享 | 船用柴油机故障仿真数据集：助力燃烧室关键部件故障诊断
该船用柴油机故障仿真数据集源自发表于国际学术期刊《Measurement》2025年的一项研究是该论文的部分数据。它基于一台经过实测数据校验的一维热力学柴油机仿真模型以最大功率2900 kW的六缸二冲程船用柴油机为原型针对柴油机最核心、工作环境最恶劣的燃烧室部件模拟并记录了在不同故障类型下的关键热力学状态参数为智能故障诊断算法的开发、特征选择算法的验证以及可解释性人工智能XAI的研究提供了数据支持。一、数据集组成与故障类型该仿真数据集由6个CSV文件组成分别对应柴油机在正常状态及5种典型燃烧室部件故障状态下的运行数据。具体故障类别及对应的数据文件名如下正常状态 (F0)Normal.csv气缸盖开裂 (F1)Head-crack.csv —— 通过微调气缸盖表面温度进行模拟反映由于热机械负荷引起的结构退化。活塞烧蚀 (F2)Piston-ablation.csv —— 通过微调表面温度分布和漏气质量流量进行模拟。气缸套磨损 (F3)Liner-wear.csv —— 通过微调缸径大小和漏气质量流量进行模拟反映磨料磨损带来的密封性下降。活塞环磨损 (F4)Ring-wear.csv —— 通过控制漏气质量流量参数进行模拟。活塞环粘结/胶结 (F5)Ring-adhesion.csv —— 通过调整缸径、缸套表面温度以及漏气量联合模拟反映因积碳或润滑不良导致的活塞环运动受阻。二、监测参数说明每个CSV文件内均包含了14个热力学参数这些参数覆盖了气缸内部、排气系统以及增压系统的关键物理量能够反映柴油机燃烧室的健康状态参数标签监测参数(Parameters)物理单位(Unit)P01气缸压力(Cylinder Pressure)PaP02气缸温度(Cylinder Temperature)KP03活塞壁面热流(Piston Wall Heat Flow)J/degP04气缸盖壁面热流(Head Wall Heat Flow)J/degP05气缸套壁面热流(Liner Wall Heat Flow)J/degP06漏气热流(Blow-By Heat Flow)J/degP07漏气质量流量(Blow-By Mass Flow)Kg/sP08涡轮功率(Turbine Power)J/sP09排气压力(Pressure of Exhaust)PaP10排气温度(Temperature of Exhaust)KP11增压器前排气压力(Pressure of Exhaust Gas before Turbocharger)PaP12增压器前排气温度(Temperature of Exhaust Gas before Turbocharger)KP13增压器后排气压力(Pressure of Exhaust Gas after Turbocharger)PaP14增压器后排气温度(Temperature of Exhaust Gas after Turbocharger)K三、数据集获取与引用数据集共享网址https://github.com/TS-RF/TSRF/releases/tag/datasetGithub主页https://ts-rf.github.io/学术引用参考C. Luo, M. Zhao, X. Fu, S. Zhong, S. Fu, K. Zhang, X. Yu. Thermodynamic simulation-assisted random forest: Towards explainable fault diagnosis of combustion chamber components of marine diesel engines[J]. Measurement, 2025, 251: 117252.
