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應(yīng)用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速曲線評(píng)估柴油機(jī)冷起動(dòng)性能的方法
2018-09-07 21:54:39· 來源：李耀宗 譯 工作過程研究室
圖13顯示了活塞連接到曲軸情況，參考文獻(xiàn)[6]說明。
可以看出，瞬時(shí)轉(zhuǎn)速類似于一個(gè)正弦波，并且對(duì)于每一轉(zhuǎn)有兩個(gè)周期的正弦波，見圖14。這個(gè)現(xiàn)象可以從2個(gè)方面解釋。發(fā)動(dòng)機(jī)每2轉(zhuǎn)完成一個(gè)熱力循環(huán)，發(fā)動(dòng)機(jī)有4個(gè)氣缸。所以，對(duì)于每一轉(zhuǎn)，都有2個(gè)沖程。
圖14同樣顯示出，更多信息可以從瞬時(shí)轉(zhuǎn)速曲線上解讀出。同樣的，通過缸壓曲線可以分析每度曲軸轉(zhuǎn)角下噴油或點(diǎn)火；近似的分析可以應(yīng)用于氣缸的容積變化曲線，進(jìn)而獲得有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的更多信息。
在汽油機(jī)上的應(yīng)用
開發(fā)的系統(tǒng)同樣可以用于分析汽油機(jī)冷起動(dòng)。對(duì)于此，僅需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行兩個(gè)微小改動(dòng)。線纜的一段必須連接一個(gè)小爪子，通過點(diǎn)火脈沖來獲取信號(hào)，不再是通過飛輪齒圈。同時(shí)軟件也會(huì)有一些不同，但是同樣很簡(jiǎn)單。需要測(cè)量?jī)蓚€(gè)連續(xù)峰值電壓間的時(shí)間間隔。圖15給出了新的構(gòu)成。
點(diǎn)火信號(hào)的例子在圖16中給出。為了處理這個(gè)信號(hào)，需要定義一個(gè)最低電壓門檻，以便識(shí)別有效點(diǎn)火脈沖同時(shí)一個(gè)算法程序可以計(jì)算連續(xù)點(diǎn)火信號(hào)間的時(shí)間間隔。圖17中的數(shù)據(jù)顯示了一臺(tái)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的速度曲線。在冷起動(dòng)初期以外，推薦系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)在任何轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，所以可做其他用途，如：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制。
總結(jié)/結(jié)論
在本研究中，介紹了一種廉價(jià)的系統(tǒng)來獲取柴油發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)過程中的轉(zhuǎn)速曲線。就像前面敘述的那樣，該系統(tǒng)并不昂貴也不復(fù)雜。需要一個(gè)筆記本電腦，一根電纜以及一個(gè)電壓降低回路以及一個(gè)軟件來處理信號(hào)。需要格外注意的是需要一些汽車硬件知識(shí)以便于確定傳感器的類型及安裝位置。這是布置該系統(tǒng)最復(fù)雜的一環(huán)。
這個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)可以識(shí)別出發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)過程中的重要信息，如：發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速以及最高過沖轉(zhuǎn)速。同時(shí)，通過對(duì)轉(zhuǎn)速分析可以從數(shù)據(jù)中獲得更多信息。通過使用一個(gè)高分辨率的角碼器以及高采樣頻率的數(shù)據(jù)采集裝備，可以獲得更多的發(fā)動(dòng)機(jī)信息，例如點(diǎn)火時(shí)刻，進(jìn)氣門開啟時(shí)刻以及排氣門開啟時(shí)刻等等。
最后，值得注意的是該系統(tǒng)同樣可以應(yīng)用于汽油機(jī)。在這些應(yīng)用中，可以通過一些改動(dòng)采集點(diǎn)火信號(hào)以及確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速曲線。
可以看出，瞬時(shí)轉(zhuǎn)速類似于一個(gè)正弦波，并且對(duì)于每一轉(zhuǎn)有兩個(gè)周期的正弦波，見圖14。這個(gè)現(xiàn)象可以從2個(gè)方面解釋。發(fā)動(dòng)機(jī)每2轉(zhuǎn)完成一個(gè)熱力循環(huán)，發(fā)動(dòng)機(jī)有4個(gè)氣缸。所以，對(duì)于每一轉(zhuǎn)，都有2個(gè)沖程。
圖14同樣顯示出，更多信息可以從瞬時(shí)轉(zhuǎn)速曲線上解讀出。同樣的，通過缸壓曲線可以分析每度曲軸轉(zhuǎn)角下噴油或點(diǎn)火；近似的分析可以應(yīng)用于氣缸的容積變化曲線，進(jìn)而獲得有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的更多信息。
在汽油機(jī)上的應(yīng)用
開發(fā)的系統(tǒng)同樣可以用于分析汽油機(jī)冷起動(dòng)。對(duì)于此，僅需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行兩個(gè)微小改動(dòng)。線纜的一段必須連接一個(gè)小爪子，通過點(diǎn)火脈沖來獲取信號(hào)，不再是通過飛輪齒圈。同時(shí)軟件也會(huì)有一些不同，但是同樣很簡(jiǎn)單。需要測(cè)量?jī)蓚€(gè)連續(xù)峰值電壓間的時(shí)間間隔。圖15給出了新的構(gòu)成。
點(diǎn)火信號(hào)的例子在圖16中給出。為了處理這個(gè)信號(hào)，需要定義一個(gè)最低電壓門檻，以便識(shí)別有效點(diǎn)火脈沖同時(shí)一個(gè)算法程序可以計(jì)算連續(xù)點(diǎn)火信號(hào)間的時(shí)間間隔。圖17中的數(shù)據(jù)顯示了一臺(tái)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的速度曲線。在冷起動(dòng)初期以外，推薦系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)在任何轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，所以可做其他用途，如：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制。
總結(jié)/結(jié)論
在本研究中，介紹了一種廉價(jià)的系統(tǒng)來獲取柴油發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)過程中的轉(zhuǎn)速曲線。就像前面敘述的那樣，該系統(tǒng)并不昂貴也不復(fù)雜。需要一個(gè)筆記本電腦，一根電纜以及一個(gè)電壓降低回路以及一個(gè)軟件來處理信號(hào)。需要格外注意的是需要一些汽車硬件知識(shí)以便于確定傳感器的類型及安裝位置。這是布置該系統(tǒng)最復(fù)雜的一環(huán)。
這個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)可以識(shí)別出發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)過程中的重要信息，如：發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速以及最高過沖轉(zhuǎn)速。同時(shí)，通過對(duì)轉(zhuǎn)速分析可以從數(shù)據(jù)中獲得更多信息。通過使用一個(gè)高分辨率的角碼器以及高采樣頻率的數(shù)據(jù)采集裝備，可以獲得更多的發(fā)動(dòng)機(jī)信息，例如點(diǎn)火時(shí)刻，進(jìn)氣門開啟時(shí)刻以及排氣門開啟時(shí)刻等等。
最后，值得注意的是該系統(tǒng)同樣可以應(yīng)用于汽油機(jī)。在這些應(yīng)用中，可以通過一些改動(dòng)采集點(diǎn)火信號(hào)以及確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速曲線。
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