汽车发动机缸盖燃烧室容积数字化计量技术研究

发布时间：2017-03-18 03:06

  本文关键词：汽车发动机缸盖燃烧室容积数字化计量技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：汽车发动机压缩比是影响发动机各项性能指标的最主要因素之一。研究表明，压缩比与发动机的最大功率、峰值扭矩以及最小燃油消耗率基本呈线性关系。发动机燃烧室容积的变化，直接影响压缩比的变化，发动机各缸燃烧室容积偏差大，影响发动机各缸压缩比的一致性。因而，发动机燃烧室容积对发动机的动力性、经济性及寿命和排放等关键指标有重要影响。缸盖燃烧室容积是发动机燃烧室容积的重要组成部分。随着汽车发动机加工制造精度及自动化水平的不断提高，缸盖燃烧室容积的精密高效检测已经成为保证发动机制造质量和可靠性的关键要素。 基于线激光三维扫描原理，研究了缸盖燃烧室容积数字化计量技术的原理及实施方案。通过由三维测量传感器、导轨、运动控制系统及待测缸盖组成的三维点云采集系统，获取缸盖燃烧室点云数据。然后经过一系列的点云处理算法，，包括点云的滤波处理、燃烧室曲面重建及缸盖燃烧室容积计算等算法，获取缸盖燃烧室容积。从而实现了对缸盖燃烧室容积的快速、自动、精密计量。 基于开发的发动机缸盖燃烧室容积检测样机，进行了大量的实测实验。通过实验，评价了系统的测量准确度、重复测量精度、以及测量效率，并将研究的缸盖燃烧室容积精密检测技术应用于某发动机工厂展开应用，获得了较好的效果。
【关键词】：汽车发动机缸盖 燃烧室容积 三维测量 点云 三维重建
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U464.132;TP391.41
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 绪论13-28
• 1.1 缸盖燃烧室容积检测技术概述13-19
• 1.1.1 缸盖燃烧室容积检测的工程意义13-15
• 1.1.2 缸盖燃烧室容积的检测方法15-18
• 1.1.3 本文采用的检测方法18-19
• 1.2 研究问题的提出19-20
• 1.3 国内外研究现状20-25
• 1.3.1 现有的基于三维扫描的燃烧室容积检测方案20-21
• 1.3.2 现有点云处理算法研究现状21-25
• 1.4 本文研究内容及结构25-28
• 1.4.1 主要研究内容25-27
• 1.4.2 论文的逻辑架构27-28
• 第二章 发动机缸盖燃烧室容积检测方案研究28-44
• 2.1 整体测量方案28-31
• 2.2 测量系统设计31-38
• 2.2.1 丝杠32-33
• 2.2.2 光杆和直线轴承33-35
• 2.2.3 步进电机35-36
• 2.2.4 限位开关36-37
• 2.2.5 测量系统37-38
• 2.3 三维测量传感器38-40
• 2.4 软件系统40-42
• 2.5 本章小结42-44
• 第三章 点云的滤波处理算法研究44-55
• 3.1 点云噪点分析44-46
• 3.2 点云滤波处理算法46-52
• 3.2.1 距离阈值滤波47-50
• 3.2.2 孤立点滤波50-51
• 3.2.3 基于统计 K 近邻滤波51
• 3.2.4 孔洞延伸点滤除51-52
• 3.3 算法评价与验证52-53
• 3.4 本章小结53-55
• 第四章 燃烧室曲面重建算法研究55-62
• 4.1 曲面重建的目标及流程55-56
• 4.2 点云的插补算法56-58
• 4.3 点云网格生成58-59
• 4.4 网格优化59-61
• 4.5 算法验证61
• 4.6 本章小结61-62
• 第五章 缸盖燃烧室容积计算62-73
• 5.1 缸盖燃烧室容积计算62-70
• 5.1.1 燃烧室有效点云数据提取63-66
• 5.1.2 燃烧室容积计算66-70
• 5.2 算法验证70-72
• 5.2.1 标准半球体体积计算70-72
• 5.2.2 燃烧室容积计算结果72
• 5.3 本章小结72-73
• 第六章 实验样机开发与验证73-81
• 6.1 硬件系统开发73-74
• 6.2 软件系统开发74-77
• 6.2.1 开发平台简介74-75
• 6.2.2 系统总体设计75-76
• 6.2.3 软件系统76-77
• 6.3 样机开发77-80
• 6.3.1 测量重复精度评价77-79
• 6.3.2 测量准确度评价79
• 6.3.3 测量效率评价79-80
• 6.4 本章小结80-81
• 第七章 总结与展望81-83
• 7.1 工作总结81-82
• 7.2 工作展望82-83
• 参考文献83-87
• 致谢87-88
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文88

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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5 李凌e

本文编号：253839