柴油机数据采集及燃烧分析系统的开发与应用
本文关键词：柴油机数据采集及燃烧分析系统的开发与应用 出处：《西华大学》2015年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：面对日益严峻的能源危机和环境污染,合理的组织和优化内燃机缸内燃烧过程,已成为未来内燃机实现高效节能、低排放的重要手段之一,而能否准确的测量和监测发动机运行过程中的各种动态参数,并实现其燃烧放热过程的状态分析则是内燃机前期产品设计、后期产品优化以及故障诊断的研究基础。结合现有的硬件资源和实验要求,本文在详细阐述系统各个部件选型、定位安装等的同时搭建了采集系统的硬件平台,并基于虚拟仪器开发平台LabVIEW实现了柴油机数据采集及燃烧分析系统的软件开发。在数据采集过程中,为了准确定位上止点,保证采样的实时性和连续性以及采样数据的准确性,在每次循环数据采样完成后进行了中断处理,并提出了基于不同触发条件下的上止点定位方案,同时在后续的数据处理过程中,结合五点三次平滑法对缸内压力数据进行了光顺和均化处理,并基于零维燃烧模型利用实测示功图完成了燃烧放热的分析计算。实验结果表面,该测试分析系统能够实现对发动机运行过程中各种瞬、稳态参数,如温度、压力、瞬时转速、平均转速、缸内燃烧压力、排放等的实时测量,并能计算得到压力升高率、瞬时放热率、累计放热率、缸内平均温度等燃烧相关参数。同时,为了探究不同运转参数对柴油机怠速燃烧过程的影响规律,本文以DK4A型高压共轨柴油机为研究对象,结合开发的数据采集及燃烧分析系统进行了怠速循环波动特性的实验研究。实验结果表明:喷油提前角对缸内燃烧状况存在两方面的影响,过于靠前(-12°CA)或靠后(-2°CA)的喷油定时均会使得缸内燃烧的循环稳定性变差,最大爆发压力的波动率上升;而怠速循环波动对冷却液温度变化则十分敏感,提高冷却液温度在改善燃油雾化、蒸发和混合,缩短燃烧滞燃期的同时能够有效的减小怠速循环波动;一定范围内的增加喷油压力(如40MPa)可以加大油束的贯穿动能,加速油滴破碎和喷雾扩散的过程,使怠速循环波动减小,然而过高的喷油压力(如80MPa)不但其压力稳定性较差而且需要消耗更多的发动机有用功输出来维持其燃油压力,因此燃烧的可控性反而较差,循环波动增加。
[Abstract]:In order to accurately locate the top dead center , the real - time measurement of the engine data acquisition and combustion analysis system has been carried out in detail . The results show that , in the process of data acquisition , the real - time measurement of the engine data acquisition and combustion analysis system is realized . the cyclic fluctuation is increased .
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK421.2
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，本文编号：1397439
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