内燃机燃烧排放分析系统的开发与应用研究

发布时间：2017-08-29 12:42

  本文关键词：内燃机燃烧排放分析系统的开发与应用研究

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【摘要】：随着全社会节约能源、保护环境的意识越来越高,国家对于内燃机的燃油经济性以及污染物排放标准也越来越严格。内燃机能否"节能减排",归根结底在于其缸内燃烧过程的好坏。为了探究内燃机工作过程中燃烧特性,本文设计开发了一套内燃机燃烧排放分析系统,利用此系统,能帮助我们方便有效地研究内燃机的燃烧过程和排放特性,为提高内燃机的燃油经济性和降低污染物提供参考和指导。本系统主要由硬件和软件两大部分组成,硬件部分由气缸压力传感器、电荷放大器、光电编码器、数据采集卡和PC机等组成,完成气缸压力信号、转速信号、曲轴转角信号以及内燃机工作参数的采集、传输等功能。软件部分基于LabVIEW编程环境,开发了与硬件配套使用的上位机程序,此程序包括数据采集模块、上止点修正模块、数据均值处理模块、示功图光顺模块、燃烧分析模块、转速采集模块和排放分析等功能模块,具备计算瞬时放热率、累积放热量、缸内温度、压力升高率、燃烧始点和终点以及燃烧持续期等功能。软件程序界面简洁美观,人机交互性能好。为了验证本系统的实用性和可靠性,将本系统的运行结果与现有燃烧排放分析仪做对比,结果表明系统达到了预期设计目标,可以作为今后研究内燃机燃烧排放特性的有力工具。最后,使用本系统对YC4D20柴油机的实测数据进行燃烧和排放分析,研究表明,本系统在实际的燃烧排放分析应用中切实有效,使得内燃机的燃烧和排放研究成本更低,系统布置更灵活,功能更多样化,具有较高的工程应用价值。
【关键词】：内燃机 LabVIEW 燃烧排放 分析系统
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK401
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 内燃机燃烧排放分析系统的研发背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-19
• 1.2.1 国外研究现状10-18
• 1.2.2 国内研究现状18-19
• 1.2.3 国内外研究现状对比19
• 1.3 本课题研究意义和主要内容19-21
• 第二章 内燃机燃烧排放分析的理论基础21-34
• 2.2 内燃机工作循环过程21-26
• 2.2.1 模型假设23-24
• 2.2.2 基本微分方程24-26
• 2.3 内燃机燃烧放热率的计算26-33
• 2.3.1 内能变化量的计算27-29
• 2.3.2 做功量的计算29-30
• 2.3.3 换热量的计算30-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第三章 内燃机燃烧排放分析系统的开发34-63
• 3.1 系统的总体设计方案34
• 3.2 系统的硬件组成34-42
• 3.2.1 气缸压力传感器34-35
• 3.2.2 电荷放大器35-37
• 3.2.3 光电编码器37-38
• 3.2.4 NI USB-6351数据采集卡38-40
• 3.2.5 其他硬件40-42
• 3.3 系统的软件组成42-61
• 3.3.1 LabVIEW软件介绍42-44
• 3.3.2 软件系统总体设计44-45
• 3.3.3 主Ⅵ的设计45-47
• 3.3.4 数据采集模块的设计47-48
• 3.3.5 上止点修正模块的设计48-51
• 3.3.6 数据均值处理模块的设计51-52
• 3.3.7 示功图光顺模块的设计52-54
• 3.3.8 燃烧分析模块的设计54-58
• 3.3.9 转速采集模块的设计58-59
• 3.3.10 排气污染物采集分析模块的设计59-61
• 3.4 本章小结61-63
• 第四章 系统的验证与应用实验63-77
• 4.1 系统运行的验证63-66
• 4.1.1 数据采集和上止点修正模块的运行63-64
• 4.1.2 燃烧分析模块的运行64-65
• 4.1.3 排放分析模块的运行65-66
• 4.2 运用放热率分析不同工况燃烧过程的实验66-75
• 4.2.1 实验设计66-67
• 4.2.2 实验结果67-72
• 4.2.3 利用放热率分析燃烧过程72-75
• 4.3 不同工况下的排放结果分析75-76
• 4.4 本章小结76-77
• 第五章 全文总结和工作展望77-79
• 5.1 全文总结77
• 5.2 工作展望77-79
• 参考文献79-82
• 致谢82-83
• 攻读学位期间发表的学术论文83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 胡灿伟;;机动车已成空气污染主力[J];生态经济;2016年04期

2 钱兴坤;姜学峰;;2015年国内外油气行业发展概述及2016年展望[J];国际石油经济;2016年01期

3 李岩;;基于AVL Indicom的缸内燃烧压力滤波分析[J];现代车用动力;2014年03期

4 刘敬平;赵智超;唐琦军;廖诚;杨汉乾;;一种内燃机瞬变过程状态与性能参数的准确检测方法[J];内燃机学报;2014年01期

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6 郭霆;龚Z，

本文编号：753367