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1、河北工业大学硕士学位论文内燃机燃烧分析测控系统开发摘要基于示功图的分析是研究发动机缸内工作过程的重要手段，数据采集与处理技术，集传感器、信号采集与转换、计算机等技术于一体，是获取信息的重要工具和手段。气缸压力检测法是目前内燃机工作过程分析通常采用的方法，该方法是通过数据采集卡采集到的气缸压力、曲轴转角及上止点信号，得出实测示功图，从中获得发动机各种燃烧信息，如燃烧起始点、指示功、最高燃烧压力及其所对应的曲轴位置、燃烧放热率等，从而精确研究发动机的性能。国外的专门用于研究缸内过程的燃烧分析仪，技术较成熟，功能强大，但价格昂贵、维修困难，从而也使国内相关
2、仪器设备的开发成为必要。本文利用实验室现有设备，进行了多缸发动机气缸压力采集与燃烧分析系统的开发。该系统由数据采集系统、燃烧分析系统组成。基本硬件组成有：A/D高速数据采集卡、压力传感器、电荷放大器、光电编码器、计算机等。Windows操作系统的普及应用，尤其是可视化软件开发平台的出现，为软件开发提供了强大的图形界面功能，使得开发出来的应用程序具有良好的人机交互功能。软件支持采用VC++高级语言。在软件工程学的指导下，根据面向对象编程思想，编制出系统界面和计算程序，包括数据采集、示功图的绘制、燃烧放热率、压力升高率、循环变动量的计算等功能，软件界面设
3、计直观、易操作，独立的模块方便进一步扩充功能。应用本系统对BJ491QE1汽油发动机和BJ483ZQB柴油发动机进行了缸内压力的数据采集实验，详细分析了汽油机的循环变动特性、柴油机在不同工况下缸内压力振荡特征，并参照压力升高率曲线对两种发动机的燃烧峰值压力的特征进行了分析，最后结合燃烧放热率曲线对燃烧过程进行了分析,得出了分析结论。整个测试分析结果对发动机的燃烧组织和结构优化能起指导作用。关键词：汽油机，柴油机，数据采集，燃烧分析，气缸压力，示功图，放热率i内燃机燃烧分析测控系统开发COMBUSTIONANALYSISTESTINGCONTROLSY
4、STEMOFINTERNALCOMBUSTIONENGINEABSTRACTAnalysisbasedonindicatordiagraminformationisimportanttoinvestigatein-cylinderworkingprocessinengine.Thetechnologyofdataacquisitionandprocessing,includingthetechnologyofsensor,signalacquisitionandconversion,computer,isimportantmeansandmethod
5、toacquiretheinformation.Atpresent,themethodofcylinderpressuredetectionisusuallyusedinengineworkingprocess.Wecanuseittodrawtheindicatordiagramwiththesignalsofcylinderpressure,crankangleandtopdeadcenter(TDC)acquiredbyhighspeedA/Dcard.Basedontheindicatordiagram,wecanobtainmanyphys
6、icalparametersofin-cylindercombustionsuchasfireinitialpoint,indicatorwork,themaximalpressureandcorrespondingcrankangleandheatreleaserate,thusmeasuretheprecisefunctionofengine.Foreignspecializedcombustionanalyzersonin-cylinderhaveadvancedandpowerfulfunctionbutexpensive,hardtorep
7、air.Itentailsthecorrelationequipmentmakefastandwidedevelopment.Usingcurrentequipmentinlaboratory,multi-cylinder,enginesignalacquisitionandcombustionanalysissystemisdeveloped.Thesystemconsistsofdataacquisitionsystemandcombustionanalysissystem.HardwarecomponentsincludeA/Dcard,spa
8、rkplugcylinderpressuresensor,chargeamplifier,photoelec
