基于labview的内燃机缸压采集与分析系统开发及实验验证

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1、国内图书分类号：TK41l’．2驴79218乏单位代码：10005学号：$200205031密级：公开北京工业大学硕士学位论文题目基王圣垒丛!星里的筮麴扭缸廷墨塞皇盆扳丕统珏筮英文并列题目旦曼y壁LQ￡l墅型!△丛旦星X￡壁塞至丛星塑!△Ly壁星至￡!堡垒!!Q丛Q￡研究生姓名：专导SYSTEMBASEDONLabVlEW王茂美业：垫能王程师：纪鲎往论文报告提交日期：2QQ垒：§研究方向：囱缝扭堇能量控趑职称：麴援学位授予日期：至QQ§：Z授予单位名称和地址：jE塞王些盔堂j量塞吏塑圈匡王丕圄!QQ呈摘要摘要本文

2、主要介绍了利用国产普通数据采集卡，基于美国NI公司提供的虚拟仪器软件开发平台LabVIEW和实验室原有发动机硬件平台自行开发的一套气缸压力采集模块和数据分析模块。气缸压力采集模块的主要内容是设计一个驱动程序使LabVIEW和数据采集卡之间达成通讯，实现对于发动机气缸压力和曲轴转角信号的采集。数据分析模块有三部分组成：燃烧性能分析模块，数据综合分析模块，燃烧过程分析模块和排放分析模块。燃烧性能分析模块主要是基于一组发动机气缸压力和曲轴转角信号的分析，用“倒拖法”确定动态压缩上止点，并完成P一巾，V一巾，P-V，dP

3、／d中等图的绘制。基于倒拖缸压、燃烧缸压、气缸体积、压力升高率、发动机参数等完成缸内温度和燃烧放热率的计算。数据综合分析模块主要是基于同一倒拖缸压的多组燃烧缸压的分析，据P一由曲线图找到高负荷爆震点和低负荷失火点，据dP／d巾曲线图，温度曲线图和燃烧放热率曲线图看其压力升高率，温度和燃烧放热率的变化趋势。燃烧过程分析模块的主要内容是绘制基于同一倒拖缸压的多组燃烧缸压的晟高压力，最大压力升高率，峰值压力位贾，平均有效指示压力，循环变动系数随当量比由的变化趋势曲线图。排放分析模块获得c吼，CO，02，He，NO；的排

4、放随当量比的变化，分析燃料燃烧的效果。鉴于均质充气压燃(HomogeneousChargeCompressionIgnition—HCCI)燃烧方式是目前内燃机燃烧领域的研究焦点，本文在实验室现有的SOFIM柴油机的基础上对其第四缸进、排气管．喷油系统和气缸盖进行了改造以实现HCCI的燃烧方式。最后，利用自行开发的软件模块对发动机倒拖和以HCCI方式燃烧时的气缸压力和曲轴转角信号进行了采集，并且基于此气缸压力和转角信号进行了燃烧分析，对由AVL排放仪采集的排放数据进行了分析，验证了该软件能够达到预定的功能要求。关

5、键词：LabVIEW：数据采集模块：动态链接库；倒拖法；压缩上止点；燃烧放热率：HCCI；北京1业大学工学硕士论文AbstractThisthesisprimarilyintroducedsoRwareaboutcylinderpressureandcrankangleacquisitionanddataanalysismodule．Itisdesignedbyusingageneraldataacquisitionboard，whichisbasedonVirtualInstrumentLabVIEWoffer

6、edbyNIandlaboratoryengine．ThedataacquisitionmoduleistodesignadrivertomakeLabVIEWcommunicatewiththeacquisitionboard．Thencylinderpressureandcrankangleacquisitionarerealized．Thedataanalysismoduleconsistsofthreeparts：combustionperformanceanalysismodule，synthetica

7、ldataanalysismodule，andcombustionprocessanalysismoduleandexhaustanalysismodule．ThecombustionperformanceanalysismoduleisaboutcombustionanalysisbasedonasetofcylinderpressureandcrankangleItappliesMotoringTestMethodtodetermineTDC(TopDeadCenter)andrealizestheP-中di

8、agram，p-Vdiagram，V-中diagramanddP／dodiagram．Accordingtothemotoringcylinderpressure．thecombustionpressure，thecylindervolume，theincreaseratesofpressureandthebasicparametersofengine，thissyste