压缩线法确定压缩上止点的研究

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1、2005年5月农机化研究第3期压缩线法确定压缩上止点的研究刘浩龙，汤东，陆玲亚，王晓勇，罗福强（江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江212013）摘要：示功图是发动机的综合性能的体现，由测得的发动机示功图进行参数计算和燃烧分析，对于评估发动机的性能以及再设计和维修发动机都有十分重要的意义。在示功图测量分析中，精确标定上止点相位是必不可少的重要环节。为此，对上止点相位的确定进行了研究，设计了压缩线法确定上止点的计算机算法，测量分析了触发电压及倒拖转速对压缩上止点的影响。结果表明：转速较低时，压缩上止点位置变化比较大；转速大于1200r/min时,压缩上止点位置趋于稳定。关键词：能源动

2、力工程；内燃机；理论研究；燃烧；上止点中图分类号：TK402文献标识码：A文章编号：1003─188X(2005)03─0109─032.1静态测定法1前言这种方法是以发动机飞轮上的止点标记为基础内燃机的实测示功图对进行内燃机工作过程的的，用盘车使活塞到达气缸最上部再下行，采用千研究、提高内燃机的性能、降低排放污染物以及设分表等行程中点法仔细找出活塞的最高点，即为上[1~4]计计算有着直接的影响。近年来，国内外发展了止点。如停机划线法、磁电法、接触法、光点法及许多内燃机燃烧分析仪对内燃机示功图等进行测试闪电停像法等。分析，如日本小野测试公司研制的CB366、CB466、2.2动态测

3、定法CB566,奥地利AVL公司研制的AVL636、AVL646、动态测定多采用电容式位移传感器，利用电容[5]AVL657和AVL670等系列产品。变化进行动态止点测量。图1是利用电容变化进行在内燃机燃烧分析仪中，内燃机的上止点相位动态测定法的原理图。传感器电极和壳体之间有绝对测试结果影响很大。在数据采集分析系统中，确缘套，电容传感器装在缸盖上，当活塞顶运动到上定上止点就是确定曲轴同步信号和真正上止点间的止点时，传感器上的定极板与活塞(电容动极板)之关系。曲轴同步信号和真正上止点的相位确定后，间的电容最大，利用电容测量装置即可得活塞上止采集到的气缸压力和曲轴转角间的对应关系就可以

4、点信号。确定下来。本文介绍了采用压缩线法求上止点的方1234法及过程，设计了其计算机算法，并加以应用。2确定上止点的方法所测示功图的上止点的相位，对计算结果的分析影响很大。据资料介绍，若上止点位置偏差1°曲轴转角，就可能使平均指示压力产生约5.5%的误[3]差和平均扭矩约5%的误差。由于活塞上止点的位置对于内燃机来说不是固定不变的，因此内燃机静5态时的几何上止点可以看成一个固定的位置；但由1.气缸盖2.壳体3.电极(接电容测量装置)于内燃机运转时各种因素的影响，使得在工作状态4.绝缘套5.活塞顶时的上止点位置与静态时有差异。目前确定上止点[1～4]图1电容式动态上止点测量示意图的方

5、法很多，归纳起来如下3种。2.3压缩线法收稿日期：2004-10-15压缩线法是利用测录不供油时气缸压力曲线的基金项目：国家自然基金资助项目（50176016）作者简介：刘浩龙（1981-）,男，江苏江阴人，硕士，（E-mail）方法来确定上止点。在多缸机试验，可以保持测录liuhaolong1226@163.com。示功图时的转速，而短时中断被测缸的燃油供给，-109-2005年5月农机化研究第3期记录下不供油时的压缩线。单缸试验可以用电机拖发动机转速的变化规律(V2>V1)。由此可知，该相动或利用推迟上止点后供油或点火，使燃烧在上止位差随转速升高而减小。点后进行得出压缩压力线；

6、或采用内燃机正常运行后突然停油或停止点火，利用惯性运转从而得到压n=400r/min缩线。在理想的绝热状态下，可认为压缩线是对称n=1400r/min的，所以设法找到压缩线最高点，或在曲线上端作n=2600r/min若干条平行于大气压力的直线，这些直线的中点即触发电压可得到上止点线。然而，由于柴油机在拖动过程中存在漏气和散热损失，所以拖动p-ψ图在压缩线峰相位差值不在真正的压缩上止点，而在真正的压缩上止点[6]前一个角度，即热力损失相位差，如图2所示。图3各转速时磁电式传感器输出信号ψ5412压缩对称线310/MPaP82/ºCAψ61实测膨胀线4相位差2-450458001200

7、1600200024002800TDC-1转速n/r·min图2热力损失相位差示意图图4不同转速时磁电式传感器输出信号V1与0mV点的相位差在以上3种方法中，静态上止点法定位的精度较低；动态上止点测量精度最高，但装置较为复杂；14压缩线法所需装置简单（除单缸机需要电机拖动），12且精度较高，使用方便。因此，本文采用压缩线法/ºCA10ψ确定上止点。86相位差3磁电式传感器48001300180023002800压缩线法中的传感器采用磁电式，具有结构简-1转速n/r·m