火花塞类型及偏置电压对离子电流的影响.pdf

《火花塞类型及偏置电压对离子电流的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、周乃君林乔郑五洲：火花塞类型及偏置电压对离子电流的影响3l—Lj己—，已、，已、，已、，已、，已、‰8产品分析8drl‘—，f—a?—jf—a?甜火花塞类型及偏置电压对离子电流的影响ExperimentalStudyontheIonicCurrentInducedbyDifferentSparkPlugFormandBiasVoltage周乃君林乔郑五洲(中南大学)[摘要]为探测内燃机离子电流的相关影响因素，采用直流升压电路及MC9S12XSl28单片机构建了离子电流的测量系统，并将几种典型的火花塞在不同偏置电压下进行了离子电流探测实验。实验结果表明，测试系统可以可靠地检测出

2、离子电流，并可通过串行通信接口向上位机实时传送数据进行观测与线下分析；在150V一300V电压范围内，增加直流电压，火花塞使用柱形平头中心电极能够明显的提高离子电流峰值。研究成果可作为离子电流监测系统研制的参考。[关键词]内燃机离子电流偏置电压火花塞Abstract：Toinvestigatetheinfluencingfactorsoftheioniccurrentintheinternalcombustionen-gine，bothbiasDC(DirectCurrent)powerandMC9S12XSl28singlechipmicrocomputerwereused

3、tobuildthetestingsystemfortheioniccurrent，withdifferentDCvoltageandseveraltypicalsparkplugstestedintheexperiment．Theexperimentalresultsshowthatthetestingsystemcandetecttheioniccur-rentreliably，andsendthedatatothecomputerforobservationandofflineanalysisthroughSCI(SerialCommunicationInterface

4、)．From150to300voltage，astheDCvoltageincreases，thesparkplugwithpillarcentralelectrodewilldetecthigherpeakvalue．Theresearchresultscanbeusedasthereliableref-erenceforthedevelopmentofthetestingsystemfortheioniccurrent．Keywords：EngineIonicCurrentBiasVoltageSparkPlug为满足市场对于内燃机各方面性能的需求，需要低成本并简便易行的

5、方案实现对内燃机缸内燃烧状况的探测和控制，其中离子电流法是近年来比较热门且有效的方法。相对于传统的压力探测方法和震动方法，离子电力法使用缸内的火花塞作为主要探测设备，并设计一套电路捕捉离子电流信号，其优势在于使用传感器少，无需对发动机机体做变动，使用设备简单有效，因而在内燃机领域得到了广泛关注和研究，具有广阔的应用前景。自离子电流探测引起业界关注以来，国内外针对该领域做了充实的基础研究。P．Mehresh，Abhi—jit等学者研究了离子电流与发动机空燃比、点火时刻、负载、燃料添加物等参数之间的关系¨。41，使离子电流的应用有了坚实的基础。吴筱敏、沈志勇等学者曾使用示波器、数

6、据采集卡等设备进行离子电流的探测∞J，取得了成功，但是示波器和PC机作为实验设备体积大，使用不便，价格较高，难以应用于实际的产品发动机，因而有必要设计一种简便易行，可车载的离子电流探测设备，用于现有车辆改造或者新车设计。另外，高忠权、吴筱敏等研究发现，火花塞的参数，包括正负极间隙，正负极面积等∞。1，也影响着离子电流的表现。目前市面上车辆所配装的火花塞构型繁多，因此需要探究不同构型的火花塞对离子电流造成的影响。1离子电流检测系统与实验设计1．1偏置电压电源探测离子电流关键之一在于提供可靠的电压源来驱动检测电路，维持火花塞间隙的电压来驱动离32内燃机与配件2014年第6期子定向

7、移动。目前已确认的电压提供方式包括利用发动机本身点火回路提供电压【91与外接偏置电压源¨引两种方式，考虑电压的稳定问题，外接偏置电压源更适用。实验使用电池组串联的12V直流电源串接升压模块，达到需要的直流电压来供电。升压模块均浮空放置，不能接地。直流升压后的电压稳定而准确，体积小，功耗低，满足驱动探测电路的需要。1．2检测系统设计与组成实验发动机置于固定台架，型号及参数注于表1。实验时从火花塞与缸线连接处外接导线，与离子电流探测线路相连，线路另一端和发动机机体作为低电势极一起接地。测量电阻阻值为200k