排气压力波用于发动机失火检测的实验研究.pdf

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1、86传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2010年第29卷第8期排气压力波用于发动机失火检测的实验研究丁哲，许勇(桂林电子科技大学计算机与控制学院，广西桂林541004)摘要：提出了一种发动机失火检测的新方法。通过分析发动机排气压力波动与发动机工况之间的映射关系，设计出基于排气压力波的发动机失火检测实验系统；模拟发动机失火故障，通过监测排气压力波动态特性的变化实现失火检测。实验结果表明：利用排气压力波检测失火故障的方法准确可靠、直观、便捷，为汽车发动机性能监测和不解体

2、故障诊断提供了一条新的途径。关键词：排气压力波；发动机；失火检测中图分类号：TK412文献标识码：A文章编号：1000-9787(2010)o8-o086-04ExperimentalstudyonenginemisfiredetectionbyexhaustpressurewaveDINGZhe．XUYong(SchoolofComputerandControl，GuilinUniversityofElectronicTechnology，Guilin541004，China)Abstract：Anewmethodis

3、proposedforenginemisfiredetection．Byanalyzingthelinkofengineexhaustpressurefluctuationanditsworkingconditions，theexperimentalsystemofmisfiredetectionisdesigned．Misfirefaultissimulatedandcanberealizedbymonitoringthedynamicchangeofengineexhaustpressurewave．Theexper

4、imentalresultsindicatethatthemethodwhichbasedonexhaustpressurewaveisaccurate，reliable，visualandconvenient．Itprovidesanewwaytomonitoranddiagnosetheautomotiveenginefaultwithoutdisassembly．Keywords：exhaustpressurewave；engine；misfiredetection0引言压力波动与发动机工况之间关系的新方法。利用压

5、力传感发动机失火不仅会使有害气体排放增加，并且，持续失器采集排气压力波信号，作为监测、分析对象，获取丰富的火会导致催化剂温度大幅升高，从而严重的热老化对催化剂发动机运行信息，从而可对发动机的运行参数进行检测，造成损害。所以，准确的失火检测和及时的故障处理对于减实现对发动机运行状态的实时监控。基于排气压力波少发动机的有害排放、提高发动机的寿命具有实用价值。目的发动机失火检测系统模型如图1所示。故跨前，发动机失火检测主要采用曲轴转速波动法，但其信号处1-8广-1捧舷理过程比较复杂，并当路面状况不佳时，容易出现误判]。—+I兰

6、竺PI竺二苎兰FD率发动机排气形成过程中的热力学参数包含了汽缸燃烧图1发动机检测系统模型状况、火花塞与排气阀等附件的工作状况信息，排气气流的Fig1Systemmodelofenginedetection动力学特性直接反映了管道系统边界条件的变化，从而可1．2排气压力形成与传播机理以反映出发动机的各种运行状态J。因此，选取排气压发动机每个做功行程结束前，排气门开启，释放高温高力波信号做信号源，可以进行发动机故障监测与诊断。本压的燃烧废气进入排气管。由于排气门间歇式开闭，废气文提出了一种发动机失火检测的新方法一排气压力波以

7、压缩波脉冲的形式沿排气管道传播，压缩波脉冲提高了法。该方法准确直观、易于判断、实用性强。气体的压力。排气歧管将发动机各个汽缸连接在一起，各1排气压力波法缸排出的压缩波脉冲在汇合处发生干涉J。1．1排气压力波法概述压力波以声速在废气中依次向外传递，压力能随之转排气压力波法是从发动机排气系统的角度来研究排气换为前方废气的动能。同时，此高温高压废气在排气管道收稿日期：2009-11—18}基金项目：国家自然科学基金资金项目(60745001)第8期丁哲，等：排气压力波用于发动机失火检测的实验研究内急速膨胀，迅速替换先前充满排气

8、管道内的气体；膨胀波表1点火时序为1一2一3的发动机工作循环表后面的废气浓度变稀，导致气体压力下降。压力波脉冲传Tab1Worktableofenginewithignitiontiming1一2一3播的速度远超过管内废气流速，当活塞到达上止点始时，压缩波到达排气管的终端，最后会在排气尾管的出口端产生反射压力波。废气