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應(yīng)用發(fā)動機轉(zhuǎn)速曲線評估柴油機冷起動性能的方法

2018-09-07 21:54:39·  來源：李耀宗 譯 工作過程研究室  
　
圖13顯示了活塞連接到曲軸情況，參考文獻[6]說明。
可以看出，瞬時轉(zhuǎn)速類似于一個正弦波，并且對于每一轉(zhuǎn)有兩個周期的正弦波，見圖14。這個現(xiàn)象可以從2個方面解釋。發(fā)動機每2轉(zhuǎn)完成一個熱力循環(huán)，發(fā)動機有4個氣缸。所以，對于每一轉(zhuǎn)，都有2個沖程。

圖14同樣顯示出，更多信息可以從瞬時轉(zhuǎn)速曲線上解讀出。同樣的，通過缸壓曲線可以分析每度曲軸轉(zhuǎn)角下噴油或點火；近似的分析可以應(yīng)用于氣缸的容積變化曲線，進而獲得有關(guān)發(fā)動機運行的更多信息。

在汽油機上的應(yīng)用
開發(fā)的系統(tǒng)同樣可以用于分析汽油機冷起動。對于此，僅需對系統(tǒng)進行兩個微小改動。線纜的一段必須連接一個小爪子，通過點火脈沖來獲取信號，不再是通過飛輪齒圈。同時軟件也會有一些不同，但是同樣很簡單。需要測量兩個連續(xù)峰值電壓間的時間間隔。圖15給出了新的構(gòu)成。


點火信號的例子在圖16中給出。為了處理這個信號，需要定義一個最低電壓門檻，以便識別有效點火脈沖同時一個算法程序可以計算連續(xù)點火信號間的時間間隔。圖17中的數(shù)據(jù)顯示了一臺汽油發(fā)動機的速度曲線。在冷起動初期以外，推薦系統(tǒng)可以監(jiān)測發(fā)動機在任何轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)監(jiān)測發(fā)動機轉(zhuǎn)速，所以可做其他用途，如：發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制。


總結(jié)/結(jié)論
在本研究中，介紹了一種廉價的系統(tǒng)來獲取柴油發(fā)動機冷起動過程中的轉(zhuǎn)速曲線。就像前面敘述的那樣，該系統(tǒng)并不昂貴也不復(fù)雜。需要一個筆記本電腦，一根電纜以及一個電壓降低回路以及一個軟件來處理信號。需要格外注意的是需要一些汽車硬件知識以便于確定傳感器的類型及安裝位置。這是布置該系統(tǒng)最復(fù)雜的一環(huán)。


這個簡單的系統(tǒng)可以識別出發(fā)動機冷起動過程中的重要信息，如：發(fā)動機啟動時間，發(fā)動機怠速以及最高過沖轉(zhuǎn)速。同時，通過對轉(zhuǎn)速分析可以從數(shù)據(jù)中獲得更多信息。通過使用一個高分辨率的角碼器以及高采樣頻率的數(shù)據(jù)采集裝備，可以獲得更多的發(fā)動機信息，例如點火時刻，進氣門開啟時刻以及排氣門開啟時刻等等。
最后，值得注意的是該系統(tǒng)同樣可以應(yīng)用于汽油機。在這些應(yīng)用中，可以通過一些改動采集點火信號以及確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速曲線。 

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