目前二沖程發(fā)動機(jī)是我國一些軍用特種車輛和中小型航空無人機(jī)上常用的動力裝置,而在我軍燃料單一化的背景下,便于儲存和運(yùn)輸?shù)暮娇彰河统Ｗ鳛檫@些動力裝置的燃料。但航空煤油由于其獨(dú)特的理化特性容易發(fā)生爆震,而爆震的發(fā)生會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)動力性和經(jīng)濟(jì)性的惡化,更嚴(yán)重者會對發(fā)動機(jī)機(jī)體造成不可逆的破壞。所以發(fā)動機(jī)爆震的識別和抑制是二沖程煤油發(fā)動機(jī)研究過程中一個亟待解決的問題。本文以某型二沖程煤油發(fā)動機(jī)項(xiàng)目為基礎(chǔ),通過對煤油發(fā)動機(jī)機(jī)體振動信號的分析設(shè)計了一套煤油發(fā)動機(jī)爆震電控系統(tǒng)和相應(yīng)的爆震抑制策略。主要工作內(nèi)容如下:（1）搭建了二沖程煤油發(fā)動機(jī)試驗(yàn)臺架,采集了臺架試驗(yàn)中的缸壓信號和機(jī)體振動信號,通過對不同工況下的機(jī)體振動信號進(jìn)行時域分析和頻域分析,提取出爆震時發(fā)動機(jī)機(jī)體振動信號的特征。結(jié)果表明煤油發(fā)動機(jī)爆震主要發(fā)生在上止點(diǎn)后10°CA到80°CA范圍內(nèi),發(fā)動機(jī)的爆震特征頻率在11.3kHz附近。（2）設(shè)計了二沖程煤油發(fā)動機(jī)爆震電控系統(tǒng),對爆震電控系統(tǒng)中硬件電路的設(shè)計原理和軟件設(shè)計流程進(jìn)行了梳理。最后對HIP9011的輸出電壓進(jìn)行統(tǒng)計分析,結(jié)果表明當(dāng)HIP9011的輸出電壓是前10個循環(huán)輸出電壓平均值的1.1... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

發(fā)動機(jī)試驗(yàn)臺架

圖 2. 2 Kistler 6115 型缸壓傳感器表 2. 1 Kistler 6115 型缸壓傳感器性能參數(shù)表性能參數(shù) 單位 參考值測量范圍 Bar 0-200200℃下靈敏度 pC/bar ≈-10固有頻率 kHz >120加速度靈敏度 mbar/g <0.00123℃下線性度 %FSO <±0.5時通常發(fā)動機(jī)機(jī)體都伴隨著強(qiáng)烈的振動，基于發(fā)動機(jī)機(jī)常用方法之一。工程中常用的振動傳感器有電渦流型、感器與被測的物體是分離的，傳感器的輸出信號隨著傳傳感器的測量的頻率范圍廣，但傳感器的輸出與被測物求高。速度型振動傳感器用來測量物體的振動速度，在感器的安裝要求低，但測量低頻的振動時精度差，還容器中使用最為廣泛的是壓電式加速度傳感器，該類型的

與其他傳感器相比，加速度振動傳感器的安裝位置的選擇對于測量結(jié)果的影響極大。相關(guān)研究為傳感器的安裝位置提供了指導(dǎo)作用[29]：1.選擇機(jī)械剛度較大并靠近缸體的中部較好。因?yàn)閯偠容^大的部位可以很好地傳遞爆震引起的振動而較少引入振動噪聲。剛度較小的部位雖然可以提高振動信號的幅值，但同時也等于放大了其它振動噪聲信號，反而降低了信噪比；2. 安裝點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離噪聲源，如氣門驅(qū)動機(jī)構(gòu)，水泵等；3.安裝點(diǎn)位于兩缸之間比位于某缸上好，因?yàn)榇颂巹偠容^大；4.安裝點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離高溫區(qū)，還要易于維護(hù)。試驗(yàn)樣機(jī)為水平對置兩缸型發(fā)動機(jī)，依據(jù)上述原則，在試驗(yàn)中將加速度振動傳感器安裝在兩缸連接處的中間位置。2.1.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)介紹數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的傳感器主要有進(jìn)排氣溫度傳感器、缸蓋溫度傳感器、氧傳感器、曲軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、加速度振動傳感器以及缸壓傳感器等組成，傳感器的輸出信號經(jīng)過 AD 轉(zhuǎn)換或者信號放大送到 ECU 中處理，同時在上位機(jī)監(jiān)測界面實(shí)時顯示。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流動方向示意圖如圖 2.3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]煤層氣發(fā)動機(jī)爆震的檢測與控制[J]. 劉一鳴,陳斌,滕勤,左承基.  內(nèi)燃機(jī)與動力裝置. 2007(02)
[2]稀薄燃燒汽油機(jī)爆震特性[J]. 于吉超,劉德新,馮洪慶.  燃燒科學(xué)與技術(shù). 2007(01)
[3]點(diǎn)燃式發(fā)動機(jī)爆震測量及其強(qiáng)度分析[J]. 高青,金英愛,孫志軍,孫濟(jì)美,方瑛.  燃燒科學(xué)與技術(shù). 2003(04)
[4]現(xiàn)代汽油機(jī)電控系統(tǒng)的爆震檢測與控制[J]. 姜卓,卓斌.  車用發(fā)動機(jī). 2000(03)
[5]火花點(diǎn)火發(fā)動機(jī)爆震燃燒研究的發(fā)展與現(xiàn)狀（Ⅰ）[J]. 武得鈺,顧笑映,李繼軍,王良煜,傅茂林,李建權(quán).  車用發(fā)動機(jī). 1995(05)
[6]汽油機(jī)爆震控制的點(diǎn)火系統(tǒng)[J]. 汪銀海,王纘先,張滋偉.  汽車工程. 1986(01)

博士論文
[1]二沖程煤油發(fā)動機(jī)性能數(shù)值模擬與噴油控制研究[D]. 陳林林.南京航空航天大學(xué) 2009
[2]基于時—頻分析的虛擬式旋轉(zhuǎn)機(jī)械特征分析儀系統(tǒng)的研究[D]. 郭瑜.重慶大學(xué) 2003

碩士論文
[1]15kW級二沖程點(diǎn)燃式PFI煤油活塞發(fā)動機(jī)性能試驗(yàn)研究[D]. 王在良.南京航空航天大學(xué) 2018
[2]LabVIEW的旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動測試分析系統(tǒng)研究[D]. 曾榮.武漢理工大學(xué) 2011
[3]電控汽油機(jī)爆震信號分析與檢測[D]. 韓宇石.北京工業(yè)大學(xué) 2005
[4]電控汽油機(jī)控制策略分析與研究[D]. 鄒華.武漢理工大學(xué) 2005



本文編號：3561541