噴油器作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件,其產(chǎn)品性能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率及燃油經(jīng)濟(jì)性有直接影響。噴油器的噴霧形態(tài)是影響發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能的重要因素。因此,研究汽油機(jī)噴油器噴霧形態(tài)的檢測(cè)技術(shù)與評(píng)價(jià)方法有著重大意義。根據(jù)美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)發(fā)布的SAE J2715-2007和全國(guó)汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)制定的QC/T 967-2014等標(biāo)準(zhǔn),本文以視覺檢測(cè)技術(shù)為基礎(chǔ)搭建了汽油機(jī)噴油器噴霧形態(tài)檢測(cè)系統(tǒng),包括恒溫恒壓控制系統(tǒng)、燃油噴射控制系統(tǒng)、高速攝影法視覺檢測(cè)系統(tǒng)、HR(High-Resolution)處理分析系統(tǒng),該檢測(cè)系統(tǒng)研究了汽油機(jī)噴油器噴霧形態(tài)的測(cè)試方法。主要工作包括:(1)設(shè)計(jì)開發(fā)了基于機(jī)器視覺的汽油機(jī)噴油器噴霧形態(tài)檢測(cè)系統(tǒng),主要包括集缸內(nèi)直噴式噴油器和進(jìn)氣道式噴油器于一體的燃油控制系統(tǒng)、噴霧瞬態(tài)圖像采集系統(tǒng)和圖像處理分析系統(tǒng)等。(2)針對(duì)缸內(nèi)直噴式噴油器噴霧形態(tài)檢測(cè),本文采用高速攝影法進(jìn)行研究。利用Vision Research生產(chǎn)的Phantom系列高速相機(jī)檢測(cè)噴油器SOF(Start of Fuel)出油時(shí)間并采集噴霧標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻圖像,結(jié)合圖像算法,計(jì)算出該狀態(tài)下的噴霧夾角、偏轉(zhuǎn)角以及貫穿距離等噴霧形態(tài)參數(shù)。(3)針對(duì)進(jìn)氣道式噴油器,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,本文設(shè)計(jì)了H-R處理分析系統(tǒng)。首先利用收集盤采集燃油質(zhì)量分布,用H-R系統(tǒng)對(duì)收集盤單元中的燃油質(zhì)量進(jìn)行逐個(gè)采集處理,分析噴霧在各個(gè)收集單元小孔內(nèi)的燃油質(zhì)量分布,從而分析出噴油器噴霧形態(tài)分布特征,本文給出了詳細(xì)的檢測(cè)方法及算法實(shí)現(xiàn)。(4)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有的六孔缸內(nèi)直噴式噴油器和四孔雙油束進(jìn)氣道式噴油器進(jìn)行了完整的噴霧形態(tài)檢測(cè)并驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時(shí)也分析了缸內(nèi)直噴式噴油器在不同壓力下對(duì)SOF出油時(shí)刻、噴霧角度、貫穿距離等方面的影響,對(duì)比了缸內(nèi)直噴式噴油器和進(jìn)氣道式噴油器各自的噴霧形態(tài)特點(diǎn),通過綜合分析得知缸內(nèi)直噴式噴油器噴射壓力大,霧化程度高,油束比較松散,在未來有廣闊的前景。
【學(xué)位單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U464.171;TP391.41
【部分圖文】：

第一章 緒論啟動(dòng)時(shí)，燃料會(huì)在進(jìn)氣門背部和氣道內(nèi)產(chǎn)生瞬時(shí)的液體油膜，這些積累的燃料會(huì)體進(jìn)入的過程逐步蒸發(fā)并會(huì)移動(dòng)到氣缸內(nèi)，致使氣缸內(nèi)空燃比不能得到精確有效14-15]。GDI 噴油器如圖 1-1（b）所示，其安裝方式不同于 PFI 噴油器，GDI 噴油有安裝在進(jìn)氣門處，而是將其安裝在氣缸內(nèi)壁，噴油器會(huì)把燃料噴到發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸過火花塞點(diǎn)燃后進(jìn)行燃燒，這樣缸內(nèi)直接噴射方式不僅可以避免在進(jìn)氣道處燃油象，而且在進(jìn)行燃油噴射時(shí)可以精確的控制氣缸內(nèi)的空燃比，同時(shí) GDI 燃油噴射高壓噴射，可以使燃油顆粒得到有效霧化，如GDI噴油器噴射壓力一般在4MPa-20間，噴射夾角在 60°左右，噴霧油束比較松散，油霧粒徑一般小于 30 m等，這在起動(dòng)過程中開始兩個(gè)循環(huán)不需要另外供油就可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒，這樣在 GDI 冷起動(dòng)時(shí)可以有效降低 HC（Hydrocarbons）排放[16-17]。從另一方面來講，在中荷時(shí)，PFI 發(fā)動(dòng)機(jī)通過節(jié)氣門來使負(fù)荷得到有效控制，雖然目前節(jié)氣門控制方法較為成熟，但是采用節(jié)氣門控制會(huì)對(duì)泵氣造成一定流失，從而使得 PFI 發(fā)動(dòng)機(jī)的不高。GDI 發(fā)動(dòng)機(jī)在中、小負(fù)荷時(shí)可以利用分層充氣的方式，通過控制進(jìn)入氣缸料來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，降低了泵氣損失和傳熱損失[18-19]。

高速相機(jī)

3.4）、（3.5）可得出Tu 如公式（3.6）T0 0 1 1u w u w u公式（3.7）所示： 2 220 0 1 12 2 20 0 0 1 0 0 2 2 2 2 20 0 1 1 0 0 1 1 0 0 2 20 0 0 1 1 1 0 1 0 120 1 0 12+(1 ) 1 2B T TT T Tw u u w u uw u u u w w w u ww u w u u w u w u w u w u w w u w w w u uw w u u 內(nèi)按序取值，使2B 最大的 值即為 OT差分圖像進(jìn)行閾值分割，提取出來的油束，油束信息較為完整。
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 代少升;崔俊杰;張德洲;張綃綃;;基于中值濾波和小波變換的紅外圖像去噪方法[J];半導(dǎo)體光電;2017年02期

2 劉海峰;張超;羅江;林福良;;一種用于中值濾波的改進(jìn)均值劃分算法[J];計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用;2017年03期

3 王凱;吳敏;姚輝;楊樊;張翔;;多幀背景差與雙門限結(jié)合的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法[J];小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng);2017年01期

4 姜楓;顧慶;郝慧珍;李娜;郭延文;陳道蓄;;基于內(nèi)容的圖像分割方法綜述[J];軟件學(xué)報(bào);2017年01期

5 李雁飛;郭恒杰;王建昕;徐宏明;;高背壓下GDI油束噴霧特性的試驗(yàn)[J];內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào);2016年04期

6 王耀東;朱力強(qiáng);史紅梅;郭保青;;高速機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性的實(shí)時(shí)視覺檢測(cè)技術(shù)研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2016年02期

7 何志霞;王芬;劉菊燕;蔣兆晨;王謙;;柴油機(jī)噴嘴結(jié)構(gòu)對(duì)噴霧特性影響的耦合模擬研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2014年24期

8 郝飛;史金飛;朱松青;張志勝;韓亞麗;陳茹雯;;機(jī)器視覺系統(tǒng)前置矩形LED陣列的優(yōu)化布置[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2014年12期

9 談軍華;黃豪中;裴毅強(qiáng);張延峰;周建偉;;噴霧實(shí)驗(yàn)汽油機(jī)噴油器控制系統(tǒng)的開發(fā)[J];廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年06期

10 郭夫兵;;制造業(yè)中計(jì)算機(jī)視覺檢測(cè)技術(shù)的研究[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2012年18期

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1 孫文旭;直噴汽油機(jī)直接噴油起動(dòng)瞬變過程燃燒機(jī)理和排放控制研究[D];吉林大學(xué);2017年

2 張銘;基于先進(jìn)光學(xué)診斷技術(shù)的多孔直噴噴油器閃沸噴霧油氣混合過程的研究[D];上海交通大學(xué);2014年

3 黃海龍;數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)在圖像邊緣檢測(cè)和機(jī)器視覺中的應(yīng)用研究[D];東北大學(xué);2013年

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1 吳滎滎;基于機(jī)器視覺的零部件質(zhì)量檢測(cè)研究[D];江蘇大學(xué);2017年

2 李翔宇;缸內(nèi)直噴汽油機(jī)直接起動(dòng)過程燃燒和排放分析[D];吉林大學(xué);2016年

3 李方寧;高清高速CMOS相機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所);2014年

4 梁柱廷;汽油機(jī)噴油器下線檢測(cè)系統(tǒng)的研究開發(fā)[D];華南理工大學(xué);2014年

5 焦寧;基于LED陣列的高速相機(jī)閃光光源設(shè)計(jì)[D];中北大學(xué);2014年

6 于帥;基于CMOS圖像傳感器的高速相機(jī)成像電路設(shè)計(jì)與研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（上海技術(shù)物理研究所）;2014年

7 張齊龍;噴霧質(zhì)量測(cè)試方法的比較研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2013年

8 陶興龍;數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)和分形理論在圖像去噪和邊緣提取中的應(yīng)用[D];南京信息工程大學(xué);2013年

9 耿帥;基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的圖像去噪[D];山東師范大學(xué);2012年

10 鐘博;變氣門升程對(duì)渦輪增壓缸內(nèi)直噴汽油機(jī)工作過程影響的模擬研究[D];天津大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2875080