汽油機(jī)缸內(nèi)離子電流檢測系統(tǒng)開發(fā)及實驗研究.pdf

1、發(fā)動機(jī)缸內(nèi)燃燒狀況的檢測與診斷是提高發(fā)動機(jī)燃燒效率和降低發(fā)動機(jī)污染排放的重要措施。缸內(nèi)離子電流的探測與診斷技術(shù)以其低成本、易用性強(qiáng)的特點，已成為內(nèi)燃機(jī)燃燒研究的一個熱點。本文依托湖南省科技廳科研條件創(chuàng)新專項(項目編號:2012TT2043)，開展基于離子電流技術(shù)的內(nèi)燃機(jī)燃燒探測與診斷的研究工作，具體內(nèi)容和主要結(jié)論包括:
　　(1)在查閱大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，對混合氣在缸內(nèi)的氣體電離過程和機(jī)理進(jìn)行了分析，研究了混合氣在燃燒過程中，其

2、化學(xué)反應(yīng)和升溫加熱的過程對混合氣的電離的作用過程。結(jié)果表明，離子電流的影響因素是化學(xué)電離作用和熱電離作用。
　　(2)設(shè)計了一套離子電流檢測系統(tǒng)，主要包括離子電流探測回路，MC9S12XS128單片機(jī)與其內(nèi)部裝載的程序，使系統(tǒng)通過單片機(jī)自帶的A/D模塊進(jìn)行對測量電阻兩端的電壓采集工作，通過串行通信接口發(fā)送至上位機(jī)進(jìn)行后處理。
　　(3)運用小波分析將帶有噪聲的離子電流信號數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理，有效的去除了信號中的噪聲，還原了真實的

3、信號;提取了離子電流真實信號的特征值，包括峰值大小、峰值個數(shù)、峰值出現(xiàn)位置以及積分值，可以用于對發(fā)動機(jī)的失火與爆震狀況進(jìn)行判斷。
　　(4)在搭建的測試平臺上，完成了單缸汽油機(jī)怠速工況的離子電流探測實驗。實驗結(jié)果表明，在怠速工況下，使用較低的轉(zhuǎn)速可以降低油耗，阻風(fēng)門可調(diào)整到50％-100％之間以使混合氣充分燃燒;較高的直流電壓可以更準(zhǔn)確的捕捉到離子電流的波峰信號，而太低的直流電壓有可能影響離子電流的探測效果;火花塞的中心電極構(gòu)型對