点火室直喷汽油机的电控点火及燃烧分析系统的开发

• 作 者: 贾立全
• 机 构: 大连理工大学
• 出 处: 大连理工大学
• 发表日期: 2007年期
• 关键词: 汽油机 直喷式 LabVIEW 点火 燃烧

节能和减排是现代汽车发动机开展的主要课题，但二者又相互矛盾，传统汽油机难以同时实现，而汽油缸内直喷技术被认为是实现上述目标的有效手段。为此，本课题组正在研发一种带有点火室的新型直喷汽油机，本文的主要工作就是开发出一套适合于该新型直喷汽油机的电控点火及燃烧分析系统。以LabVIEW高效虚拟仪器开发平台和高速数据采集技术为基础，开发了集采集、分析与控制一体化的电控点火与燃烧分析系统。系统主要由点火控制、数据采集和燃烧分析三部分组成。基本硬件包括：高速数据采集卡、压力传感器、电荷放大器、光电编码器、计算机与点火执行机构等。利用LabVIEW软件开发的应用程序具有人机交互功能强、界面直观、易于操作的特点。系统设计采用了模块化编程，有利于系统的升级与功能扩充，具体包括：点火控制模块，它以采集的曲轴转角信号和上止点基准信号来计算点火驱动脉冲，从而发出点火信号，实现准确的点火控制；数据采集模块，它对输入信号进行滤波和数据处理，并将部分信息显示于监测窗口，其所有信息均可以被分析模块调用；数据存储模块，它按照一定的算法，在存储开关启动后自动存储所设定循环数的数据；数据分析模块，它主要利用存储模块记录的相关信息进行燃烧分析，如：示功图的绘制、爆发压力分析、压力升高率分析、燃烧放热率分析等，并将分析结果以图表形式显示在屏幕上。本系统已成功应用于点火室直喷汽油机的点火控制和缸压采集实验中。实验结果表明，本系统可以精准地控制发动机点火，可以实现在线修改点火提前角和点火线圈充电时间；由采集数据而获得实测示功图，通过数据后处理得到相关燃烧信息，为发动机的设计和进一步优化提供有力支持。