采用离子电流法的发动机非正常燃烧诊断

为了在线获得发动机工作过程中气缸内的燃烧信息,并对发动机非正常燃烧进行诊断,在一台点燃式汽油机的气缸垫内对称布置8个离子电流测量电极,来采集发动机正常燃烧与爆震、失火时气缸内的离子电流信号,经分析比较给出了爆震和失火的诊断依据。结果显示:爆震时,气缸垫内4号测量电极测得的离子电流信号的峰值大于1μA,7号测量电极测得的离子电流信号提前出现且在上止点附近;失火时,5号、6号测量电极测得的离子电流很微弱,小于0.2μA,离子电流信号推迟出现且在上止点后30°~40°之间。该结果可为离子电流法获取点燃式及压燃式发动机气缸内不同位置的信息提供理论依据,且方法简单易行、获得燃烧信息全面,可为实现基于离子电流法的发动机电控系统开发提供实验基础。     

离子电流法检测发动机失火和爆震的研究

通过外加偏置电压，在火花塞两极之间形成稳定的离子电流，用监测离子电流信号的变化来实现发动机运转参数的检测。采用调整火花塞间隙，增加积碳等方式产生失火，监测失火时离子电流波形在形状与幅值上与正常燃烧时波形的差别来检测失火。通过检测爆震时产生的叠加在离子电流信号上的高频信号，就可实现爆震检测，测得的爆震频率为10-11kHz。对爆震与非爆震两种信号进行了波形对比、快速傅里叶变换（FFT）分析和爆震强度评价。试验证明，用火花塞作为传感器检测失火和爆震直观可靠，简单易行，成本低廉，具有广阔的市场潜力。     

采用离子电流法与机体振动法检测爆震的比较

在试验中,采用离子电流法和机体振动法同时检测发动机的爆震,采用双通道示波器同时记录离子电流法和机体振动法检测到的信号,并通过波形对比和快速傅里叶变换对信号进行分析和比较。结果表明：2种方法均可以准确实现爆震测量;相对于机体振动法而言,离子电流法具有安装方便、信噪比高、信号处理简单、测量准确、成本低廉等优点,是一种具有应用潜力的新技术。     

点燃式发动机火花塞离子电流的数学模型

针对火花塞离子电流的应用问题,基于点燃式发动机在燃烧过程中特定时城内燃气呈等离子体状态的认识,分析研究了发动机燃烧室内燃气离子化的过程；综合运用化学动力学、热力学和等离子体物理学的有关理论和定律,推导出点燃式发动机火花塞离子电流的数学模型．模拟结果表明：离子电流信号强度与火花塞中心电极截面以及火花塞间隙间外加偏置电压成正比,与火花塞间隙成反比；离子电流还受燃气等离子体中带电粒子迁移率和带电粒子浓度的影响,且直接正比于这两个参量；离子电流在特定时城内的变化呈现双峰值状态,这是由于在燃气离子化进程中,带电粒子浓度将呈现两个高峰期．     

离子电流法在发动机燃烧室内工作过程检测中的应用

描述了一种新的发动机信号检测方法———离子电流法 ,即直接利用火花塞电极作为传感器检测汽车发动机燃烧室内工作过程信号的方法 .当发动机工作时 ,由于工况不同、燃气密度不同 ,通过火花塞离子电流的大小及变化也将不同 ,因此利用火花塞电极作为信号感受器 ,可以检测诸如缸内压力、负荷、失火等发动机信号 ;为了获得不同目的的信号检测 ,作者首次在火花塞电极两端加不同的电压 ,获得了发动机在做功冲程以及进、排气冲程中的离子电流信号 ,为今后进一步检测其它信号 ,如爆震、排放等奠定了基础 .     

基于EEMD的发动机失火故障检测

针对发动机失火故障信息难以提取的问题, 提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD: Ensemble Empirical Mode Decomposition)的发动机失火故障检测方法。该方法能自适应地将曲轴转速信号分解为若干个本征模态函数(IMF: Intrinsic Mode Function), 确定包含故障信息的IMF, 通过该IMF 幅值的异常波动, 可以较准确地判断发动机发生失火故障的时间。并通过AMESim 建立了发动机仿真模型, 从中采集了3 种情况的曲轴转速信号, 分别利用EEMD 分解并最终检测失火故障。实验结果表明, 该方法能有效提取故障信息, 实现失火故障的离线检测, 并可以作为在线检测的基础。     

基于离子电流的汽油HCCI发动机燃烧相位传感方法

为了实现HCCI发动机闭环反馈控制,提出了一种采用递归神经网络算法在线检测燃烧相位CA10和CA50的方法.该方法首先提取每个循环的离子电流信号曲线的峰值位置、始点位置、终点位置和拐点位置,将这4个特征信息、发动机转速及4个控制参数进行归一化处理,输入到Elman神经网络,然后计算出燃烧相位CA10或CA50.以基于全可变气门机构的汽油HCCI发动机为对象,选取了台架试验中6个典型的HCCI动态变负荷过程数据作为训练样本,以转速为2 000 r/min和2 500 r/min下的2个动态变负荷数据为测试样本.测试结果标明,该方法对HCCI动态过程的燃烧相位CA10预测误差小于0.8oCA,对CA50预测误差小于0.9oCA;该方法与BP网络和RBF网络相比,具有更低的误差和更强的泛化能力.     

基于概率神经网络的汽车发动机失火故障诊断

为准确诊断汽车发动机常发生的单缸失火和双缸失火故障, 利用概率神经网络分析发动机转速与曲轴位移角度诊断发动机失火故障。在AMEsim 软件环境下搭建一款四缸发动机模型, 利用故障注入的方式模拟发动机失火, 提取发动机转速和曲轴角度位移数据, 在Matlab 环境下进行数据处理与分组, 建立概率神经网络PNN(Probabilistic Neural Network)进行训练与测试。实验结果表明, 发动机转速与曲轴转角位移能有效反应发动机真实运行情况, 训练好的PNN 可对发动机单缸、双缸失火进行准确的诊断和定位。该方法具有简洁、经济、高效和准确度高等优点。     

火花塞离子电流传感器在发动机敲缸探测上的应用

提出了一种直接利用火花塞作为检测传感器测量发动机爆震的新方法。通过在火花塞电极两端加偏置电压,测量燃烧过程中流经火花塞的离子电流,从而判断发动机是否爆震。在ＤＡ４６２－Ａ四缸汽油机上进行了大量的试验研究,采集出了爆震与非爆震时的离子电流信号,发现有爆震时会出现一定频率的高频信号叠加在离子电流信号上。对所采集的信号进行快速傅里叶变换（ＦＦＴ）,确定试验用发动机爆震的特征频域为１０～１１ｋＨｚ。试验结     

内燃机失火故障的神经网络诊断研究

提出了一种利用排气中HC、CO2、O2浓度和内燃机工况参数信息的内燃机失火故障诊断方法,并提出了描述内燃机失火程度的模糊评价指标,进行了内燃机有失火故障和无故障排气成分检测对比实验。利用实验数据和内燃机工况参数,通过Elman神经网络建立了失火程度评价指标与排气中HC、CO2、O2浓度以及内燃机工况参数之间关系的诊断模型,应用MATLAB软件对该模型进行学习训练,将训练好的神经网络模型应用于内燃机失火故障的诊断。结果表明,此模型能够正确诊断内燃机失火故障。     

火花塞离子电流传感器在发动机敲缸探测上的应用研究

提出了一种直接利用火花塞作为检测传感器测量发动机爆震的新方法 .通过在火花塞电极两端加偏置电压 ,测量燃烧过程中流经火花塞的离子电流 ,从而判断发动机是否爆震 .在ＤＡ4 6 2 -Ａ四缸汽油机上进行了大量的试验研究 ,采集出了爆震与非爆震时的离子电流信号 ,发现有爆震时会出现一定频率的高频信号叠加在离子电流信号上 .对所采集的信号进行快速傅里叶 (ＦＦＴ)变换 ,确定试验用发动机爆震的特征频域为10～ 11ｋＨｚ .实验结果证明 ,火花塞作为离子电流传感器是探测火花点火发动机爆震的有效、便捷方法 .火花塞离子电流传感器在发动机敲…     

基于火花塞离子电流信号点燃式发动机早燃状态的检测

简单阐述火花塞离子电流法的基本原理,以NFl57FMI汽油发动机为例设计一套火花塞离子电流检测系统．基于气缸内燃烧时产生的离子电流信号,经小波阂值去噪后分析其波形特点,根据其获得的燃烧信息实现对发动机早燃状态的检测．     

车用甲醇发动机冷却系统的优化设计

六缸商用柴油发动机改成M100甲醇发动机,在保证发动机性能一致的前提下,在台架可靠性试验中,因冷却系统散热问题出现了活塞环卡滞、活塞销发蓝、缸盖鼻梁区裂纹等故障,通过采用数值模拟方法对冷却系统进行分析,优化设计水套结构,提高缸体缸盖的冷却能力。通过更改气缸垫片水孔优化缸盖各缸水流量分配,增大水泵流量等一系列措施,改善冷却系统。分析结果表明,优化后的水套流速和缸盖散热能力大大改善。最后,通过发动机台架1 000 h耐久试验验证,解决了甲醇发动机的散热问题。     

离子电流法在不正常点火中的实验模拟

在定容燃烧弹上,利用离子电流法,通过测量燃烧过程中的离子电流信号,对不正常点火进行了检测,即通过调整两对点火电极之间的间隙和点火时间,来模拟发动机火花塞和排气门附近的早火和后火等不正常点火情况。结果发现:不正常点火时,离子电流波形在形状及幅值上与正常点火时存在较大的差异,即火花塞电极附近发生早火时,离子电流波形在主点火信号之前出现了离子电流;排气门附近发生早火或后火时,离子电流波形出现了2个峰值,该离子电流第1峰值大于正常点火时的第1峰值,第2峰值小于正常点火时的第2峰值。该结果可为发动机不正常点火检测提供依据,且方法简单、易行。     

长直管道燃烧器中离子电流信号的特征分析及其在发动机中的应用

离子电流法作为一种新型的发动机检测方法已经得到了越来越广泛的应用。本试验用离子电流法,在长直管道燃烧器中对压缩天然气-空气混合气的燃烧特性进行了实验研究。实验发现,在天然气燃烧中,离子电流信号由火焰前锋区和燃烧后区两个峰值部分组成,火焰前锋区的离子主要由H3O 和自由电子组成,而燃烧后区的离子主要由NO 和自由电子组成。同时还发现,在火焰前锋区和燃烧后区内,随着偏置电压的升高,电场力加大,电场荷电作用增强,离子电流会增大。本试验为离子电流法在汽车代用燃料燃烧研究领域中的应用进行了一些基础研究。     

离子发动机的发展设想

离子发动机是一种新型的发动机，一定压力的气体进入电离室，在高频振荡电流的作用下，使少量的自由电子与室壁碰撞产生二次电子，电子与气体碰撞而引发电离，产生等离子体。在负电位的吸引下，使离子束引出同时进入直线加速器，通过多级加速电极，使离子柬的速度达到所需的速度，再由喷管喷出，产生推力，或直接从外界收集离子作为工质，进行加速。     

膜片钳法研究钡离子对SV通道电流特性的影响

利用全液泡膜片钳技术，研究了氯化钡对慢液泡阳离予通道电流特性的影响．外液中加入氯化钡后，在低浓度时，促进通道电流，且促进效率随着浓度的增大而增大，并随刺激电压而变化；而在高浓度时，则抑制通道电流，抑制率随刺激电压的增大先增大而后又有所减小。同时加入氯化钡后，通道的激活时间常数明显减小，激活电压在20mY-120mV时，减小的比较明显，而大于120mY时，则不太明显。这些提示SV通道上可能存在着钡离予的结合位点，而且此结合位点结合钡离予以后，可以加快通道的开放几率。     

点燃式甲醇发动机性能研究

本文介绍了然用甲醇时发动机的性能特点,揭示了甲醇发动机性能优越的内在原因,对改善甲醇发动机性能有重要参考价值。     

甲醇汽油发动机润滑油抗磨性的改进

为了提高甲醇汽油发动机油的抗磨性,使用润滑剂承载能力测定法(四球法)作为试验方法,运用正交试验设计方法理论,选用多种添加剂对发动机润滑油抗磨性进行了试验研究,调配了适应甲醇燃料发动机使用的新型复合发动机润滑油,以减少对发动机的腐蚀与磨损.研究结果表明:3种添加剂的最佳添加量MoDDP为0.4％～0.6％、T205为0.8％～1.2％、T203为1.5％～2.0％;3种添加剂的最优配方为MoDDP∶T205∶T203=2∶4∶5.