二冲程汽油机数字式CDI点火系统的开发与研究

二冲程汽油机的点火提前角是一个十分重要的控制参数，为了提高发动机的性能，需要开发一种能随转速和负荷变化的数字式点火系统。本文的研究工作中，开发了一种随二冲程汽油机转速和负荷调整点火提前角的数字式CDI点火系统。在点火控制系统中，输入信号包括发动机转速信号、节气门开度信号、蓄电池电压、进气温度信号和发动机温度信号。发动机转速信号同时也作为点火基准信号。点火控制系统软件设计是采用开环控制和并行控制方法。     

由转速对汽油机点火提前角进行自适应控制的研究

研究了利用检测汽油机转速单一参数来进行汽油机点火提前角自适应控制的方法。从实用角度出发，在保留原汽油机分电器的基础上，将微机自适应控制和原发动机分电器开环控制结合起来进行联合控制。当汽油机处于稳定转速和缓变速时，由微机进行自适应控制；发动机运行在急变速工况时，则由分电器单独控制。这样既能保证点火系统可靠工作，又改善了原汽油机的动力性和经济性，具有实用价值。     

用准维燃烧模型建立汽油机喷油及点火控制的基本模型

以发动机经济性为目标，首次提出用准维燃烧模型建立汽油机喷油及点火控制基本模型的方法，并对ＳＹ４９２Ｑ－４型发动机进行了离线计算，通过试验修正，建立了汽油机稳定运行时点火提前角和循环供油量（空燃比）控制的基本模型。     

火花点火发动机稀燃NOx排放控制的电控节气门系统研究

为应用吸附还原催化器控制稀燃NO_z排放,建立了一套火花点火发动机的电控节气门系统．当发动机短时间工作在富燃状态时,通过控制节气门开度和点火提前角,可以获得稳定的功率和扭矩输出．在丰田8A16气门电喷汽油机上进行了试验研究,同时采用吸附还原催化器和三效催化器控制排放．催化后NO_z排放最低可达50×10~(-6),转化效率高迭90%以上．在浓稀变换过程中,催化后的NO_z排放保持稳定．     

汽油机掺水蒸汽对工作参数影响的试验研究

介绍了一种汽油机掺水蒸汽的新装置,通过在ＮＪ－７０车用汽油机上的试验,对发动机的工作参数进行了实测和分析,为进一步研究汽油机掺水蒸汽的工作过程建立了基础。     

汽油机掺水蒸汽对工作参数影响的试验研究

介绍了一种汽油机掺水蒸汽的新装置，通过在ＮＪ－７０车用汽油机上的试验，对发动机的工作参数进行了实测和分析，为进一步研究汽油机掺水蒸汽的工作过程建立了基础。     

一种高效清洁燃烧纯甲醇燃料的新方法探索

在一台点火式电喷汽油机上进行了甲醇裂解燃料高效清洁燃烧的探索研究．研制了甲醇裂解装置和控制单元及其控制策略．发动机用汽油起动后,电控单元判别排气温度当其温度达到320℃以上时,电控单元自动从汽油燃料切换到甲醇裂解燃料下工作．在甲醇燃料模式下,通过ECU的标定,实现了自动运行．试验结果表明：与汽油和M20甲醇汽油相比,甲醇裂解燃料可以有效地提高点火式电喷发动机的效率,显著增高发动机的经济性,而且降低了尾气中有害气体排放．可见燃用甲醇裂解燃料是电喷发动机高效清洁燃烧的新方式．     

汽油机爆震燃烧的危害及控制措施

汽油机爆燃具有较大的危害,是发动机工作时的一种不正常燃烧现象。本文分析了汽油机爆燃产生的机理及其对发动机的危害,提出了在使用过程中控制汽油机爆燃的具体措施。     

通用小型汽油机控制单元设计与研究

为实现通用小型汽油机电控化,进一步提高其动力性、经济性和排放性,开发了一套完整的控制单元。控制单元采用美国Freescale公司16位单片机MC9S12XEP100为主控芯片,结合MC33812控制芯片,完成微控制单元(MCU)模块、电源模块、输入调理模块、输出驱动模块、控制器局域网总线(CAN)通讯模块等硬件电路设计。并编写底层驱动程序,对喷油与点火信号进行测试并分析,以168F型汽油机为样机完成发动机性能试验。试验结果表明:通用小型汽油机采用电子控制单元后,标定功率较原机提高了7.6%,最低有效燃油消耗率较原机降低了7.9%,最大扭矩可高达11.15 N·m,较原机提高了2.3%。按美国环境保护署(EPA)小型非道路火花点火发动机排放法规进行排放性能试验,CO排放下降至259.18 g/(k W·h),HC+NOx下降至8.05 g/(k W·h)。电控样机排放满足EPA第Ⅲ阶段排放限值,控制单元满足设计要求。     

一种36cc燃气发动机的研究设计

针对小型燃气发动机与汽油同型号发动机相比,燃烧不好,起动性差,点火慢,燃料耗费大,导致排污差,造成尾气空气污染的缺点,对发动机的核心部件,活塞和供气装置的结构进行分析研究,研制出一种新的活塞结构和供气装置.解决了发动机功率不足,动力差,燃烧不彻底,排气污染大的问题.     

电控汽车发动机故障诊断技术研究

分析了神经网络在电子控制汽油机诊断中的应用,介绍了BP神经网络模型和学习训练过程,以及一种电子控制发动机诊断数据读取方法;简要说明了利用神经网络进行电控发动机诊断的过程.     

电控天然气发动机燃料喷射和点火的控制方法

结合天然气发动机的具体参数和特性,确定了控制喷射提前角和喷射脉宽以及点火提前角与点火能量的方法,提出了一种统一的控制点火线圈通电时刻的方法,消除了点火分段控制带来的不利影响.按参考点的不同,提出了两种确定点火提前角的方法,并分析了两种方法产生差别的原因.对用一个微控制器来同时控制6缸发动机喷射和点火的可能性和方法进行了研究,提出了实现这一目标的方法,并对这一方法进行了静态试验和台架试验,证实了该方法是可行性的.     

基于MotoTron平台的汽油发动机控制器开发

基于MotoTron控制器快速开发平台,开发了面向实际应用的汽油发动机快速原型控制器.在MotoTron平台的开发软件MotoHawk中建立了控制器系统框架,配置了底层软件,并定义了系统的输入输出信号;在Matlab/Simulink中,开发了汽油机控制策略,包括电子节气门控制、空气量控制、喷油控制、点火控制和附件控制等;在台架上进行了发动机起动测试,验证了发动机控制各功能模块.试验结果表明,发动机起动迅速、可靠,工况转换平稳,各工况的空燃比可控,实现了发动机控制器的基本功能.     

发动机怠速自动起停系统控制策略的试验研究

文章在介绍发动机怠速自动起停系统的基础上,制定了怠速自动起停控制逻辑及其实现方法。为了实现ISG电机启动发动机时的最大转矩输出和避免发动机开始点火瞬间的转速波动,ISG电机采用转速、电流双闭环矢量控制,基于滑模变结构控制方法设计了转速调节器和电流调节器。试验结果表明,ISG电机不仅能在规定的时间内高转速启动发动机,而且能避免低温时发动机点火瞬间的转速陡降,ECE工况下的节油率达到了16.91%,NEDC工况下的节油率达到了8.92%。     

电喷汽油机冷起动控制过程影响因素探讨

汽油机冷起动时要求起动顺利,并且污染小,油耗低,转速稳定。这对发动机电子控制提出了更高的要求,针对影响电喷发动机冷起动性能的因素进行分析,影响因素包括进气量、喷油时刻与时间、混合气的形成、点火正时、配气相位等,各个因素之间又都有相互联系,在进行性能优化时必须充分考虑其他因素的影响,要通过深入的研究和试验,对汽油机冷起动时控制参数进行合理匹配,实现电喷发动机在低污染、低油耗下保证低温冷起动成功。     

基于小波和可编程逻辑阵列的爆震控制

为提高汽油机爆震检测和控制精度,将离散小波变换算法和基于FPGA(Field-Program-mable Gate Array)的数字信号处理技术应用于爆震控制中.利用离散小波变换从汽油机的振动信号中提取出了轻微爆震特征,提出一种根据小波子带信号相对能量大小来评价爆震强度的指标和一种基于爆震反馈的点火提前角的控制策略.建立了基于小波算法的爆震控制模型,并进行了仿真实验验证,且将该模型在FPGA硬件上实现.结果表明:基于小波和FPGA的爆震控制方法能准确诊断出爆震,且适合于实时控制,能使汽油机在轻微爆震区工作,有利于提高汽油机的性能.     

单和双燃速固体发动机零维内弹道方程探讨

基于热力学第一定律的一般表达式,推导了单燃速和双燃速固体火箭发动机零维内弹道能量方程,并指出一些有关固体火箭发动机原理的教材中给出的单燃速零维内弹道方程在理论上并不严格一致的两个原因:一是忽略了发动机点火启动过程中燃烧室内的温度变化;二是忽略了因推进剂燃面退移控制系统所做的容积功.在一个算例中,教材中的内弹道方程计算出的点火启动时间比本文方程计算出的时间约长40%,说明不宜忽略点火启动过程中燃烧室内燃气温度的变化.     

燃料特性和工况对直喷汽油机微粒排放的影响

在一台四缸增压直喷式汽油机上研究了其微粒粒径分布特性,考察了燃料属性(T90温度、乙醇添加)、发动机运行工况参数(负荷、点火时刻等)、喷射策略(喷射时刻、2次喷射)对微粒粒径分布以及微粒数目的影响规律.研究发现:T90温度对微粒排放有显著的影响,T90温度升高,微粒排放增加;增压直喷式汽油在中等负荷下的微粒排放浓度最高,在大负荷下由于轨压升高和高温排气的氧化,最大微粒排放浓度反而减小;汽油中添加10%的乙醇可以使得微粒排放适度减少;较早的喷射时刻使得燃料蒸发时间延长,混合气更加均匀,有助于减少微粒排放;而2次喷射有助于抑制微粒排放,选择合适的第2次喷射时刻,可使其抑制效果最佳;点火时刻对微粒排放影响显著,推迟点火可以减少直喷式汽油机的微粒排放.     

高能固体火箭发动机冲击燃烧特性研究

为研究高能固体火箭发动机冲击燃烧特性,采用火箭撬平台作为加载装置对高能发动机施加冲击载荷,通过调节火箭撬速度获得不同速度下高能发动机的宏观反应特性;采用热力耦合计算模型对试验过程进行仿真,仿真中考虑推进剂在应力作用下温升引起的自热反应热源,通过计算发动机撞击靶板过程中推进剂内温度变化情况,分析推进剂反应的剧烈程度,判断发动机的反应特性,获得发动机的反应机理. 研究表明高能发动机以不低于100 m/s速度撞击靶板推进剂均会发生点火,点火位置位于发动机内孔;随着撞击速度的增加,点火延迟时间减小.     

智能化爆燃控制电脑点火系统

介绍一种智能化电脑点火系统，它以安装在汽油发动机缸体上的爆燃传感器信号为反馈，根据各缸的爆燃状况分别调整各缸的点火时刻。采用模糊模型参考自适应控制方法，并具有自学习功能，可以自行调整控制参数。在硬件上采用直接（无分电器）点火方式。此控制系统已装在Ｉ－４型２．４６Ｌ发动机上进行了台架试验，证明不仅能够有效地抑制爆燃，而且使发动机的扭矩平均提高１１％，燃油消耗率平均降低１０％。