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内燃机台架试验控制系统及燃烧分析系统的设计与应用

作　者: 刘一鸣
导　师: 成晓北
学　校: 华中科技大学
专　业: 动力机械及工程
关键词: 内燃机运行监控 EGR阀控制燃烧分析 TDC标定放热率计算
分类号: TK40
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

内燃机性能试验是评价内燃机动力性、经济性和环保性能指标的必要手段。一个完善的内燃机试验台架，必须配备功能丰富、可靠准确的内燃机测试控制及分析系统，用于监测和控制内燃机实时运行状态，进行内燃机燃烧分析，为改善、优化内燃机性能提供有力指导。因此，内燃机运行监控系统、EGR阀控制系统和燃烧分析系统的设计和应用具有十分重要的现实意义。本文基于PLC技术平台设计了内燃机运行监控系统和EGR阀控制系统。内燃机运行监控系统可以对柴油机运行时的各项参数进行在线采集、实时曲线监测与数据存储，为台架的稳定可靠运行提供了有力保障。EGR阀控制系统可以对柴油机上的EGR阀门升程进行有效控制，支持现场操控和远程操控，操控智能化、自动化，控制目标达到了一定的工业精度。这为有效抑制NOx的生成，以及开展低温燃烧技术的研究工作奠定了基础。本文基于LabVIEW技术平台设计了内燃机燃烧分析系统，解决了数据采集和存储的稳定性、上止点的标定精度、放热计算模型系统误差的修正等关键技术问题，使系统得到不断完善和升级。本文的创新点在于提出了：基于压力一阶导数对比原理的TDC二次标定模式、以EGR率为一个输入因素引入到传统的放热计算模型中进行修正。本系统主要包括缸内压力实时采集功能和离线数据处理与分析功能两大部分，能够可靠测量内燃机缸内压力信号，计算得到一系列内燃机性能参数，为内燃机的燃烧状态和工作循环评价、分析及改进提供可靠的依据。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
1 绪论  8-15
  1.1 选题背景  8-9
  1.2 国内外的研究现状  9-12
  1.3 本课题研究内容及意义  12-15
2 内燃机运行监控系统及 EGR 阀控制系统  15-37
  2.1 系统设计所涉及的技术原理  15-22
  2.2 EGR 阀控制系统  22-33
  2.3 内燃机运行监控系统  33-37
3 燃烧放热计算分析的基本原理  37-46
  3.1 燃烧分析的作用和方法  37-38
  3.2 燃烧放热计算原理  38-46
4 燃烧分析系统的设计原理  46-70
  4.1 系统的设计思路和总体架构  46-47
  4.2 系统的硬件设备  47-49
  4.3 系统的软件设计  49-70
5 燃烧分析系统的试验验证及完善  70-78
  5.1 数据采集和存储的稳定性  70-72
  5.2 上止点标定精度对放热率计算的影响  72-74
  5.3 放热率计算模型的系统误差  74-78
6 总结与展望  78-80
  6.1 全文总结  78-79
  6.2 工作展望  79-80
致谢  80-81
参考文献  81-83

内燃机台架试验控制系统及燃烧分析系统的设计与应用

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