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…     

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。     

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．     

火花塞炽热点火离子电流显示装置的设计

本文介绍了显示火花塞炽热点火最新颖最灵敏的方法─—离子电流法及其机理，尽管要在示波器荧屏上同时显示离子电流讯号和电点火讯号是非常困难的，但本文对这种显示装置的线路在原理和设计上作了深入探讨，取得满意的解决方案，同时还给出了所检测的典型火花塞各种工况的波形图．该装置不仅是显示火花塞炽热点火的重要工具，更可为发动机的点火系统、供油系统和燃烧过程的监控、研究和自动控制提供一种有效的手段．     

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 .     

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。     

浅谈排除发动机活塞敲缸响故障的体会

本文主要介绍汽车发动机出现活塞敲缸响故障,后经拆检分析发现,活塞敲缸响是由某缸活塞磨损过大与气缸壁间隙过大所致。     

浅析汽车发动机曲柄连杆机构活塞敲缸异响的故障诊断

本文结合汽车发动机曲柄连杆机构活塞敲缸异响故障,针对异响中发动机冷态敲缸、热态敲缸两种情况的诊断步骤和方法进行了简要阐述。     

基于FLS-SVM的火花塞离子电流点火信号时间差软测量模型及其应用

根据模糊最小二乘支持向量机的理论方法,提出一种基于发动机的转矩、转速以及点火提前角为特征参数的火花塞离子电流点火信号时间差软测量模型,并采用混沌量子遗传算法对模糊最小二乘支持向量机的惩罚函数C和核参数σ进行优化.研究结果表明:该软测量模型所得参数相对误差小于1.00％;其优化控制后的发动机CO体积分数比原型发动机降低8.61％,NOx体积分数降低12.83％; HC体积分数降低7.68％,取得了较好的排放性能.     

一种基于缸内压力波检测的汽油机爆震控制系统

对利用检测缸内压力波进行爆震判别与控制进行了研究，采用经过爆震频率带通滤波后的缸内压力波的峰值作为衡量爆震强度的指标，通过实验确定判别爆震发生的门坎值．考虑到爆震指标分布的特点，采用统计的方法确定爆震的强度，并且根据爆震强度对点火提前角进行控制，使发动机工作在轻微爆震状态，经济性和动力性得到了提高     

预燃室火花塞式天然气发动机燃烧性能试验

为研究装配预燃室火花塞对天然气发动机燃烧性能的影响,本文基于发动机试验台架,对其燃烧性能进行了试验研究。首先,基于试验对象,搭建发动机试验台架。随后,基于上述试验平台,分别研究预燃室火花塞的燃烧特性、空燃比特性及点火提前角特性。通过试验发现,相较于普通火花塞,预燃室火花塞可以有效提高缸内燃烧压力与燃烧速率,增强发动机动力性能,但同时会增大缸内压力升高率,导致NOx排放增加,发动机工作粗暴;预燃室火花塞稀燃特性有所下降,当提高空燃比时,更容易出现失火现象;预燃室火花塞可显著提升发动机经济性能,且最佳点火提前角有所减小。     

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。     

爆震传感器信号与HCCI发动机燃烧参数的相关性

为了实现HCCI汽油机闭环反馈控制,提出了一种利用爆震传感器信号提取燃烧参数的思路．在装有全可变气门系统的汽油HCCI发动机上,测取了大量HCCI工况下爆震传感器信号;应用快速傅里叶变换,用时频分析的方法,从时域和频域提取表征爆震信号强度及相位的特征量,并对它们和HCCI燃烧参数之间的相关性做了量化比对．分析表明,爆震传感器信号相位特征值与HCCI发动机燃烧相位参数之间有着很强的相关性,爆震信号起始相位与CA10的相关系数在0．9以上HCCI燃烧强度参数与爆震信号的能量参数有着较高的相关性．     

偏置电压对离子电流信号影响的试验研究

研究了在用火花塞作传感器直接测量发动机缸内燃烧状态时检测占所加的偏置电压对检测信号的影响,提出可获得所需离子电流信号的适当的偏置电压为200－600V,研究中发现：当偏置电压不同时,不仅离子电流的幅值和持续时间不同,而且其波形也有较大差异,在燃烧过程中会出现单峰,双峰和三峰现象,当偏置电压增至5KV时,驻燃烧过程中有离子电流信号,而且在进,排气冲程中,离子电流信号也异常突出,给出了不同偏置电压下离子电流的波形特征,获得了较为理想的离子电流信号的曲线,为用火花塞作为检测传感器实现汽油机缸内燃烧信号的检测奠定了试验研究基础。