发动机技术文献综述

杭州电子科技大学信息工程学

院

毕业设计（论文）文献综述

毕业设计（论文）

题目柴油机监测系统软件开发

文献综述题目柴油机监测系统软件的研究学院自动化

专业电气工程与自动化

姓名郑树

班级

学号

指导教师席旭刚

随着第一辆内燃机汽车出现，汽车工业也迅速发展，而作为心脏的发动机也愈加完善。在制造发动机的过程中，对于发动机的性能监测也更加的重视。而本课题是通过学校现有实验室的设备以及软件的开发完成一个高性能的发动机测控系统。该系统具有良好人机关系，能成参数的数据采集、运算、直接数字控制、显示等功能。并可由计算机对发动机工况进行远程控制、试验数据的报表处理和试验曲线绘制,并打印输出。通过系统的扩充还可满足不同用户的特殊要求。国际上知名的发动机测试设备生产商不断推出先进的发动机测试系统，且普遍具有精度高、数据处理功能强大、智能化和自动化程度高等特点。可以通过许多先进的传感器同时测控发动机的上百个参数，并由计算机进行庞大的数据处理和计算。在美国、日本及欧洲等先进的工业国家，智能型的计算机测控系统已开始应用于工业生产中，并取得了非常好的效果。因此，采用一体化智能控制的计算机测控系统将逐渐成为今后测控领域的主流。

2.1背景

随着国内外科学技术的发展，以及环境污染的严重破坏，改善发动机燃油消耗以及汽车排放废气已经成为了国内外重点的研究动态动向。在电子控制技术的研发下，现在换气系统、喷油系统、废气涡轮增压、配气结构、进气涡流以及故障的诊断、故障的保险备用控制等方面的应用电控技术都已经得到了非常广泛又实际的应用。

早在二十世纪七十年代的时候，国外的公司以及研究机构就已经开始研究动态的仿真实验了，并且通过借助电脑和微处理器的研究技术，经过多年的发展在采集数据的实时性、准确性等方面都已经得到了非常大的进步，并且能够减小控制电路的延迟，开发出新的、功能强的产品。像德国申克公司DYNAD-DA 系统、德国西门子公司的CATS系列、奥地利A VL公司的DYNO系列。跟国外相比较，国内的测功机相对来说开发研制的起步是比较晚的，七十年代以来，湖南大学先后研制成功三款机型，近年来，湖南大学与湘潭电机厂有合作研制出可以交流变频的双馈电力测功机和电力测功机，其测控系统相对来说也是带动了我国发动机行业的发展。在现在，我国的测试仪器的研究开发也已经应用到了计算机技术，很多的测试仪器都已经采用了单片或者是微机的控制系统，明显的能够看到智能化正在不断的提高着，很多的高等院校以及一些研究机构都在激光技术上有着很大的应用。

2.2特点

发动机一共包含了五大系统和两大机构，五大系统分别是点火系统，润滑系统，启动系统，燃油供给系统以及冷却系统。两大机构分别是配气机构和曲柄连杆机构。

发动机的测控系统就是由各种不同类型的传感器，发动机电脑也就是ECU 以及各种执行器所组成的。简单来说其实就可以就看成集成线路板，然后收到信息并且能够发送指令。

发动机测控系统它是可以对发动机以及测功机来进行高质量的系统控制的，能够让发动机不管在哪一个工作状况之下，都可以保持很好的稳定运行工作，更加能够让所测量到的所有参数值保持真实性以及其准确性。

2.3基本原理

性能测试的参数原理：功率的测量

组成功率的参数是压力P、排量VH直接测量得到和转速n直接测量得到。由这些参数可以计算出功率N

N=P×VH×n/450t(在式中：t-行程系数；二行程机=1；四行程机=2) 功率的定义是在单位时间被所做的功叫做功率。发动机功率通常用千万（Kw）表示，或者用马力（Ps）表示，马力是功率的一种不同的表示形式，它的换算比值是：1马力（Ps）=0.73549875千万（Kw）。

在射频频段之中，人们都是用电压来表征电磁能的量的，而当频段上升到达微波的时候，在非横磁波传输的系统当中的电压就会失去唯一性，呈现出一种非单值的特性，所以在正常情况下大多都是以测量功率为主的。而现代所应用到的同轴线已经扩展到18吉赫，甚至26.5吉赫以上，为测量电压创造了首要条件，但是这些因素也并不影响其在实际应用中的地位。

转速的测量

发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速，用n表示，单位为r/min。发动机转速的高低，关系到单位时间内作功次数的多少或发动机有效功率的大小，即发动机的有效功率随转速的不同而改变。因此，在说明发动机有效功率的大小时，必须同时指明其相应的转速。发动机转速的测量是检查发动机在正常工作的时候是否影响到了工程机械的整机性能的发挥，发动机转速的高低也直接关到单位时间内所作功次数的多少和发动机有效功率的大小，也是发动机有效功率跟随转速的不同改变的。转速测量通常采用转速传感器，和飞轮上面的信号齿都是相对应的，来测量发动机的转速。发动机在怠速时转速可以达到700-1100 1100r/min，正常运行时候可以达到3000-5000r/min。

扭矩的测量

扭矩在物理学中就是代表着力矩的大小，是等于力与力臂的乘机的，发动机扭矩通常用牛顿·米（N·m）表示，此外还可以看见又kgm/ib-ft这样的扭矩单位，因为G=mg，所以当g=9.8的时候，1kg的重量就是9.8N，所以1kgm=9.8Nm，而磅尺Ib-ft就是英制的扭矩单位了。在人们的日常生活当中，扭矩也长长被称为扭力（但是在物理学中这两个词是由不同的概念）。能够同功率一样，一般在说明发动机最大输出扭矩的同时也标出每分钟转速(r／min)。最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围，随着转速的提高，扭矩反而会下降。扭矩主要反映的是发动机运转时从曲轴端输出的力矩，当扭矩越大时，发动机输出的“劲”就越大，汽车的爬坡能力、起步和中途加速性也越好。

P=T*n/9550；T=9550/n (P功率,千瓦，kw；T扭矩，牛米，Nm；n转速，每分钟转数，r/min。9550是常数。)公式法：扭矩=功率*9550/转速。

发动机测控系统分为硬件跟软件两部分，先通过硬件部分跟软件部分的分开实现，最后通过良好的人机关系，结合完成一款完全的发动机测控系统。

3.总结

通过以上了解让我明白了想做出一套完整的发动机测控系统并非是那么的容易，需要调节良好的人机关系等。我们要掌握先进的技术，了解国内外技术的发展才能更好的开发新的系统，拓展自己的视野。

参考文献

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