点燃式发动机爆震测量及其强度分析_高青

动力机械及工程,内燃机

第9卷第4期2003年8月燃 烧 科 学 与 技 术

JournalofCombustionScienceandTechnologyVol.9No.4

Aug.2003

点燃式发动机爆震测量及其强度分析

高 青,金英爱,孙志军,孙济美,方 瑛

(吉林大学热能工程系,长春130025)

摘 要:利用光纤传感器和压力传感器对发动机缸内爆震燃烧进行探测,在研究和测量临界爆震及轻度爆震时,探索其应用的可行性.利用信号变化率以及表征爆震强度的带通信号峰值幅值指标和信号幅值时域均方根指标,系统比较了光信号和压力信号在测量临界爆震方面的应用.试验研究表明,光信号在研究临界爆震及轻度爆震燃烧等方面具有更明显优势.

关键词:发动机;爆震测量;临界爆震

中图分类号:TK411.2 文献标识码:A 文章编号:1006-8740(2003)04-0335-04

KnockMeasurementandItsIntensityAnalysisforSparkIgnitionEngines

GAOQing,JINYing-ai,SUNZh-ijun,SUNJ-imei,FANGYing

(DepartmentofThermalEnergyEngineering,JilinUniversity,Changchun130025,China)

Abstract:Theapplicationoffiber-opticsensorsandpressuretransducerstodetectingandmeasuringengineknockcombustionwasinvestigated.Thefeasibilitytomeasureanddetectthecriticalknockandlightknockcombustionwasexplored.Boththeluminosityandpressuresignalswerecomparedquantitatively.Theratechangeoffilteredsignalstodetecttheknockoccurrencecrankangle,themaximumpeak-to-peakamplitudeofband-passfilteredsignals(KIp-p)andtheroo-tmean-squareamplitudeofthefilteredsig-nals(KIRMS)tocharacterizetheknockintensityweredetermined.Theinvestigationandanalysisindicatethattheluminositysig-nalfromthefiber-opticsensorhasgreaterpotentialfortheresearchofthecriticalknockandthelightknock.Keywords:engine;knockmeasurement;criticalknock

爆震是点燃式发动机特有的一种不正常燃烧现象,是发动机追求高动力性和经济性的最大障碍之一,它制约点燃式发动机提高压缩比,实现高增压等技术的实施.从火花点火式发动机到双燃料引燃式发动机,爆震燃烧现象均为主要的技术问题,也是重要的研究领域.在爆震燃烧研究中,主要问题是爆震机理、爆震测量与判定方法以及实时控制等.爆震实时控制技术已广泛地应用于现代汽车发动机中.振动传感器尽管存在信噪比、灵敏度和判缸等问题,但成本低,使用比较广泛;缸内压力或光信号的直接探测方法虽然成本

高、可靠性及寿命差,但可以弥补间接测量的不足,也

越来越受到重视[1,2].

在爆震测量和控制中,爆震界限的控制点一直是科研人员关注的问题.试验表明,轻微爆震将改善发动机的动力性和经济性,但过分的爆震将使燃烧恶化,迅速损坏发动机.所以,爆震控制系统的目的就是使发动机能够工作在轻微爆震或称临界爆震状态下,亦即通过检测发动机工作循环的爆震强度及界限,并据此修正点火提前角.因此,研究轻微临界爆震燃烧现象及其测量识别方法和强度问题具有重要意义.

X收稿日期:2002-11-15.

基金项目:国家自然科学基金资助项目(50076016).

: ,,,,cn.

第1页下一页