内燃机瞬时转速的研究

引言　　内燃机瞬时转速信号中蕴含着丰富的发动机工作状态信息,转速的波动与各缸的发火是一一对应的,它综合反映了气缸的工作状态和工作质量,凡可以影响发动机热力循环的故障（如燃油系统故障、进气系统故障等）在瞬时转速信号中均可以反映出来。对于不同的机型,虽然其结构参数不同,但其瞬时转速的相对变化却大致相同。本文即对内燃机瞬时转速的测量、噪声分析、最佳滤波、特征抽取等进行了理论和试验研究。１　瞬时转速的测量　　齿轮磁电式传感器装置仍然是目前使用最普遍也是最简便易行的瞬时转速测量装置,其结构原理如图１所示…     

内燃机瞬时转速的测量

首先指出了在测量内燃机瞬时转速时所存在的问题：一是缺少一个合理的测量误差计算公式;二是没有合理选择信号齿盘齿数的依据。详细叙述了利用磁电或光电传感器测量瞬时转速的原理和方法,在此基础上提出了测量瞬时转速的新的误差计算公式;分析了影响测量精度的诸因素。研究表明瞬时转速的误差来源主要有３个：角度误差、量化误差和触发误差。试验证明,利用发动机的飞轮齿圈测量瞬时转速是切实可行的     

基于瞬时转速和双谱的内燃机故障诊断研究

首先对双谱分析和瞬时转速信号的特点进行分析，测量6135柴油机在正常、轻微故障和严重故障三种状态下的瞬时转速，分别计算其双谱，得到了具有明显区别的双谱幅值图；通过计算双谱对角切片，可以容易且有效地识别故障的存在；进一步分析双谱相位信息，可以确定单缸断油时的故障缸位置。根据瞬时转速的双谱特征进行故障诊断，故障特征明显，诊断效果良好。     

插值算法在内燃机瞬时转速测量中的应用研究

提出了采样信号的插值计算公式 ;考虑到测量信号中调制现象的影响 ,提出了插值法在瞬时转速计算中的误差公式 ;并针对 6 - 135 G柴油机最高转速对两点插值和三点插值的精度进行了计算 ;最后用实测数据进行了验证。结果表明这是提高瞬时转速测量精度的一种有效方法 ,在 5 0 k Hz的低采样率下即可得到较平滑的瞬时转速波形。     

单片机在内燃机瞬时转速测量中的应用

从分析内燃机瞬时转速的测量原理入手,论述了内燃机瞬时转速的测量现状及存在的不足,并通过实验把AT89C51单片机应用于内燃机瞬时转速的测量中,实现了数据的存储与发送,满足了不同的瞬时转速的测量要求。     

单片机在测量内燃机瞬时转速中的应用

从分析内燃机瞬时转速的测量原理入手,论述了内燃机瞬时转速的测量现状及存在的不足,并通过实验把AT89C51单片机应用于内燃机瞬时转速的测量中,实现了数据的存储与发送,满足了不同的瞬时转速的测量要求。     

应用逆傅利叶变换进行内燃机瞬时转速信号提纯

本文从工程实用的角度提出了一种瞬时转速信号IFFT提纯方法，首先使用FFT将转速信号转换到频率域，然后深入分析内燃机瞬时转速及其干扰信号的频谱组成，对其频域数据进行处理，去除干扰成分，精确保留应有的成分，最后通过IFFT得到提纯后的瞬时转速信号。经仿真和实测数据验证，该方法不存在滤波时移现象，算法简单可靠，能够很好地还原转速波动信号。     

单片机在测量内燃机瞬时转速中的应用

从分析内燃机瞬时转速的测量原理入手,论述了内燃机瞬时转速的测量现状及存在的不足,并通过实验把AT89C51单片机应用于内燃机瞬时转速的测量中,实现了数据的存储与发送,满足了不同的瞬时转速的测量要求。     

用双传感器法提高内燃机瞬时转速测量精度的研究

通过分析内燃机飞轮瞬时转速的测量误差,提出角度误差是测量飞轮瞬时转速的主要误差来源,并提出一种精确测量内燃机飞轮瞬时转速的方法-双传感器法。在单缸机和4缸机上采用本方法测量了飞轮瞬时转速,并与传统方法作了对比。试验结果表明：用双传感器法可有效消除测量飞轮瞬时转速过程中因加工及磨损造成的角度误差,提高了内燃机飞轮瞬时转速的测量精度,本方法同样适用于其它旋转机械的瞬时转速的精确测量。     

基于ARM的内燃机瞬时转速测量系统的设计

对传统的瞬时转速测量方法进行深入分析，提出一种精确测量内燃机飞轮瞬时转速的测量方法——ARM时间捕获法。详细阐述了其基本原理，并给出基于此原理的内燃机瞬时转速测量系统的硬件实现途径和基于实时操作系统μC／OS-Ⅱ的软件设计方法。该测量系统具有实时性强、精度高、测量范围广等优点，克服了传统的内燃机瞬时转速测量方法存在的不足。     

瞬态工况对内燃机燃烧噪声的影响研究

研究了内燃机瞬态工况对燃烧噪声影响机理,开展了内燃机瞬态工况测试技术和测试方法研究,通过对瞬态与稳态过程的缸内压力、缸内压力最大值、压力升高率、压力升高率最大值、压力高频振荡以及气缸压力级等参数在不同频率范围的差异的研究分析,从气体动力载荷和高频压力振荡两方面分析研究瞬态噪声与稳态噪声产生差异的机理.瞬态与稳态工况压力升高率变化趋势与两种工况下燃烧噪声变化趋势基本相似,但在一些工况上存在差异,这是由于受到了缸内压力高频振荡对燃烧噪声影响的结果.结果表明：瞬态与稳态工况燃烧噪声的差异是由压力动力载荷与压力高频振荡共同影响的结果.     

基于C8051F系列单片机的内燃机瞬时转速测量系统开发

本文开发了基于C8051F系列单片机的内燃机瞬时转速测量系统,该系统实现了内燃机瞬时转速以及起动、调速工况下转速波动的测量。系统中采用高频计数法和高频时域采样法两种瞬时转速测量方法,实验结果证明该系统能满足不同工况下内燃机瞬时转速的测量要求,对于瞬时转速的测量有较好的效果。     

车用内燃机快速检测与诊断系统中瞬时转速滤波方法的探讨

对瞬时转速的滤波方法进行了分析对比,认为FIR低通滤波器不适用于对瞬时转速曲线的滤波。推荐采用6阶巴特沃思低通滤波器对瞬时转速进行波波。     

基于频率解调方法的柴油机瞬时转速信号计算

运用磁电传感器测量柴油机转速时,对所得电压信号进行处理可得到瞬时转速。分别采用计数法和频率解调法得到了柴油机的瞬时转速,比较了结果的差异。不考虑齿轮的齿形和分度误差,计数法的幅值误差主要取决于采样频率,采样频率越大误差越小,因此需要很高的采样频率;而频率解调法误差主要来源于采样噪声和信号处理过程,该方法不需要很高的采样频率,从而降低了瞬时转速测量的硬件要求,具有很强的现实推广意义。     

内燃机数据采集和分析系统的研究

介绍了内燃机数据采集和分析系统的结构、工作原理、功能和特点。本系统采用工业控制计算机和应用软件固化运行方式,提高了系统的抗干扰和抗病毒能力;采用自行设计的硬件电路配以自行开发的软件,形成了具有独创性的ＤＭＡ技术,使内燃机的多路参数能同时采样;采用高速Ａ／Ｄ配以光电编码器,使采样分辨率达０．１°ＣＡ,提高了系统的测量精度和分析精度,并建立了放热规律和喷油规律的数学模型。还论述了内燃机试验参数的测量方法以及提高其测试精度的措施     

基于频率解调方法的柴油机瞬时转速信号计算

分别采用计数法和频率解调法得到了柴油机的瞬时转速。比较表明:计数法得到的结果时间分辨率取决于齿轮齿数,因此时间分辨率差;计数法的幅值误差主要取决于采样频率,因此需要很高的采样频率。而频率解调法得到的瞬时转速时间分辨率取决于采样频率,时间分辨率好;频率解调法误差主要来源于采样噪声和信号处理过程,该方法不需要很高的采样频率,可用于实时获取瞬时转速值。     

直接空冷系统风机转速的优化研究

为了更好的调节直接空冷系统的风机转速以提高机组经济性,选取空冷岛冷却单元为研究对象,综合考虑冷却单元内蒸汽压力、风机转速和环境温度对机组功率增量的影响,并建立了相关的数学模型。进而以机组功率增量与风机耗电量之间的差值最大为目标进行优化,得出不同工况下最佳冷却单元内蒸汽压力和风机转速,为直接空冷机组的经济运行提供了参考。