[01626740]多通道高性能发动机瞬态特性燃烧分析关键技术及设备

项目主要内容：(1)基于PXI总线的多通道、高性能，能进行发动机稳态工况和瞬态工况的测量与分析的燃烧分析关键技术及设备。系统要求实现高速、多通道、高精度、海量数据存储以及稳态工况和动态工况过程的实时在线燃烧分析和离线燃烧分析，并且可以与基于图形化系统设计平台及PXI平台开发的虚拟仪器无缝集成。(2)燃烧分析关键技术及设备的主要测量功能：实现发动机缸内压力、轨压(或高压油管压力)的高速采集以及同步采集曲轴转角信号、上止点脉冲信号等；实时记录每循环内燃机示功图；动态修正发动机上止点。(3)燃烧分析关键技术及设备的主要分析功能：根据热力学燃烧放热相关理论对示功图数据进行计算分析，得到每循环气缸压力升高率、累计放热量、燃烧放热率等。(4)实现发动机稳态工况和瞬态工况的在线和离线燃烧分析。(5)利用同步采集的曲轴转角信号，实现发动机曲轴扭转振动的测量与分析。技术经济指标：(1)高速并行采样通道配置不低于4路，发动机转速6000r/min时，采样速率不低于0.25°CA一采样，采样精度：0.5%FS。(2)具有内燃机上止点测量和动态修正功能。(3)发动机稳态工况下燃烧循环测量次数并行采样可达2000次循环的数据量。(4)发动机动态工况的过程燃烧测量时间不小于6秒。(5)燃烧分析的主要功能：每循环气缸压力升高率、累计放热量、燃烧放热率、燃烧开始时刻、点火/喷油正时、燃烧持续期、放热率重心、已燃质量百分数、最大爆发压力及其对应角度、最大压力升高率及其对应角度、平均有效压力、燃烧速率和传热速率。(6)在动机稳态工况可进行发动机工作循环变动、各缸工作不均匀性研究以及燃烧过程的统计分析。(7)发动机冷启动过程、给定条件下的加速工况或减速工况燃烧过程的测量。应用推广及效益情况：自2001年就投入昆明云内动力股份有限公司的老产品改造和新产品开发过程，主要为公司生产的产品4100QBZ、4100QBZL、4102QBZ、4102QBZL、495QBZL增压和增压中冷柴油机的燃烧系统设计与开发以及产品的可靠性研究提供了研究手段与分析依据，改进了柴油机燃烧过程及燃烧品质，提高了整机的动力性、经济性，降低了有害排放。2001年-2012年间研究成果为云内动力股份有限公司产生经济效益近亿元。