[00841178]摩托车发动机燃烧测试分析及其控制

进行了摩托车发动机先进燃烧测试与诊断评价技术的研究探索。提出基于爆震因子统计特性分析，采用Jarque-Bera检验、Lilliefors检验等正态检验手段进行爆震事件识别的方法途径，该方法能够避免爆震阀值的主观性经验取值，同时对爆震窗口宽度不具敏感性。针对时基缸压信号的爆震检测，引入爆震能量相对标识参数ΔEI表征高通爆震信号在爆震窗口和参考窗口内的累积积分能量之差，据此现象进行爆震窗口域的动态判定准确识别爆震发生和合理评价不同工况下的爆震强度。通过瞬时转速-缸压模型的建立验证瞬时转速波动间接诊断燃烧状态的可行性，定义了四种燃烧状态特征参数并提出了一种多燃烧状态特征参数综合的方法。给出了通过火焰发射光谱估算缸内火焰温度的方法，实验表明辐射光谱法可作为燃烧火焰温度的有效测试方法。针对摩托车单缸四冲程汽油机，形成了一套从建立发动机循环模拟模型到对发动机进行优化改型设计的具体且完整的方法，可以作为该类摩托车发动机运用循环模拟技术进行改型和优化的参考。围绕发动机循环模拟计算建立了相关的实验测试平台，包括：气道稳流实验、气门升程的测试、机械损失的测试、发动机性能测试、进排气压力波动和缸内压力波动测试等，获得了大量建模和验模所需数据，并进行了测试数据和模拟模型参数间的相互转化。结合近年摩托车发动机主力机型的产品开发，对摩托车发动机工作过程进行了变参数优化计算和分析，形成的循环模拟方法广泛应用于发动机性能调节与优化，使发动机动力性和经济性均得到了显著的改善，取得了相当良好的工程应用效果。进行了摩托车发动机先进燃烧系统的开发研究。在挤流环面半球形燃烧室构造基础上发展了双球挤流燃烧室构造，动力性和燃油经济性明显提高，进行燃烧测试诊断表明，双球挤流燃烧室具有更好的热力学平均有效指标，抑制爆震效果明显，但燃烧放热速率缓慢，循环变动有所增加；通过适当增加点火提前角，可使双球挤流燃烧室速燃期放热速率明显加快，平均有效压力提高，主燃期循环变动率降低，并保持抑制爆震的良好特性。在大排量摩托车汽油机结构基础上，结合气道二次喷射稀燃系统、双火花塞智能点火系统、轻度富氧催化还原NOx催化技术的整机系统综合，进行DSI燃烧系统的改造；通过混合气轻度分层及其控制方法的数值研究、双火花塞火花轻度均质稀薄燃烧点火特性的实验研究，依靠气流的运动结合适时的喷油实现缸内混合气轻度分层，利用双火花塞多点点火提高稀混合气条件下的着火概率、加快火焰传播与燃烧反应速度、减少燃烧循环波动率，促进了双火花塞DSI在摩托车发动机上的应用。