汽油HCCI發(fā)動機火花塞離子電流傳感系統(tǒng)的開發(fā)研究.pdf

1、HCCI燃燒作為一種新概念的燃燒方式，因為其高效、節(jié)能和低排放的特性，正日益受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。探索一種簡單可靠的HCCI燃燒過程傳感裝置，是實現(xiàn)燃燒過程閉環(huán)控制，解決HCCI燃燒系統(tǒng)實用化所面臨燃燒實時控制和HCCI/SI模式過渡控制等多個難點問題的重要手段。火花塞離子電流傳感技術(shù)作為一種低成本的燃燒監(jiān)測元件，不需要增加傳感器，也不必對發(fā)動機進行其他改動，而且可以多缸同采用以解決HCCI燃燒多缸一致性控制問題。因此本研究具有很高的實

2、際應(yīng)用價值。 本文首先研究火花塞離子電流的檢測機理，并搭建了HCCI汽油機離子電流檢測研究平臺，實現(xiàn)HCCI燃燒過程中火花塞離子電流信號的實時檢測。在均質(zhì)壓縮燃燒和火花輔助均質(zhì)壓縮燃燒兩種工作模式下進行離子電流信號檢測試驗，驗證了火花塞離子電流信號檢測的可行性。 研究了HCCI燃燒下離子電流特性及其影響因素。試驗結(jié)果表明：偏置電源電壓影響離子電流信號的幅值和終點相位；在空燃比為1附近所檢測的離子電流信號的幅值最大，離子電

3、流信號相位最早；燃燒負荷主要影響離子電流信號的幅值。 通過對不同爆震強度和失火燃燒下的離子電流信號與正常燃燒下的離子電流信號特征參數(shù)的研究表明，離子電流信號的幅值可用于爆震強度指示和失火的實時檢測。 系統(tǒng)研究了離子電流信號與HCCI燃燒過程之間的相關(guān)性。結(jié)果表明：離子電流信號的拐點相位、峰值相位與HCCI燃燒相位高度線性相關(guān)，離子電流信號的拐點值、峰值、積分值與HCCI燃燒速度有較好的相關(guān)性。在HCCI發(fā)動機燃燒過程檢測