农业机械学报   0 年

HCCI和RCCI燃烧模式因对缸内压缩温度、油气混合程度、以及不同燃料的组分配比等都很敏感，上述因素的循环分布不均会导致发动机的循环波动率较大。本文采用缸压传感器、数据采集卡、光电编码器和LabVIEW软件搭建在线缸压采集和实时燃烧分析系统平台，以研究这种循环波动特性。为了提高发动机燃烧分析的实时性，针对单循环缸压测量过程中的通道效应干扰，基于频谱分析，采用FFT、线性插值法和IFFT等方法相结合的滤波方式，实现共振峰的在线自适应识别与实时滤波，较好地减少了单循环缸压的干扰误差，使单循环的实时燃烧分析成为可能。随后，基于实时滤波后的缸压曲线，计算得到内燃机的最大压力升高率、燃烧放热率、爆发压力等重要燃烧参数。为了进一步提高燃烧分析系统的实时性，利用程序算法中同步性良好的生产者/消费者运算模式来提高数据的共享能力，实现了数据实时运算与数据快速储存的并行处理，提高了燃烧计算的实时性；针对发动机进排气、压缩、燃烧、膨胀等不同阶段采用了不同精度层次的计算方法，减少了进排气、压缩和膨胀阶段的计算耗时；在计算量较大的燃烧放热率计算部分，采用适当简化计算公式和公式节点运算模块来提高燃烧系统的实时性。最后，本文分析了燃烧分析系统的实时性，并进行了燃烧分析系统的实验验证。