汽油機(jī)測(cè)試系統(tǒng)點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì)

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告書課 題 名 稱 汽油機(jī)測(cè)試系統(tǒng)點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 李鵬 學(xué) 號(hào) 0741126074 系、年級(jí)專業(yè) 機(jī)械系07級(jí)車輛工程 指 導(dǎo) 教 師 袁文華 2010年 12 月 29 日一、課題的來源、目的、意義（包括應(yīng)用前景）、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及水平 隨著排放法規(guī)日益嚴(yán)格和對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制要求的不斷提高，火花塞離子電流測(cè)試技術(shù)也日益受到人們的重視。目前的普遍做法是以發(fā)動(dòng)機(jī)自身的火花塞作傳感器，外加一個(gè)偏置電壓，使火花塞間的離子在外加電場(chǎng)的作用下形成定向流動(dòng)，從而產(chǎn)生所謂的火花塞離子電流?；鸹ㄈx子電流包含大量發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和運(yùn)轉(zhuǎn)的信息，通過對(duì)離子電流信號(hào)采集和處理，可

2、判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。本課題是我校所承擔(dān)的湘火炬公司科研項(xiàng)目的一部分，主要對(duì)汽油機(jī)點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，該裝置是通過測(cè)量火花塞離子電流來研究發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火提前角對(duì)火花塞早燃影響的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的一部分。該裝置采用PC機(jī)，單片機(jī)等設(shè)備來實(shí)現(xiàn)信號(hào)采樣和點(diǎn)火控制。 出于環(huán)保、節(jié)能等方面的考慮，目前國(guó)內(nèi)外各大汽車發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)商隊(duì)火花塞要求了解越來越具體。結(jié)合實(shí)際情況，本課題設(shè)計(jì)以南方摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)為平臺(tái)，設(shè)計(jì)可行的能自動(dòng)調(diào)節(jié)汽油機(jī)點(diǎn)火提前角的調(diào)節(jié)裝置。該裝置能采集火花塞離子電流檢測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)樣本，并以此信號(hào)樣本為原始控制始量，控制汽油機(jī)的點(diǎn)火提前角，使其向最佳提前角靠近。 傳統(tǒng)汽油機(jī)的點(diǎn)火

3、提前角是由分電器中的離心提前裝置與真空提前裝置針對(duì)汽油機(jī)轉(zhuǎn)速與負(fù)荷的改變而相應(yīng)改變點(diǎn)火提前角，由于汽油機(jī)在運(yùn)行時(shí)受多種因素的影響，這種控制方式不能精確的控制汽油機(jī)的點(diǎn)火提前角。目前國(guó)內(nèi)外的研究方向以計(jì)算機(jī)開環(huán)控制、自適應(yīng)控制為主，致力于提高汽油機(jī)的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性。本課題正是基于此種研究基調(diào)完成的。二、課題研究的主要內(nèi)容、研究方法或工程技術(shù)方案和準(zhǔn)備采取的措施本課題的研究?jī)?nèi)容主要有以下幾點(diǎn)：1.以南方摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)為平臺(tái)，設(shè)計(jì)可行的能自動(dòng)調(diào)節(jié)汽油機(jī)點(diǎn)火提前角的調(diào)節(jié)裝置；2.完成調(diào)節(jié)部分控制單元主要電路的設(shè)計(jì)；3.整理設(shè)計(jì)資料，完成15000字的設(shè)計(jì)說明書；4.翻譯3000漢字的英文相關(guān)資料；5.繪

4、測(cè)試機(jī)型NF157FMI發(fā)動(dòng)機(jī)的縱剖圖。本課題以火花塞離子電流檢測(cè)系統(tǒng)為依托，在同一轉(zhuǎn)速同一環(huán)境變量下對(duì)不同火花塞進(jìn)行點(diǎn)火提前角測(cè)試，記錄不同火花塞產(chǎn)生爆燃的點(diǎn)火提前角度值，從而對(duì)它們的熱值進(jìn)行標(biāo)定比較。具體措施就是將發(fā)動(dòng)機(jī)原點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火信號(hào)線接入，在發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，取發(fā)動(dòng)機(jī)原點(diǎn)火系統(tǒng)兩次連續(xù)點(diǎn)火信號(hào)之間的時(shí)間間隔并讀取到單片機(jī)中，計(jì)算單位賺角（小角度，一般取0.1度）所對(duì)應(yīng)的時(shí)間值，然后根據(jù)當(dāng)前所需要達(dá)到的點(diǎn)火角度。用單位時(shí)間乘以該角度值，結(jié)果存入單片機(jī)中作為計(jì)算初始值，再以最近的那次點(diǎn)火時(shí)間為計(jì)時(shí)零點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)溢出時(shí)，發(fā)出點(diǎn)火指令，該控制系統(tǒng)對(duì)點(diǎn)火線圈發(fā)出點(diǎn)火脈沖。如此循環(huán)反復(fù)，

5、達(dá)到點(diǎn)火控制的目標(biāo)。三、現(xiàn)有基礎(chǔ)和具備的條件主要參數(shù)： 1.發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)：NF157FMI； 2.發(fā)動(dòng)機(jī)形式：?jiǎn)胃?，頂置氣門式，四沖程，風(fēng)冷； 3.最大功率轉(zhuǎn)速（kW/(r/min)）：7.5/8500； 4最大扭矩轉(zhuǎn)速（Nm/(r/min)）：8.5/7500；主要參考資料： 1陳家瑞.汽車構(gòu)造M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. 2張金女，儲(chǔ)江偉，樸永守.汽車電子裝置與控制技術(shù)M.哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，2000. 3余永權(quán).ATMEL89系列單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002.四、總的工作任務(wù)，進(jìn)度安排以及預(yù)期結(jié)果1、開題階段（搜集資料、方案確定） 2010.10.10-2011.01. 01 2、初期階段（設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、研究、初稿） 2011.01.11-2011.05.20 2.1 控制原理的確定和系統(tǒng)的粗略設(shè)計(jì) 2011.01.11-2011.01.20 2.2 相關(guān)電路設(shè)計(jì) 2011.02.20-2011.03.20 （此階段需完成點(diǎn)火及點(diǎn)火切換系統(tǒng)、串口通訊電路、光耦電路三個(gè)方面的設(shè)計(jì)） 2.3 軟件設(shè)計(jì) 2011.03.20-2011.04.20 （此階段需用VB語(yǔ)言編寫在在PC機(jī)上運(yùn)行的人機(jī)交換程序） 2.4 火花塞離子電流早燃檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及檢測(cè)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析 2011.04.20-2011.05.203、修改定稿階段 201