双火花塞点火发动机燃烧测试与诊断

摘要

保护环境和节约资源是可持续发展的重要内容，稀薄燃烧是提高汽油机燃油经济性和改善其排放特性的重要手段。双火花塞点火系统是实现稀薄燃烧的一个重要保证。发动机工作的核心是缸内的燃烧过程，其动力性、经济性和排放性都与燃烧过程有密切的联系。对双火花塞点火发动机的燃烧过程进行测试和分析是改善燃烧和提高发动机性能的基础。
　　 本文构建了摩托车发动机燃烧测试平台，研究了内燃机数据采集系统DEWE-2010的传感器在内燃机上的安装方法及信号的转换和处理过程。根据摩托车发动机的特点设计了专用的曲轴转角传感器的连接装置来提高曲轴转角信号测试的可靠性和安全性。对测试数据具体的应用和性能指标的计算做了简单的理论分析。
　　 在所建立的燃烧过程测试试验平台上，分别采用两种单火花塞点火方案和三种双火花塞点火方案对158FMI发动机进行了燃烧测试，对测试的燃烧试验数据进行了对比，分析出不同点火方案之间的燃烧过程的差异，指出了点火提前角的调整方向，并对新开发出的点火方案进行了验证。分析的内容包括气缸压力曲线、压力升高率曲线、瞬时和累积燃烧放热率曲线、燃烧开始和结束时刻、最大爆发压力及其对应的曲轴转角位置、发动机爆震信号、平均指示压力、泵气损失、燃烧放热始点与指示平均有效压力的关系等。
　　 在183FMQ汽油发动机结构基础上，进行DSI燃烧系统的改造，通过对双火花塞轻度稀薄燃烧点火特性的试验研究，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，促进双火花塞在摩托车发动机上的应用。