基于汽车实时工况的乙醇-汽油混合比例控制阀的研制

摘要

随着世界能源的日益紧缺，作为一种替代燃料的乙醇汽油混合燃料在我国逐渐推广使用，本课题是针对目前市场上乙醇汽油在实际使用中存在的一些问题开展研究。
　　 研究主要内容如下：
　　 一．在分析了目前已有的各种乙醇汽油发动机系统各自的优点和不足的基础上，设计了一种基于汽车实时工况的乙醇-汽油混合比例灵活控制方案。方案研究的主要内容是基于汽车实时工况的乙醇-汽油混合比例控制阀的设计、制造和比例控制阀的基于汽车实时工况的控制系统的设计，该阀由控制单元根据汽车实时工况来实现两种燃料混合比例的灵活控制，使发动机的动力性更加优化：
　　 二．介绍乙醇-汽油混合比例控制阀的设计原理、结构组成和尺寸的确定，以及驱动源的选择和辅件设计，并加工出样机；
　　 三．阐述了系统的总体控制方案及控制器件的选用，以及确定了使用霍尔传感器采集发动机转速的方案，并进行了详细的硬件和软件的设计和制作；
　　 四．对加工出来的乙醇-汽油比例控制阀进行仿真和液压实验台架的试验，同时，对搭建完整的比例控制阀系统在采集模拟电机转轮转速的基础上做了实时工况下的混合燃料比例调节控制的试验。
　　 仿真和液压试验台架试验的结果表明乙醇-汽油混合比例控制阀系统的设计和加工正确合理，整个系统运行准确、稳定，达到了设计的预期要求和目的。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1乙醇汽油概述

1.2课题的提出及其研究意义

1.3国内外研究现状

1.4课题研究的主要内容

1.5本章小结

第二章 乙醇汽油发动机燃油供给系统的研究与设计

2.1乙醇汽油发动机燃料供给系统

2.1.1固定比乙醇汽油的发动机燃料供给系统

2.1.2混合比例可调的乙醇汽油发动机燃料供给系统

2.2新型乙醇汽油发动机燃油供给系统的设计

2.3本章小结

第三章 乙醇-汽油混合比例控制阀的设计

3.1混合比例控制阀的设计

3.1.1节流口的选择

3.1.2混合比例控制阀的设计

3.1.3混合比例控制阀的几何尺寸确定

3.1.4混合比例控制阀的受力计算

3.2传动机构的选择

3.2.1机械式转换机构的选择

3.2.2滚珠丝杆螺母副的选型计算

3.2.3滚珠丝杠螺母副的校核

3.3联轴器的设计与计算

3.3.1联轴器的选择

3.3.2联轴器的设计与计算

3.4驱动源的选择

3.4.1步进电机的选择

3.4.2步进电动机的选型与计算

3.5密封圈的选择

3.6本章小结

第四章 控制系统设计

4.1控制策略

4.2控制系统的硬件设计

4.2.1控制单元的选择

4.2.2步进电机驱动设计

4.2.3发动机转速信息的采集

4.2.4时钟电路和复位电路设计

4.2.5串口通信

4.2.6电源设计

4.3控制系统软件设计

4.3.1步进电机驱动模块的设计

4.3.2转速采集模块设计

4.3.3与上位机通信模块设计

4.4本章小结

第五章 基于AMESim的混合比例控制阀的仿真

5.1软件介绍

5.2混合比例控制阀系统的建模

5.3混合比例控制阀的模型参数设置

5.4混合比例控制阀系统模型的仿真

5.5本章小结

第六章 系统试验与分析

6.1试验方法

6.2试验准备和试验仪器

6.3.混合比例控制阀试验结果与分析

6.4乙醇-汽油混合比例实时工况控制系统的试验

6.5本章小结

第七章 总结与展望

7.1总结

7.2展望

参考文献

致谢

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