发动机油耗光电检测技术的研究

摘要

碳平衡法用于油耗测量，可以实现发动机的不解体检测，但现有基于碳平衡原理的油耗检测系统存在响应时间较慢、测量链长和误差大的不足，不利于发动机在线快速检测。
　　综述了国内外发动机油耗检测发展现状，研究分析了现有的碳平衡法油耗检测系统的缺点，提出了一种排气直采光电式油耗检测系统的设计思路，该系统融合了激光多普勒测速技术与红外光谱分析技术。
　　分析比较了国外基于碳平衡原理（即质量守恒定律）的油耗计算模型，肯定了欧盟的计算模型。根据目前我国使用的CVS排气稀释油耗检测系统的计算公式，建立了排气直采光电式油耗检测系统的数学模型。
　　通过对CVS排气稀释油耗检测系统的误差分析，找出影响该系统测量结果准确度的主要因素，据此提出了排气直采光电式油耗检测系统的技术方案。使用基于Labview的激光多普勒测速系统测量尾气流速，计算尾气体积；设计了分光型近红外光谱气体分析仪的光学变换装置，测量尾气中含C气体浓度。
　　对光电式油耗检测系统进行试验研究，采集试验数据。通过对光电式油耗检测系统的不确定度分析，说明了其相对于现有油耗检测系统所具备的优越性。对试验测量结果进行了分析和不确定度评定，其扩展不确定度为4.54％，达到了5%的技术要求水平。证明了光电式油耗检测系统在油耗检测方面的可行性和可靠性。

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第一章 绪论

1.1课题研究的必要性

1.2国内外研究现状及发展趋势

1.3本文的主要研究内容

第二章 基于碳平衡法的油耗检测原理及数学模型

2.1碳平衡原理

2.2油耗计算模型

2.3碳平衡法油耗计算模型的修正

2.4本章小结

第三章 光电式油耗检测系统的设计方案及试验研究

3.1现有油耗检测系统的不确定度分析

3.2光电式油耗检测系统的总体设计

3.3光电式油耗检测系统的关键技术

3.4光电式油耗检测系统试验结果

3.5本章小结

第四章 光电式油耗检测试验数据的不确定度分析

4.1光电式油耗检测结果的不确定度来源

4.2光电式油耗检测中流量计和气体分析仪计量性能的评估

4.3光电式油耗检测结果的不确定度分析

4.4本章小结

第五章 总结与展望

5.1总结

5.2展望

致谢

参考文献

硕士期间发表的论文