汽车发动机缸盖燃烧室容积数字化计量技术研究

摘要

汽车发动机压缩比是影响发动机各项性能指标的最主要因素之一。研究表明，压缩比与发动机的最大功率、峰值扭矩以及最小燃油消耗率基本呈线性关系。发动机燃烧室容积的变化，直接影响压缩比的变化，发动机各缸燃烧室容积偏差大，影响发动机各缸压缩比的一致性。因而，发动机燃烧室容积对发动机的动力性、经济性及寿命和排放等关键指标有重要影响。缸盖燃烧室容积是发动机燃烧室容积的重要组成部分。随着汽车发动机加工制造精度及自动化水平的不断提高，缸盖燃烧室容积的精密高效检测已经成为保证发动机制造质量和可靠性的关键要素。
　　基于线激光三维扫描原理，研究了缸盖燃烧室容积数字化计量技术的原理及实施方案。通过由三维测量传感器、导轨、运动控制系统及待测缸盖组成的三维点云采集系统，获取缸盖燃烧室点云数据。然后经过一系列的点云处理算法，包括点云的滤波处理、燃烧室曲面重建及缸盖燃烧室容积计算等算法，获取缸盖燃烧室容积。从而实现了对缸盖燃烧室容积的快速、自动、精密计量。
　　基于开发的发动机缸盖燃烧室容积检测样机，进行了大量的实测实验。通过实验，评价了系统的测量准确度、重复测量精度、以及测量效率，并将研究的缸盖燃烧室容积精密检测技术应用于某发动机工厂展开应用，获得了较好的效果。

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上海交通大学硕士学位答辩决议书

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第一章 绪论

1.1缸盖燃烧室容积检测技术概述

1.2研究问题的提出

1.3国内外研究现状

1.4本文研究内容及结构

第二章 发动机缸盖燃烧室容积检测方案研究

2.1整体测量方案

2.2测量系统设计

2.3三维测量传感器

2.4软件系统

2.5本章小结

第三章 点云的滤波处理算法研究

3.1点云噪点分析

3.2点云滤波处理算法

3.3算法评价与验证

3.4本章小结

第四章 燃烧室曲面重建算法研究

4.1曲面重建的目标及流程

4.2点云的插补算法

4.3点云网格生成

4.4网格优化

4.5算法验证

4.6本章小结

第五章 缸盖燃烧室容积计算

5.1缸盖燃烧室容积计算

5.2算法验证

5.3本章小结

第六章 实验样机开发与验证

6.1硬件系统开发

6.2软件系统开发

6.3样机开发

6.4本章小结

第七章 总结与展望

7.1工作总结

7.2工作展望

参 考 文 献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文