单缸发动机点火调试系统的研制

摘要

针对单缸发动机上难以检测发动机负荷的问题，本文提出了一种简单方便的检测单缸发动机负荷的方法，用瞬时转速的波动表征发动机负荷。 通过对单缸发动机四行程内瞬时转速变化规律及其与发动机负荷的关系进行分析研究，得知单缸汽油机在一个工作循环内瞬时转速随气体燃烧做功和活塞惯性力做功的大小密切相关；实验验证瞬时转速波动情况与发动机负荷之间存在线性关系，负荷越大，瞬时转速的波动越明显。 根据瞬时转速波动情况与发动机负荷间的线性关系，作者研制出一套单缸发动机数字点火控制系统——点火调试仪，该点火题调试仪由整形模块、主控制器模块、点火驱动模块和LCD人机接口模块组成，主控制器采用两片AT89C52单片相互协作实现，完成对瞬时转速的检测、计算，并依此判定发动机当前工况，从已有的点火特性图里读取对应的最佳点火提前角度，驱动点火，实现对点火提前角的精确控制，LCD人机接口模块实时显示发动机的当前工况，并提供手动按键控制功能。 该点火调试仪结合发动机台架实验，标定得到CG125的最佳点火提前角与转速和瞬时转速波动的外特性图(MAP)，标定结果较准确反映单缸发动机最佳点火提前角与转速与负荷的变化规律，转速越高，最佳点火提前角越大，瞬时转速波动越大，最佳点火提前角越大。证明用发动机瞬时转速表征发动机负荷的方法可行。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2摩托车发动机组成

1.3发动机点火系统

1.4点火提前角及其对发动机性能影响

1.5摩托车点火器发展历史

1.6点火提前角数字控制的国内外研究现状

1.7本课题研究内容和意义

第二章单缸发动机瞬时转速特性分析

2.1发动机工作原理

2.2单缸发动机动力学模型建立

2.3活塞受力分析

2.4曲柄动力分析

2.5瞬时转速理论分析

2.6瞬时转速波形分析

2.7本章小结

第三章硬件电路设计

3.1点火调试仪硬件结构

3.2主控制电路设计

3.2.1主控制器芯片选择

3.2.2数据存储器

3.2.3 25045功能复用

3.2.4 LCD显示

3.3信号整形电路

3.4点火信号隔离电路

3.5驱动电路

第四章软件设计

4.1主控制器程序设计

4.1.1两CPU协作流程

4.1.2 A口单片软件设计

4.1.3 B口单片软件设计

4.2点火特性图标定

第五章实验

5.1磁电机信号

5.2硬件电路调试

5.2.1整形电路模块

5.2.2点火信号

5.2.3点火驱动电路

5.3软件调试

5.4瞬时转速与负荷关系

5.5标定CG125发动机点火特性图(MAP)

5.6本章小结

第六章总结

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢