发动机瞬时油耗测量系统的研制

摘要

为了满足越来越严格的排放及油耗法规的要求，汽车发动机测试技术由传统的稳态测试向动态测试方向发展。近些年国外又有人提出了基于整车环境仿真的发动机在环测试的方法，在高动态发动机试验台上，建立实时仿真平台，实时模拟发动机在实际车辆上的工作过程，从而可以在整车开发前期即可对发动机性能进行评估和优化，大大缩短了整车产品的开发周期。在这些先进测试技术的背后是以先进的测试设备作为基础的，如对发动机工作过程中瞬态油耗的测量和分析油气混合情况等，要求台架油耗测量系统具有较高的测量精度和实时响应，能实时监控发动机的实际燃油消耗率。研制开发具有瞬时油耗测量功能的油耗测量系统具有重要意义。本文在对传统的发动机油耗测量方法进行分析总结的基础上提出了发动机瞬时油耗测量系统的研制开发方法。　　论文绪论部分首先简要介绍分析了传统的各种油耗测量方法的优缺点，并指出传统的油耗测量方法已经不能满足当今先进发动机测试技术的要求，提出了开发研制发动机瞬时油耗测量系统的必要性；然后详细分析了用科里奥利质量流量计进行瞬时流量测量的工作原理，为瞬时油耗测量系统的研制奠定了理论基础；　　其次，详细介绍了瞬时油耗测量系统的研制开发方法，主要包括测量系统的方案设计，液压系统的主要部件选型计算、系统布置方案设计、控制系统的设计等，其中根据系统的设计要求，分别对有回油燃油供给系统和无回油燃油供给系统的方案进行了详细设计，使测量系统具有更好的通用性；　　在系统参数选型计算完成的基础上，基于AMEsim液压系统仿真平台建立了发动机瞬时油耗测量系统的仿真模型，并重点对无回油燃油供给系统的模型进行分析，讨论了影响系统燃油出口温度的相关因素，为后期测量系统的优化提供了理论基础；　　最后，在瞬时油耗测量系统装配调试完成的基础上进行了试验验证，主要包括与标准的油耗仪测量结果对比试验和发动机台架试验两方面，试验结果分析表明，该发动机瞬时油耗测量系统能满足预定的设计要求。同时，针对本瞬时油耗测量系统进行了测量精度影响因素分析，为后期的系统升级优化提供了一定基础。

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1 绪论

1.1 本文研究的意义

1.2发动机燃油消耗量的测量方法

1.3国内外关于发动机油耗测量系统的研究现状

1.4本课题的主要研究内容和方法

2瞬时油耗测量系统的理论基础

2.1物理学中的Criolis力

2.2科里奥利质量流量计

2.3CMF研究现状

2.4本章小结

3瞬时油耗测量系统的设计

3.1 瞬时油耗测量系统的设计需求

3.2测量系统的方案设计

3.3系统的硬件设计

3.4控制系统设计

3.5系统设计注意事项

3.6本章小结

4油耗测量系统的仿真分析

4.1 仿真软件AMEsim软件介绍

4.2油耗测量系统的数学模型

4.3基于AMESim的油耗测量系统的仿真分析

4.4本章小结

5油耗测量系统试验验证与分析

5.1油耗测量系统测量准确度试验验证

5.2发动机台架试验

5.3系统测量精度和可靠性影响因素

5.4本章小结

6总结与展望

致谢

参考文献

附件个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果