燃燒分析儀手冊_圖文

1、燃燒分析儀手冊1模擬輸入,CA-Plugin設置1.1模擬輸入配置模擬輸入部分的設置屏幕指示所有DAQP放大器。缸壓高壓力傳感器用于燃燒室內壓力測試通常是基于電荷類型傳感器,請講其連接到燃燒分析儀DAQP-Charge-B放大器BNC接頭上。還需使用點火線圈傳感器時,測量點火時間,這個傳感器是基于電流信號,需要外部使用分流電阻接頭(該接頭,將BNC接頭正接入2針,BNC接頭負接入7針,且需在2針和7針之間接入一個電阻,如下圖,且電壓較大。DAQP-V模塊是適當的為這種類型的傳感器。 典型的被安裝DAQP通道設置界面,如下圖: 連接通道在使用欄被使用激活,并且在命名欄中進行重命名輸入?；钴S的實時

2、信號可以在PHYSICAL VALUES欄中觀察到實時值顯示,此刻可以立即進入通道設置界面,可以對輸入范圍選擇進行合理選擇。在通道設置中對各放大器設置,用戶可以定義和擴展。通道設置分為4步,如下圖由第一步到第四步說明進行通道設置。 第一步,放大器量程設置;第二步,通道名稱和單位設置;第三步,傳感器靈敏度設置(兩點法、公式法;第四步,顯示輸入值(物理量和對應實際值(工程量。輸入范圍可以從預定義列表選擇,或手工輸入。 抗混疊過濾器應該設置為100 khz和貝塞爾模型。高壓力傳感器暴露在熱沖擊環(huán)境下,這可能會導致信號漂移,但AC耦合方式將減少這種漂移,避免信號超過他們的輸入范圍。高通濾波器的頻率與輸

3、入范圍相關聯。在從100pC到2000pC時為0.07Hz,超過2000pC 約0.005 Hz高通濾波器參數。 連接傳感器后后可以將耦合設置到DC模式,并點擊Reset。Reset將消除連接及長時間運行放大器內把引起和產生的內部靜電,將信號只調回到0。點火線圈傳感器設置,仍遵循上述的四步方法,量程只需滿足要求即可,可以無需設置靈敏度參數,因為,此傳感器主要關注的是,點火時間,而非電流大小。 1.2CA-Plugin設置模擬輸入設置后,我們必須選擇燃燒分析插件設置,并添加計算模板。 計算模板分為5部分。發(fā)動機參數設置部分,所有發(fā)動機參數和測量應用通道;角度傳感器部分,定義轉角傳感器類型,以及上

4、止點(TDC定義;熱力學計算參數設置部分;爆震檢測設置部分和輸出計算結果設置部分。 被測發(fā)動機引擎幾何參數(缸徑、行程和連桿長度、缸壓通道,注入二次加注通道選擇加注開始加注結束(SOI /EOI信號的定義。還點火失調(點火次序和參考氣缸將設置。 發(fā)動機的基本參數類型定義。四沖程和兩沖程,標準或定制(可以選擇體積計算。如果定義了標準體積,體積計算是根據標準完成卷(CA_Manual_1_4文檔中公式部分。如果選擇自定義的體積,可以輸入一個用戶定義的體積計算。 燃料類型定義了引擎的燃料類型。根據該設置軟件提供多方指數用于熱力學計算建議值。建議值必須手動輸入到多方指數欄中,如是特殊燃料,可以無視燃料

5、類型選擇,僅需在多方指數欄中輸入自定義值即可。開始燃燒點(SOC和結束燃燒點(EOC提供的結果。定義缸內整體熱釋放值達到95%,為結束燃燒點,在柴油和汽油燃料類型時都是有效的。定義缸內整體熱釋放值達到5%時為汽油類型開始燃燒點, 缸內整體熱釋放值跨越0%時,為柴油類型開始燃燒點(由于注入柴油集成熱釋放負第一。壓縮比定義了容積排量和燃燒室容積的關系。更多細節(jié)請參見CA_Manual_1_4文檔中公式部分。 汽缸數定義的選擇幾個氣缸進行測量。隨著汽缸數不同下方汽缸模板將自動擴展,模擬壓力通道可以選擇。 引擎幾何參數被添加,模板會自動計算體積最小和最大。 引擎模板參數,可用于存儲引擎氣缸數和點火失調

6、,節(jié)省時間為未來的CA設置創(chuàng)建一個模板。 添加一個新的模板首先,重命名根據引擎,然后進入發(fā)動機參數。最后保存它創(chuàng)建模板。 在汽缸模板模擬設置缸壓通道。也在本節(jié)中定義的參考缸。參考汽缸使用活塞表示,可以應用于任何氣缸。只需點擊目標缸(如:Cyl.2,它將成為參考缸。點火失調相關參考參數,也會隨參考缸不同隨之角度發(fā)生變化。 額外的通道可以應用于指定的缸。這些通道可在CA-Scope圖中,并與相應的氣缸缸壓一同顯示。這可能是非常有用的信號,其都基于角度坐標。例如:點火信號也可以應用于額外的通道,它可以用CA-Scope圖,并與相應的氣缸缸壓一同顯示?？吹胶竺骘@示設置。 角度傳感器設置采樣類型定義為時

7、間域或角域(內部或外部時鐘,也可以使用各種CDM傳感器。角域采樣,CDM傳感器時鐘是CA中使用模擬量到數字量轉換。所以每個來自CDM 傳感器脈沖的時鐘都是是CA中使用模擬量到數字量轉換。換句話說,一個模擬值都會對應在脈沖時刻上的一個恒定的角度記錄結果。采樣率不是常數,因為發(fā)動機轉速變化,因此采樣率隨之變化。相比,時間域測量記錄的壓力信號和角度信號來自CDM傳感器固定采樣率如200kHz。這樣的優(yōu)點是,所有時間域相關功能不受由于轉速變化而產生的采樣率變化,并將保持不變。當然CA仍然在角域中計算,所有CA數據將被重新計算到角度域中。唯一的缺點是重新計算基于時間信號成角域信號需要很高的計算能力。時間

8、域或角域設置也會在CA-Noise設置測量中產生影響,相比角域,時間域的CA-Noise設置比較簡單。使用60-2角度傳感器時使用該種模式。CDM傳感器與缺齒(60-2傳感器,可以連接到CACPU中的CA或CDM-A的輸入接口。如果60-2信號是模擬信號,它必須連接到CA的輸入接口。CA輸入可以處理最高電壓60 v和有2個觸發(fā)水平。相比CDM-A只能處理TTL(0 - 5 v輸入。一些信號內部有調理能力的傳感器可以提供的TTL信號輸出。 在CA CPU屬性中觸發(fā)電平和信號沿方向和濾波器可以被定義。觸發(fā)電平只適用于CA輸入連接器。在一個模擬信號預期中,可以將觸發(fā)電平設置(默認值0,4 v。如果設

9、置一個濾波器,必須定義一個高或低信號持續(xù)時間,這才是有效的。在嚴酷的電氣環(huán)境中峰值可能干擾信號,這可以用濾波器來過濾輸入信號。信號沿方向定義了輸入信號的方向,并根據輸入傳感器可以設置信號和零脈沖信號方向。對于60-2信號、下降沿的邊緣必須設置,檢測正確的缺齒。 下圖給出一個示例為什么上升沿不會工作。在缺齒信號上,上升沿是未定義的, 下降沿才是被定義的。 使用CDM-360傳感器,可以采用此種模式。時間域角度傳感器設置與角域是相似的。唯一的區(qū)別是必須在模擬通道設置中定義的采樣率。在選擇最大角度分辨率時軟件可以顯示現采樣率的發(fā)動機最高測量轉速。如不滿足,在模擬通道設置中更改定義的采樣率。 CDM-

10、360傳感器設置,將連接到欄選擇CDMA和TRG方式。 可能的角度傳感器在角域和時間域的設置基本信息如表所示。 上止點檢測用于將參考汽缸最大壓力漂移修正到0度。角度傳感器0度在安裝時幾乎不可能匹配參考汽缸最大壓力,所以基于參考缸的上止點(TDC檢測可以實現匹配0度的角度傳感器對應汽缸最大壓力。 參考汽缸最大壓力角度與傳感器零度之間的偏移角偏移量?？梢栽赥rigger offset欄中手動輸入,也可以測量后生成。 上圖片顯示了轉角傳感器。未進行上止點檢測,角度傳感器與參考汽缸最大壓力有偏差,那么現在可以進入手動輸入或自動測量Trigger offset值。自動測量(開始后,完成規(guī)定循環(huán)周期后。C

11、A將自動在Trigger offset中寫入偏置值。此時最大壓力將會與實際真正活塞的上止點(TDC一致.由于隨著缸內溫度變化上止點(TDC會再次發(fā)生,。這就是為什么在測量過程中需要一直進行熱力學損耗角修正的原因。 在計算部分可以選擇和設置缸壓信號的梯度、平均有效壓力(MEP、統(tǒng)計值和零點修正參數。并且缸壓信號的p - v圖,壓力曲線,梯度也可在設置界面展示。,右側顯示的計算部分主要參數,以便用戶在設置過程中快速檢查。 缸壓計算,額外通道計算選擇。 整體總平均計算:從第一次循環(huán)開始到采集終止結束進行算數平均。 零點修正熱力學修正:通過這種方法,兩個點內(默認-100,-65度的壓力曲線,缸內容積

12、和壓力將被測量。得到的容積和壓力的差值,系統(tǒng)導入到基于多方指數的熱力學模型中,并計算進氣壓力。上止點因溫度關系產生的壓力曲線漂移將被抵消。 為每一個氣缸提供了零校正偏移結果輸出結果。 從已知值修正:使用這種方法的手動如入壓力曲線特定角的壓力值。“Correct”指定位置相關上止點TDC應當予修正。 從測量值修正:使用絕對壓力傳感器測量發(fā)動機的進氣管絕對壓力。從模板中可以定義進氣壓力應該測量角度與上止點TDC角度一致。我們可以定義一個位置入口壓力是穩(wěn)定的(上止點附近?！癈orrect at”,指定位置相關上止點TDC應當予修正。 在熱力學部分,設置缸內溫度計算、放熱計算和梯度計算。隨著曲柄旋轉溫

13、度、放熱率、綜合熱釋放、開始點火點SOC、終止點火點EOC、燃油量也都會被計算。梯度也同時被計算。 溫度計算:氣體質量是必需的。這可以是手動輸入或計算。如果使用計算:進氣溫度、進氣壓力、有效容積效率必須進入(0.9 = 90%。如果選擇測量,進氣壓力將從零點修正高壓力曲線中得到。 放熱計算:計算必須定義的開始和結束角度位置。典型的范圍從-30度到90度,早期注入角必須設置小于-65度。 放熱計算中,SOC、EOC和燃油量,以及放熱I5,、I10,、I50、I90 andIxx (用戶自定義值都將被計算。 瞬時熱釋放(TQ和整體熱釋放(TI不同,兩個輸出格式是可用戶自行選擇的。 熱力學通道基于-

14、360度到360度 基于一個循環(huán)(2轉輸出一個值 梯度:對每個氣缸缸壓基于角度進行微分計算。 設置計算起始角度,和終止角度,及步進長度。 上面的例子展示了一些噪音對缸壓信號,造成的梯度結果產生誤差。選擇合適范圍會排除這方面推導的結果。輸出結果 爆震產生于汽油和天然氣發(fā)動機的燃料不受控制的燃燒。在正常燃燒過程中, 燃氣混合物由火花塞點燃并燃燒。當引擎出現爆震,燃燒開始于另一側的燃燒室產生的高壓瞬變,而非燃氣混合物由火花塞點燃并燃燒,將使發(fā)動機機械壓力和溫度過載。這可能嚴重損害發(fā)動機內部,尤其是活塞部分。爆震檢測算法則通過曲線與數值表示給用戶。壓力信號輸入到一個爆震濾波器,進行分離信號,可以直觀的

15、對高頻成分通過在最高氣缸壓力部分進一步分析。爆震的頻率通常是5 kHz - 12 kHz。 這個例子顯示了一個標準內部燃燒壓力曲線。高通(HP濾波器(紅色截止頻率是提取高頻成分。 相比于上圖曲線,我們可以看到壓力曲線壓力(藍色在壓力下降過程中的波動是很大的?？梢赃_到非常高的壓力大于100Bar,所以有時很難觀察到它的頂部燃燒壓力曲線。如果我們只提取上面的高頻成分大于5000赫茲對于我們分析爆震要容易得多。高通壓力信號(紅色線表示現在最大的壓力曲線周圍的壓力波動。KnockFactor(KF= INT_Reference / INT_KnockKF及為爆震的記權結果。 通過上圖,KHP值為利用爆

16、震高通濾波器提取的高頻信號,KF即為上面公式提供的爆震記權結果,當兩者最大峰值重合匹配是,即可認定此時發(fā)動機出現爆震。爆震設置Low-pass filter:TAPS = xdeg(410度/angle resolution(0.16度High-pass filter:5000 HzNoise threshold:0.1 0.5 barReference, Knock signal window width: 爆震顯示CA-Scoperecorder window1.3CA-Noise燃燒噪聲 Weighted raw:記權值,可用于聲級計的計算中Overall value:基于測試開始到結束的一個整體計算值,只有一個值。Interval value:基于設定時常的計算值,每達到計算時常輸出一個值。 輸出顯示 FFT filter加載模版 加載B0_CNT1/Frequ通道 轉化dB值 結果 1.4結果輸出界面選擇 根據需要選擇是否使用通道值,使用后在Measure中的通道列表中找到。結果列表單缸實時值單缸循環(huán)平均值 角度值結果 角度值平均結果 在Measure界面中顯示前面設置通道值 CA模版 CA-Scope:P-V圖 SOC、EOC參數同時顯示 基本結果顯示 典型界面 1.5 C