专利名称：柴油机示功图测量方法
技术领域：
本发明涉及柴油机技术领域。
技术背景
测量内燃机的缸内压力是对内燃机进行实验研究的基本手段之一。由示功图可以观察到内燃机工作循环的不同阶段(压缩、燃烧、膨胀)以及进气、排气行程中的压力变化， 通过数据处理，运用热力学知识，可以进一步消化吸收掌握柴油机的性能，为计算分析提供依据。
在进行测量时，将燃烧分析仪的角标发生器以及压力传感器安装到柴油机上，角标发生器用于测量柴油机的转角与时间的相对变化，而压力传感器用于测量缸内压力与时间的相对变化，然后燃烧分析仪将同时采集到的数据进行叠加，进而得到缸内压力相对于柴油机转角的曲线。
现有的试验方式如下
在进行测量以前，应用燃烧分析仪，首先进行了两种柴油机的缸内压力的测量。从测得的数据可知，在现有的试验条件下，应用此仪器进行测量是有误差的。具体的数据现象及误差分析如下
下面的柴油机的缸内压力测量是在B3缸进行，试验之前为了标定曲线的上止点， 需测量不同转速下的缸内压缩压力曲线。因此，试验之前已将B3缸的燃油泵齿条拔下。从测量结果中发现，几个转速下的气缸压力基本一致，但最高点不都在0°位置，具体压力最大值及所对应的曲轴转角，如表1所示
表1柴油机的缸压测量结果
转速(r/min) 300400 500600700800900所在曲轴转角(deg) -7-5 -4-2-124压力最大值(bar) 27. 527. 78 27. 8927. 627. 226. 726. 4
由于缸内没有喷油，没有燃烧，缸内压缩压力的最大值应该就是上止点位置。但由表1可见，最大压力值所在的角度漂移过大，相差大概11°，可知测量的数据是不准确的。
误差分析如下
燃烧分析仪的传感器有两个，一个是缸压传感器，一个是角标仪。在本次实验中， 缸压传感器被连接在了检爆阀的外侧，检爆阀的端部与火焰面大概有400mm的距离，通过间爆发来测量缸内的压力是为了减少对缸头的破坏；角标仪被连接在发电机的末端，自由端没有安装位置。
形成漂移现象主要是因为气缸压力传感器没有安装到火燃面上，当活塞运行到上止点时，气缸压力达到最大值。当高压气体传输到缸压传感器上时，有一定的时间延后，所以当我们的仪器显示缸压最大值时，实际上活塞已经开始下行。
因为缸压测量的延后时间基本是一定的，而当转速越大的时候，活塞下行的越快， 所以造成缸压曲线在不同的转速下向右平移的现象，并且转速越大，偏移量越大。
测得的上止点相对于物理上止点发生偏移，漂移由两部分产生，一个是坐标原点相对于物理上止点的偏移，另一个是最大缸压所在的角度相对于坐标原点的偏移。但是，偏移的方向是一定的，都是向右，也就是说都是滞后的。发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种降低测量误差的柴油机示功图测量方法。
本发明采用的技术方案是，柴油机示功图测量方法，将燃烧分析仪的角标发生器以及压力传感器安装到柴油机上进行测录，缸压传感器连接在检爆阀的外侧，角标仪连接在发电机的末端，首先测定各转速下得测量物理上止点，将柴油机盘车到0°，然后在柴油机的定时盘上粘贴高度为15mm的铁片，铁片位于传感器触头的中间位置，传感器连接于角标发生器，测定不同转速下物理上止点。
本发明的有益效果是，通过标定物理上止点的方法，有效地规避了这两个传感器所带来的误差因素，对测量数据进行了有效的修正，提高了测量数据的准确性。
图1为柴油机缸内压力实时测量图谱。
具体实施方式
由于柴油机转速越低，标定的上止点越接近柴油机实际上的物理上止点，因此，可在柴油机惰转转速下，来近似的标定柴油机的上止点。但是，虽然在惰转转速下最大压力所在的角度漂移量是最小的，但是这一现象仍是不可忽视的。于是需要增加传感器来测定柴油机的物理上止点，测定物理上止点的方法的方法如下
将柴油机盘车到0°，此时，1缸处于上止点。然后在柴油机的定时盘上粘贴高度约为15毫米的薄铁片，铁片位于传感器触头的中间位置。
定时盘与发电机的末端均可以粘贴铁片，但最终选在了定时盘上，是因为发电机是通过弹性联轴节与发电机的输出端连接的，由于是弹性连接，那么电机轴的旋转与曲轴的旋转相比，避免不了的会有一定的滞后，反映到最终的测量结果上，就会使曲线的横坐标位置偏离真实值。因此将薄铁片粘贴在了定时盘上。如图1中单脉冲曲线所示，峰值与谷值的中点即为实际的物理上止点所在的位置。
以下表中两个工况的压缩压力曲线为例，为了确定中间各工况的漂移量，将采用插值的方法按比例确定。由表中数据可知，325rpm时，测得的上止点相对于物理上止点漂移了(-0.4)-(-0.2) =-0.2;而IOOOrpm时，测得的上止点相对于物理上止点漂移了 4. 4-(-2. 6) = 7 ；可知，IOOOrpm时测得的上止点相对于325rpm时，共漂移了 7-(-0. 2)= 7. 2。对于其它各转速同样应用插值法，确定各转速下测得的上止点相对于物理上止点的偏移量。
表2柴油机压缩压力实测值权利要求
1.柴油机示功图测量方法，将燃烧分析仪的角标发生器以及压力传感器安装到柴油机上进行测录，缸压传感器连接在检爆阀的外侧，角标仪连接在发电机的末端，其特征在于 首先测定各转速下得测量物理上止点，将柴油机盘车到0°，然后在柴油机的定时盘上粘贴高度为15mm的铁片，铁片位于传感器触头的中间位置，传感器连接于角标发生器，测定不同转速下物理上止点。
全文摘要
本发明公开了一种柴油机示功图测量方法，将燃烧分析仪的角标发生器以及压力传感器安装到柴油机上进行测录，缸压传感器连接在检爆阀的外侧，角标仪连接在发电机的末端，其特征在于首先测定各转速下得测量物理上止点，将柴油机盘车到0°，然后在柴油机的定时盘上粘贴高度约为15毫米的薄铁片，铁片位于传感器触头的中间位置，传感器连接于角标发生器，测定不同转速下物理上止点。通过标定物理上止点的方法，有效地规避缸压传感器，角标仪所带来的误差因素。在以后的试验中，应充分考虑到报告中所述误差产生原理，尽量减少误差的产生，适用于柴油机示功图的测录。
文档编号G01L3/24GK102539064SQ20111042872
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者刘骞, 张健 申请人:中国北车集团大连机车车辆有限公司