实车发动机故障诊断系统的研究

论文摘要

随着汽车产业的蓬勃发展,汽车发动机无疑成为人们最关心的部件。对发动机进行不解体状态监测和故障诊断,对确保汽车正常、安全运行以及提高发动机的维修质量和效率都是十分必要的。对发动机气缸压力和瞬时转速的分析和研究是获取发动机工作情况和故障原因的重要手段；集传感器、数据采集、信号与转换等技术于一体的采集系统,是获取发动机气缸压力和瞬时转速信号的主要方式。本系统的主要工作方法如下：(1)通过石英压电晶体压力传感器、磁电式转速传感器和USB数据采集卡等,对发动机的气缸压力和瞬时转速进行数据采集；(2)对所采集数据进行快速热释放分析、瞬时转速计算和功率测量；(3)从检测结果分析发动机的缸内燃烧情况、工作情况以及故障部位。在进行发动机台架实验时,利用压力传感器和温度传感器,对机油压力、机油温度和进排气温度等进行实时监测,从而确保发动机在稳定工况下进行检测。本文所研究的实车发动机故障诊断分析系统,具有通用性强、便携、多功能、使用方便、测量和分析精度高等特点,不仅适用于一般性的发动机状态监测与故障诊断,也可以进行更深入的科学实验研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 发动机故障诊断系统的发展现状
• 1.2.2 发动机故障诊断的主要方法
• 1.2.3 实车发动机故障诊断系统的特点及功能
• 1.3 主要研究内容及工作
• 1.4 本文结构
• 第2章 实车发动机检测原理及相关计算方法
• 2.1 引言
• 2.2 实车发动机故障诊断原理及硬件选用
• 2.2.1 气缸压力检测原理
• 2.2.2 瞬时转速检测原理
• 2.2.3 数据采集相关参数
• 2.2.4 USB数据采集卡
• 2.2.5 石英压电晶体压力式传感器
• 2.2.6 电荷放大器
• 2.2.7 磁电式转速传感器
• 2.3 故障诊断系统中的计算方法
• 2.3.1 快速热释放数学模型
• 2.3.2 无负荷功率测量
• 2.3.3 上止点确定
• 2.3.4 瞬时转速测量方法
• 2.3.5 曲线平滑
• 2.4 本章小结
• 第3章 实车发动机故障诊断系统的硬软件设计
• 3.1 引言
• 3.2 系统硬件设计
• 3.2.1 模拟发动机硬件系统组成及原理
• 3.2.2 实车发动机硬件系统组成及原理
• 3.2.3 温度检测
• 3.2.4 机油压力检测
• 3.3 实车发动机故障诊断系统的软件设计
• 3.3.1 数据分析模块
• 3.3.2 状态监测模块
• 3.3.3 图像显示及数据保存
• 3.3.4 调零及压力标定
• 3.4 本章小结
• 第4章 实验及数据分析
• 4.1 引言
• 4.2 发动机模拟实验
• 4.3 实车发动机实验
• 4.3.1 主要实验设备
• 4.3.2 实验设备安装与调试
• 4.3.3 无负荷功率测量与分析
• 4.3.4 瞬时功率测量与分析
• 4.3.5 瞬态参数测量与分析
• 4.3.6 快速热释放测量与分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢