论文部分内容阅读
从1769年人类发明了第一辆汽车开始,在其两百余年的生命历程中,汽车见证了人类科技文明的发展与变迁,是人类探索和求知的缩影。汽车领域所焕发出的力量是人类整个科学世界的写照。与此同时,各个国家汽车产业的实力也代表了一个国家的综合国力。在科技飞速发展的今天,越来越多的科技已经融入到人们的日常生活中,为我们带来了极大的便利。汽车产业作为人类科技的标杆之一,首当其冲的站在了科技领域的最前沿。结合当代的自然资源及使用成本,加之传统机械系统已经被人类发挥到极限,人们越来越多的将目光放在科技与汽车的结合上。更高效、更环保已然成为现代汽车厂商所追逐的首要目标。传统发动机由于其机械特性的限制,无法做到精确的燃气混合比及点火时间,从而导致混合气体无法充分燃烧,这样既达不到理想的扭矩,也浪费了油、气资源,同时会伴随有更高的污染气体排放到大气中。种种弊端迫使传统机械发动机退出历史舞台,随着电喷发动机的发明,这一系列问题迎刃而解。我国汽车产业起步较晚,但是在国家的大力扶持及科研人员的辛勤努力下,国产汽车已经取得了令世人瞩目的成绩,低中高端汽车都已经有了国人的影子。众所周知,电喷发动机的核心是电子控制单元即ECU。ECU是电喷汽车的大脑,通过接收放置于车身各个部件上的传感器传回的信号、数据,经过分析、计算,来发出命令控制车身各部件进行相应的动作。我们所熟知的ABS防抱死系统、ESP车身稳定系统、陡坡缓降乃至高端的红外防撞,自动巡航系统都是基于ECU的控制。由此可见ECU的好坏可以决定一部汽车的成败。然而针对电喷发动机而言,其ECU的研制与开发需要对大量的数据进行标定,来确保ECU的正确性和稳定性,这就需要大量的人力、物力来维持,同时还具有一定的危险性。是实际开发中往往是通过模拟真实环境来测试、标定ECU。但通常在我国这些设备需要进口,不仅浪费了大量资金,而且从根本上制约了我国汽车发动机产业的发展。为此,作者所在实验室联合一汽技术中心开发了多套模拟发动机负载系统。本文着重介绍天然气电喷发动机的模拟负载的设计方法。点火和喷油系统对于汽车发动机来说至关重要,现代汽车正向着低能耗、高舒适度方向发展,所以努力改善点火和喷油系统,使点火更加正时,燃料利用率更高。本文利用电感线圈来模拟点火和喷油负载,对于点火线圈来说,电感稳定,几乎不发生变化。可以利用带气隙铁芯的电感线圈来进行模拟,达到模拟电感负载的波形与真实负载的波形接近。喷油器针阀打开时,线圈工作气隙发生变化,可见喷油器在工作时线圈电感是发生变化的,为了达到更加理想的模拟效果,本文利用双电感线圈来模拟真实负载。