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　　意大利UNIVER電子式全氣缸特性優(yōu)化
　　利用該技術(shù)可在任意曲軸轉(zhuǎn)角取出缸內(nèi)大部分燃燒過(guò)程中的準(zhǔn)穩(wěn)定中間產(chǎn)物，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)有害物生成、轉(zhuǎn)換的燃燒學(xué)機(jī)理研究。以往的機(jī)械式取樣系統(tǒng)試驗(yàn)周期長(zhǎng)，取樣結(jié)果的離散度較大，影響了研究精度。

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　　以往的取樣系統(tǒng)以筒刀、膜片式破壞性結(jié)構(gòu)為主，每次采樣后需重新安裝，試驗(yàn)周期長(zhǎng)，很難在短期內(nèi)完成同一工況試驗(yàn)，取樣結(jié)果的離散度較大，影響了研究精度。 本文提出了基于碰撞機(jī)理、無(wú)破壞元件的全氣缸取樣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)思想。本文采用以直線電機(jī)及其控制器作為主要取樣機(jī)構(gòu)的全氣缸取樣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)思想。開(kāi)發(fā)出電子式全氣缸取樣系統(tǒng)，將其應(yīng)用于模擬氣缸采樣歷程。進(jìn)行了采樣離散度的試驗(yàn)研究并取得良好的效果，證實(shí)了該系統(tǒng)具備應(yīng)用于實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)上的全氣缸取樣潛力。本文的主要內(nèi)容及結(jié)論如下： 1.設(shè)計(jì)并建立了電子式取樣系統(tǒng)模擬試驗(yàn)采樣平臺(tái)。在常溫環(huán)境下對(duì)模擬氣缸進(jìn)行了采樣歷程的研究，結(jié)果表明在初始?xì)飧讐毫?.5MPa到5MPa范圍，在約3.4ms時(shí)間內(nèi)能夠有80%的樣氣流出，能夠滿足實(shí)際取樣要求。2.在內(nèi)部控制器CVM控制下，利用光電開(kāi)關(guān)以及高速采集卡測(cè)量了取樣機(jī)構(gòu)的時(shí)間離散度。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)及數(shù)據(jù)計(jì)算分析，結(jié)果表明該取樣機(jī)構(gòu)的采樣離散度約為5.7ms,離散度較大。3.考察并分析了電子式取樣機(jī)構(gòu)取樣離散度大的原因。提出了基于電子脈沖信號(hào)作為控制源來(lái)控制直線電機(jī)運(yùn)動(dòng)的方法。從而使直線電機(jī)的內(nèi)部I/O觸發(fā)的形式改變?yōu)椴捎霉潭l率脈沖使直線電機(jī)運(yùn)動(dòng)固定距離的外部觸發(fā)方式。采用該種方式將會(huì)大大改善電子式取樣機(jī)構(gòu)離散度。4.根據(jù)現(xiàn)有試驗(yàn)設(shè)備對(duì)電子式取樣機(jī)構(gòu)做出了系統(tǒng)改進(jìn)，并做了改進(jìn)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)后系統(tǒng)的延遲時(shí)間離散度由原來(lái)的5.7ms減小到3.44ms。開(kāi)發(fā)了機(jī)械式和電子式兩種取樣系統(tǒng)，并基于模擬氣缸、實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了采樣歷程分析，探討了兩種取樣系統(tǒng)的適用性，主要內(nèi)容及結(jié)論如下： 1.應(yīng)用ADAMS軟件建立了彈簧-電磁式取樣機(jī)構(gòu)模型，進(jìn)行理論碰撞分析計(jì)算；設(shè)計(jì)并優(yōu)化了取樣機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)。2.基于仿真結(jié)果確定的關(guān)鍵部件參數(shù)開(kāi)發(fā)了由撞擊塊，取樣閥，電磁鐵，回位彈簧等構(gòu)成的彈簧-電磁式取樣系統(tǒng)。3.建立了基于彈簧-電磁式取樣系統(tǒng)的模擬試驗(yàn)采樣平臺(tái)，進(jìn)行了模擬氣缸采樣歷程的研究。結(jié)果表明在初始?xì)飧讐毫?MPa到6MPa范圍條件下，短時(shí)間（3.3ms）內(nèi)能夠有80%的樣氣流出，證明該取樣機(jī)構(gòu)可用于實(shí)際采樣。4.進(jìn)行了取樣機(jī)構(gòu)的響應(yīng)離散度計(jì)算，結(jié)果表明在轉(zhuǎn)速n =1500r/min下該取樣機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角離散度51.8°CA,遠(yuǎn)超預(yù)期值5°CA。 5.利用彈簧-電磁式取樣機(jī)構(gòu)在樣機(jī)上進(jìn)行了n = 1500r/min,T = 25N.m穩(wěn)態(tài)工況采樣試驗(yàn)，示功圖表明在有效的采樣曲軸轉(zhuǎn)角（28°CA）內(nèi)，有大約80%的樣氣從氣缸內(nèi)流出，與模擬結(jié)果相近。6.針對(duì)機(jī)械式取樣機(jī)構(gòu)響應(yīng)重復(fù)性差的缺點(diǎn)，提出了以直線電機(jī)為核心部件的電子式全氣缸取樣機(jī)構(gòu)方案。以直線電機(jī)單一元件取代電磁鐵、彈簧及傳動(dòng)件實(shí)現(xiàn)復(fù)位、驅(qū)動(dòng)全部功能的電子式取樣系統(tǒng)構(gòu)架。7.為驗(yàn)證電子式取樣系統(tǒng)的可行性，完成了電機(jī)相位，控制環(huán)參數(shù)調(diào)試，并基于CME2~（TM）軟件對(duì)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部編程實(shí)現(xiàn)了電機(jī)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的控制。

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　　全氣缸取樣技術(shù)是探索柴油機(jī)缸內(nèi)有害污染物生成機(jī)理、形成過(guò)程及影響因素的一種有效的研究手段，利用該技術(shù)可在任意曲軸轉(zhuǎn)角取出缸內(nèi)大部分燃燒過(guò)程中的準(zhǔn)穩(wěn)定中間產(chǎn)物，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)有害物生成、轉(zhuǎn)換的燃燒學(xué)機(jī)理研究。全氣缸取樣技術(shù)是探索柴油機(jī)缸內(nèi)有害污染物生成機(jī)理、形成過(guò)程及影響因素的一種有效的研究手段。