毕业设计（论文）-摩托车电控汽油机点火系统次级高压测量研究.doc

合肥工业大学本科毕业论文1摩托车电控汽油机点火系统次级高压测量研究摘要随着摩托车排放法规越来越严格，研究发现采用稀燃技术下的电控点火可以很好的解决问题。点火系统对汽油机是十分重要的组成部分。而点火系统次级电压是汽油机点火线圈最关键的性能参数之一，它决定了点火系统的可靠性。次级高压的测量具有十分重要的意义。本文在深入分析国内外汽油机点火电压的测量方法和研究现状的基础上，对汽油机点火系统次级高压测量的理论和方法进行了深入的研究。首先，介绍了摩托车汽油机解决排放问题采用新技术，特别是对稀燃技术重点介绍。详细研究了汽油机点火系统的要求、发展状况。其次，认真分析汽油机电容放电点火系统的工作原理及其次级电压的特性。为了解决点火系统次级高压测量中存在高电压、频带宽、干扰的问题，采用了两级电阻分压器。分析了测量系统中的阻抗匹配问题及改善分压器性能的措施。介绍了收集式补偿电阻分压器的设计。最后，充分考虑了电磁兼容性，针对汽油机点火系统火花放电的强电磁干扰，从硬件设计和软件设计两个方面采取了有效的抗干扰措施，确保测量仪能够正常工作。本文的测量方法不仅满足了工程应用的需要，而且具有成本低、体积小的优点，因而具有比较广阔的应用前景，会带来较好的经济效益和社会效益。关键词：次级高压，测量，电阻分压器，抗干扰设计合肥工业大学本科毕业论文2Studyonmeasurementofthehigh-voltageofsecondaryformotorcycleelectronic-controlledgasolineengineWithincreasinglystringentemissionregulationsmotorcycles,thestudyfoundthattheuseofleanburntechnologyofelectroniccontrolofignitioncanbeverygoodtosolvetheproblem.Ignitionsystemisaveryimportantcomponentofgasolineengine.Thehigh-voltageofsecondarycoilignitionsystemisoneofthemostcriticalperformanceparametersofgasolineengine.ItdeterminesthereliabilityoftheignitionsystemThehigh-voltageofsecondarycoilisveryimportant.Basedontheofthoroughinvestigationontherelatedliteraturesathomeandabroad,thisthesisisaimedtoinvestigatethetheoryandmeasurementmethodologyofignitionvoltageingasolineengine.Firstlyintroducedtosolveamotorcyclegasolineengineemissionsusingnewtechnologies,especiallyfocusingonleanburntechnology.Adetailedstudyofgasolineengineignitionsystemrequirements,developmentoftheprovince.Secondly,acarefulanalysisofgas-dischargeignitionsystemelectricalandmechanicalcapacityoftheworkingprincipleanditssub-voltagecharacteristics.Toaddressthesub-high-voltageignitionsystemhighvoltagemeasurement,frequencybandwidth,interferenceproblems,theuseofatwo-resistorvoltagedivider.Analysisofthemeasurementsystemandtheimpedancematchingperformancemeasurestoimprovethevoltagedivider.IntroducedacollectionoftypedesignofthecompensationresistordividerFinally,theauthorhastakenintofullaccounttheelectromagneticcompatiblity.Forthestrongelectroandmagneticinterferencebroughtbythesparkledischargeoftheignitionsysteminthegasolineengine,effectiveanti-interferencemeasureshavebeentakenbothinhardwareandsoftwaresoastoassurethattheinstrumetcanworknormally.Notonlydoesthemethodsatisfytheneedsoftheengineeringapplications,butalsofeaturesthevirtuesoflowcostandsmallvolume.Soitwillfindawide合肥工业大学本科毕业论文3andprospectiveapplicationsandmakebenefitsbotheconomicallyandsocially.KEYWORDS：Thehigh-voltageofsecondarycoil，measurement，resistancedivider，anti-jammingdesign合肥工业大学本科毕业论文4目录第一章前言1§1.1摩托车的发展状况.1§1.2解决摩托车排放的新技术.2§1.3汽油机稀燃技术.4§1.4本课题研究的内容.5第二章汽油机的点火系统6§2.1汽油机对点火系统的要求.6§2.2摩托车点火系统的发展现状及趋势.6§2.3摩托车电子喷射系统.8§2.4点火电压对汽油机性能的影响.9第三章汽油机点火系统高压测量方案10§3.1高压测量方法.10§3.1.1直接测量法.10§3.1.2分压式测量法.11§3.2.点火系统高压测量的认识.14§3.3点火系统电压测量方法.15第四章电阻分压器的设计18§4.1电阻分压器分析.18§4.1.1分压器测量原理.18§4.1.2测量系统的阻抗匹配.18§4.1.3系统误差来源.20§4.1.4电阻分压器的性能改善.20§4.2电阻分压器设计.22§4.2.1电阻的选择.22§4.2.2结构设计.22第五章汽油机点火电压测量系统的抗干扰设计24§5.1抗干扰设计概述.24§5.1.1抗干扰设计的基本原则.27§5.2汽油机点火系统高压测量有关干扰源.28合肥工业大学本科毕业论文5§5.3汽油机点火系统高压测量系统的硬件抗干扰设计.28§5.4汽油机点火系统高压测量系统的软件抗干扰设计.30§5.4.1干扰对单片机测控系统的影响.30§5.4.2软件抗干扰的前提条件.31§5.4.3软件抗干扰的有关措施.31第六章测量结果及分析.33第七章总结35参考文献36致谢.37合肥工业大学本科毕业论文6第一章前言§1.1摩托车的发展状况近年来，我国摩托车行业竞争激烈，市场饱和，且自从我国颁布新的排放法规，并于不久实施，使其行业的压力越来越大。对摩托车的排放和经济性都提出了更高的要求。摩托车行业面临着巨大的考验，其最主要的压力来自于严格的排放法规。据介绍，我国是世界第一摩托车生产和消费大国，目前年产量接近2000万辆，占全世界总产量的一半以上。全国摩托车保有量达8000万辆。但是我国摩托车制造业“大而不强”的特点比较突出，产品技术水平低、污染重、能耗高，摩托车的使用造成了较为严重的环境污染问题。据测算，目前摩托车单车排放污染物负荷是同期生产的汽车的数倍。由于没有采用燃油蒸发控制措施，全国每年通过摩托车蒸发掉的汽油有30万吨，不仅污染了环境，而且造成了能源的浪费。摩托车污染是促使国内许多城市采取“禁摩”或“限摩”措施的重要原因。摩托车污染问题已经成为制约行业健康发展的重要因素，亟待解决。与此形成对比的是，现行国家摩托车排放标准的污染控制水平还比较低，不仅低于欧美等发达国家和地区的控制水平，而且也低于印度、泰国等发展中国家，与我国世界摩托车大国的地位极不相称。由于国民经济的发展和人民生活水平的提高，摩托车和轻便摩托车造成的环境污染日益成为影响环境质量的重要因素，继续推进摩托车和轻便摩托车排放控制工作，制定第阶段排放标准十分必要。摩托车和轻便摩托车保有量还在快速增加，而每个地区的环境容量有限。因此，随着摩托车和轻便摩托车的增加，必须降低单车的污染排放量，实施更加严格的摩托车和轻便摩托车排放标准是大势所趋。近年来，我国的摩托车排放标准如下：2003年1月1日起执行欧标准；2004年1月1日起新定型的摩托车产品污染物的排放达到相当于欧排放控制水平；2005年1月1日起新定型的轻便摩托车产品污染物的排放应当达到相当于欧的排放控制水平；2006年前后我国所有新定型的摩托车产品污染合肥工业大学本科毕业论文7物的排放应达到国际先进排放控制水平；2008年我国将实施等同于针对摩托车欧排放标准的第3阶段标准(如表1-1)。表1-1欧、欧部分摩托车排放法规限值对比标准车型新车型式认证实施日期生产一致性实施日期备试验循环冷/热起动km耐久性排放限值，g/kmHCNOxCO欧摩托车（150mL）2003-04-012004-07-01ECER40热-1.20.35.5摩托车（150mL）2003-04-012004-07-01ECER40热-1.00.35.5欧摩托车（150mL）2006-01-012007-01-01ECER40冷300000.80.152.0摩托车（150mL）2006-01-012007-01-01ECER40冷300000.30.152.0新排放标准大幅度提高了对摩托车和轻便摩托车污染物排放控制水平的要求，污染物排放限值比现行标准降低50以上，而且首次提出了控制燃油蒸发的要求，并规定了排放限值。新排放标准将大大地提升我国摩托车制造业的污染防治技术水平，减少污染物排放，对于节约能源也有重要意义。由此可见，我国的摩托车排放标准加严进程在不断加快，这对我国摩托车行业来讲，是一个重大的考验。排放问题解决的好坏将直接关系到我国摩托车行业今后的可持续发展。§1.2解决摩托车排放的新技术排放控制技术的选择不仅要考虑采用该技术后排放下降满足法规的可能性,而且还要考虑:(1)该技术对车辆性能的影响:包括起动性能、驾驶性能、