[发明专利]发动机内部残余废气测量方法

权利要求书

1.发动机内部残余废气测量方法，使用的装置包括发动机、高压气源、进气流量传感器、进气压力传感器、气缸压力传感器、排气压力传感器、排气调压阀和曲轴转角编码器；

高压气源的出气口通过进气管与发动机的进气门连通，在进气管上安装有进气流量传感器和进气压力传感器，所述进气压力传感器距离进气门2-3倍管径；

发动机的气缸盖上安装有气缸压力传感器；

发动机的排气门连接出气管，出气管上安装有排气压力传感器、排气调压阀，所述排气压力传感器距离排气门2-3倍管径；

所述发动机的曲轴上装有曲轴转角编码器；

其特征在于包括以下步骤：

步骤1、停止发动机点火、喷油，发动机曲轴由电动机拖动，在活塞往复运动下实现进气与排气过程；

步骤2、电机拖动发动机至所需试验转速，调整高压气源压力、排气调压阀，使进排气压力满足试验要求；

步骤3、测量进气管压力、气缸压力、排气管压力随曲轴转角变化；

步骤4、根据进气管与气缸和排气管压力差，计算回流废气流量；

$\stackrel{\·}{m_1}=A\mathrm{\Ψ}\sqrt{\frac{2p_0{\mathrm{\ρ}}_0\mathrm{\κ}}{\mathrm{\κ}-1}({{\mathrm{\π}}_1}^{\frac{2}{\mathrm{\κ}}}-{{\mathrm{\π}}_1}^{\frac{\mathrm{\κ}+1}{\mathrm{\κ}}})};$

$\stackrel{\·}{m_2}=A\mathrm{\Ψ}\sqrt{\frac{2p_2{\mathrm{\ρ}}_0\mathrm{\κ}}{\mathrm{\κ}-1}({{\mathrm{\π}}_2}^{\frac{2}{\mathrm{\κ}}}-{{\mathrm{\π}}_2}^{\frac{\mathrm{\κ}+1}{\mathrm{\κ}}})};$

${\mathrm{\π}}_1=\frac{p_1}{p_0},{\mathrm{\π}}_2=\frac{p_2}{p_1},\mathrm{\κ}=\frac{c_p}{c_v};$

其中表示气缸至进气管瞬时废气流量，表示排气管至气缸瞬时废气流量，A表示气门有效流通面积，Ψ表示气门流通系数，p₁表示气缸压力，p₀表示进气管压力，p₂表示进气管压力，ρ₀表示缸内气体密度，c_p表示定压比热容，c_v定容比热容；

步骤5、根据发动机转速，计算气门开启到关闭期间不同转角所对应废气流动速率，计算进气管内累积废气量m₁；

其中表示曲轴转角编码器脉冲信号间隔，n表示曲轴转速，表示进气门开启转角，表示进气门关闭转角；

步骤6、根据发动机转速，计算气门开启到关闭期间不同转角所对应废气流动速率，计算排气管回流累积废气量m₂；

其中表示排气管倒流起始转角，表示排气管倒流结束转角；

步骤7、根据进气流量传感器所测流量Q和进排气管回流的累积废气量,计算进排气管倒流引起的残余废气系数φ；

$\mathrm{\φ}=\frac{m_1+m_2}{Q}.$