[发明专利]内燃机点火特性测试分析系统

说明书

本发明涉及一种专用于测试和分析内燃机点火特性的测试分析系统。

内燃机点火特性包括一系列由国际标准或国家专业技术标准规定的内燃机点火过程技术参数，如次级有效电压，断电电流、火花电压，火花电流、火花能量及能量转换效率等。准确及时地测量和分析这些技术参数对于客观地评价内燃机点火性能的优劣和内燃机点火系器件质量的好坏都有着十分重要的意义。最早的内燃机点火特性测试实际上只是一种定性的观察，直到80年代初期才开始了内燃机点火特性的定量检测并建立了相应的点火特性检测系统。目前，最先进的内燃机点火特性检测系统主要由高压探极、电流探极和数字存贮示波器组成，数字存贮示波器通过高压探极和电流探极分别采集内燃机点火过程的脉冲高压和脉冲电流动态时域信号并将其数字化，数字化以后的脉冲高压和脉冲电流动态时域信号由数字存贮示波器进行显示测量，或存入示波器存贮器内，待必要时再显示测量。数字存贮示波器检测系统较之定性的观察和初级的定量检测已经有了长足的进步，但由于该系统的显示测量和存贮完全依赖于示波器，因而对内燃机点火特性的测试和分析仍具有很大的局限性。首先，这种系统只能简单地测量、显示或记录点火过程的电压和电流波形，更为重要的能量特性等仍然要依靠人工采用经验公式计算，误差高达30％。而且，电压和电流波形的显示测量是根据示波器显示屏所显示的曲线与显示屏坐标的比较来估计的，因而其准确性较差，检测结果的表现形式也很单一。此外，数字存贮示波器的存贮器容量和显示器面积都很小，存贮和显示的检测数据非常有限，所保存的数据也很容易因操作不当而丢失。

本发明的目的即在于对现有的数字存贮示波器测试系统加以改进，以扩充对内燃机点火特性测试和分析的范围，特别是增加对点火过程能量特性的测试分析功能。与此同时，还希望扩充系统的存贮量，提高系统的测量准确度并使测试结果的表现形式多样化。

为了实现上述目的，本发明在原有数字存贮示波器测试系统的基础上引入微型计算机，以使数字存贮示波器既可独立地、也可在微型计算机的控制下通过高压探极和电流探极分别采集内燃机点火过程的脉冲高压和脉冲电流动态时域信号并将其数字化，数字化以后的脉冲高压和脉冲电流动态时域信号由数字存贮示波器显示测量或存入示波器存贮器内，数字存贮示波器显示测量或存贮的脉冲高压和脉冲电流动态时域信号数据由接口线路进入微型计算机内部存贮器后，微型计算机按照内燃机点火特性专用测试分析程序采用实时或非实时方式对其进行时域分析和能量分析，测量和分析结果由微型计算机输出设备打印、绘图、显示或存入磁盘。以下结合具体实施例对本发明内燃机点火特性测试分析系统的技术特征作进一步的详细说明。

附图1为本发明内燃机点火特性测试分析系统的框图。

内燃机点火系是由多个环节组成的，如汽油机点火系统就包括了蓄电池、点火开关、点火线圈，分电器、电子组件、高压线和火花塞等环节。内燃机点火特性实际上包括了点火系各环节的一系列与点火过程有关的技术参数，如次级有效电压、断电电流，火花电压，火花电流、火花能量等、国际标准或国家专业技术标准所规定的点火技术参数虽然为数颇多，但大都与点火过程中各环节的电压、电流动态时域信号有直接或间接的关系。在本系统中，点火系各环节电压、电流时域信号是分别通过高压探极和电流探极采集的。高压探极用于点火系各环节脉冲高压的动态测量，其电压衰减比为1/1000，最大输入电压为60KV，频率宽度为20HZ-10MHZ。电流探极用于点火系各环节脉冲电流的动态测量，其电流电压转换比为1∶1(A/V)，电流上升速率为150A/μS。

数字存贮示波器的作用是将高压探极和电流探极采集的电压电流动态时域信号数字化并实时显示测量电压电流时域波形或存入示波器存贮器内，其模拟带宽大于或等于0-10MHZ，采样速率大于或等于20MSa/S，存贮容量大于或等于2×8blt×1024点，其存贮器为非易失存贮器。数字存贮示波器还配有与微型计算机连接的接口，其上述功能既可独立完成，也可在微型计算机控制下完成。