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数学通道的应用(六)-补偿气缸压力

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发表于 2020-8-18 09:09:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
数学通道的应用(六)-补偿气缸压力
作者:Steve Smith

在压力传感器出现之前,我们在测量发动机压缩冲程时主要关注的是气缸压力峰值。WPS500X压力传感器在分析气缸压力这块功能非常先进,我们可以通过正/负气缸压力、气门开启/关闭和气门开闭持续时间等多方面来进行分析。与WPS500X压力传感器相比,用传统的压力表测量时,各缸压力峰值之间的差异会比较大。

以下帖子讨论过该问题:使用WPS500X压力传感器进行压缩测试


如果我们需要使用压力传感器获得准确的气缸压力峰值,则必须考虑并补偿压力传感器的内部容积。因此,我想在这里重温一下在PicoScop 6 Automotive软件中(不是Pico Diagnostics),通过压力传感器测量气缸压力峰值时涉及的“补偿”这一数学通道。


我在过去错误地认为我们的压力传感器的内部容积为5mL,但多亏了皮科克夫、沃勒姆和其他用户的提示,实际上压力传感器的内部容积是1.22mL左右。如果我们将压缩软管安装在压力传感器上(压缩软管内部容积约为2mL),总容积大约为3.22mL。再加上压缩软管转接头(用于连接火花塞)的内部容积,传感器、压缩软管和火花塞接头的内部总容积通常是5mL左右。也就是说,用于汽油发动机压缩测试的“集成一体化”压力传感器总容积约为5mL。需要注意的是,如果我们添加一个预热塞适配器(用于柴油机压缩测试),由于它的大小和容积有所不同,总容积的数值将大大增加。


在这里我想说的是,使用压力传感器进行汽油发动机压缩峰值的测量过程中,在应用相关数学通道时,要输入5 mL作为传感器的总容积值;如果是用压力传感器对柴油发动机压缩峰值进行测量,在应用相关数学通道时,要输入“5 mL + 预热塞适配器容积”作为传感器的总容积值。

引用以下帖子:使用WPS500X压力传感器进行压缩测试


当使用PicoScope 6 Automotive软件时,使用连接到压缩软管的压力传感器(总容积为5mL)测量气缸压力峰值时,我们需要根据气缸容积、压缩比和传感器总容积值设置一个倍增系数


我们有一台沃克斯豪尔·阿斯特拉柴油车,1.7升的4缸发动机,压缩比为18:1,传感器总容积值为7mL(传感器和压缩软管共5毫升+预热塞适配器2毫升)。

使用WPS500X压力传感器时,PicoScope 6 Automotive软件测量气缸压力峰值时所需的补偿公式计算过程为:

  • 单个气缸排量/(压缩比-1)=燃烧室容积
  • ·燃烧室容积+传感器总容积值)/燃烧室容积=倍增系数
  • 然后使用倍增系数乘以WPS500X得出的压力结果。

例如:4缸发动机排量1686 cc,压缩比18:1,

  • 每缸排量:1686/4=421.50 cc
  • 燃烧室容积:421.50 /(18-1)=24.79 cc
  • 倍增系数:(24.79 cc +7 mL)/ 24.79 cc =1.28
  • 所以1.28是补偿气缸压力峰值所需的倍增系数。

倍增系数*压力传感器处的压力值=补偿后的气缸压力值,补偿过程中考虑了压力传感器、压缩软管和预热塞适配器的内部容积。


捕捉气缸压力信号的WPS500X连接到了B通道上,所以补偿公式为:压力*倍增系数=B*1.28。

图1.补偿公式.PNG
图1 补偿公式

现在我们得到了补偿后的气缸压力峰值。

图2.补偿前后对比.PNG
图2 补偿前后对比

请注意,温度也会影响我们的补偿值,因此如果有需要的话,可将温度纳入到公式当中。您可以下载这个例子中使用的psdata文件,补偿数学通道也在文件当中 Example waveform.psdata (1.7 MB, 下载次数: 119)

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