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基于机器视觉的汽油机喷油器喷雾形态检测系统
| 论文题名： | 基于机器视觉的汽油机喷油器喷雾形态检测系统 |
| 关键词： | 汽车发动机;喷油器;喷雾形态检测;机器视觉 |
| 摘要： | 喷油器作为汽车发动机的核心部件，其产品性能对发动机的工作效率及燃油经济性有直接影响。喷油器的喷雾形态是影响发动机工作性能的重要因素。因此，研究汽油机喷油器喷雾形态的检测技术与评价方法有着重大意义。 根据美国汽车工程师协会发布的 SAE J2715-2007和全国汽车标准化技术委员会制定的QC/T967-2014等标准，本文以视觉检测技术为基础搭建了汽油机喷油器喷雾形态检测系统，包括恒温恒压控制系统、燃油喷射控制系统、高速摄影法视觉检测系统、H-R（High-Resolution）处理分析系统，该检测系统研究了汽油机喷油器喷雾形态的测试方法。主要工作包括： （1）设计开发了基于机器视觉的汽油机喷油器喷雾形态检测系统，主要包括集缸内直喷式喷油器和进气道式喷油器于一体的燃油控制系统、喷雾瞬态图像采集系统和图像处理分析系统等。 （2）针对缸内直喷式喷油器喷雾形态检测，本文采用高速摄影法进行研究。利用Vision Research生产的Phantom系列高速相机检测喷油器SOF（Start of Fuel）出油时间并采集喷雾标准时刻图像，结合图像算法，计算出该状态下的喷雾夹角、偏转角以及贯穿距离等喷雾形态参数。 （3）针对进气道式喷油器，根据标准要求，本文设计了H-R处理分析系统。首先利用收集盘采集燃油质量分布，用 H-R系统对收集盘单元中的燃油质量进行逐个采集处理，分析喷雾在各个收集单元小孔内的燃油质量分布，从而分析出喷油器喷雾形态分布特征，本文给出了详细的检测方法及算法实现。 （4）根据现场现有的六孔缸内直喷式喷油器和四孔双油束进气道式喷油器进行了完整的喷雾形态检测并验证了本文设计的系统的稳定性。同时也分析了缸内直喷式喷油器在不同压力下对SOF出油时刻、喷雾角度、贯穿距离等方面的影响，对比了缸内直喷式喷油器和进气道式喷油器各自的喷雾形态特点，通过综合分析得知缸内直喷式喷油器喷射压力大，雾化程度高，油束比较松散，在未来有广阔的前景。 |
| 作者： | 秦晓伟 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 张宝峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津理工大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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