汽油辛烷值试验机测控系统的研制

中文摘要:

  　CFR 发动机法测定汽油辛烷值的装置结构复杂,测试操作程序繁琐,测定结果容易出现错误。本文开发了一种基于WinCE 嵌入式系统的测控系统,可以监控影响测试精度的多种因素,程序控制测试流程,规范测试过程,杜绝人为因素的影响,从而提高辛烷值的测试精度和效率。

英文摘要：

  The construction of gasoline octane rating equipment based on CFR engine method is very complicate and the operational procedure is tedious , so errors are easy to occar in test results. This paper presents a control system based on WinCE embedded system. It improves accuracy and efficiency of octane rating through monitoring and controlling factors affecting test precision , programming test process , standardizing operational procedure and eliminating operator’s influence.

1 　引　言
     汽油辛烷值是汽油使用性能的一项重要指标, 表示汽油的抗爆性能,也是我国确定车用汽油牌号 的直接依据。国际上公认的标准测试装置是ASTM 规定的CFR 试验机[1 ] 。 发动机法测定辛烷值对试验条件和操作程序有 严格的要求,所以CFR 试验机是一种精密复杂的机 电一体化测试系统。几十年来,我国在这类试验机 的研发方面取得了一些成果[2 ] ,国产试验机在国内 的占有率逐年提高。但是和进口的试验机相比,还 普遍存在着诸多技术问题,如操作繁琐复杂、稳定性 差、仪器校准困难、测量精度容易受人为因素的影响 等。我们认为,除了制造方面的因素外,测试和控制 技术落后是产生上述问题的主要原因。采用实用的 计算机测控技术是提高该类产品品质的有效途径, 本文在这方面进行了初步探索。下面介绍WinCE 嵌入式计算机测控技术在国产辛烷值试验机技术改 造中的应用。
3 　测控系统的功能
     辛烷值是通过测试标准条件下的爆震强度而测 得的。保持测试条件符合“标准”是保证测试精度的 前提。理论分析和实验结果表明,在发动机正常工 作的条件下,影响汽油爆震强度的主要因素有: 压 缩比、燃油液位高度、化油器及汽缸的进气温度、空 气湿度和气压、点火相位、发动机转速等。其中,除 了燃油液位高度和点火相位由机械装置确定、转速 由作为负载的同步电机决定外,其余因素可以进行 自动监控。测控系统示意图如图2 所示。 测控系统采用主从两级计算机控制(图2) 。其 中主机是PC104 系统,由PC104PCPU 模块、LCD 触摸 屏等组成。采用Window CE 4. 2 操作系统,控制软 件使用Embedded Visual C + + 4. 2 开发,负责人机交 互、试验过程控制和打印。从机是一个MCS51 单片 机系统,可以独立运行,负责现场数据采集和工况控 制,主要完成爆震强度采集、温度控制、压缩比调节 和油温、水温、油压等现场参数检测。主从控制器通 过RS232 进行通讯。
5 　结束语
     基于WinCE 嵌入式操作系统的汽油辛烷值测 试仪,由于对测试过程采用了自动控制方法,加强了 对影响测试精度因素的监控,部分实现了测试自动 化,测试精度和效率明显提高。样机试验表明,70～ 100 号汽油辛烷值的测试精度优于0. 1 个辛烷值, 可以替代进口CFR 试验机。