基于小波包能熵谱的爆震特征频带及强度分析

在1台航空煤油直喷发动机上进行爆震试验,然后基于小波包分解的方法提取缸内压力信号中不同频带的高频压力分量,计算其范数能量熵并组成小波包能熵谱,分析不同爆震强度工况下小波包能熵谱中的能量分布情况以探究点燃式发动机的爆震特征频带,最后提出一种新的爆震评价指标。研究结果表明:此台发动机的爆震产生的高频压力能量主要分布在4.6~16.5 kHz频带内,其中爆震特征频带分布在9.9~16.5 kHz,且此频带的能量随爆震强度增加而明显增大;基于研究结果将小波包能熵谱中各高频压力分量能量熵的最大值(the maximum ofentropy,MOE)作为新的爆震评价指标,且新的爆震评价指标MOE与用Siemens VDO算法得到的爆震因子(KF)相关系数在0.91以上,说明MOE能清晰地反映出不同强度等级的爆震工况;最后用受试者工作特性曲线(receiver operating characteristic,ROC)估计爆震阈值,在转速为3500 r/min、节气门开度为30%的工况下,将MOE为0.355作为爆震阈值最为合理。

进气喷射不同辛烷值燃料的HCCI燃烧爆震试验分析

HCCI燃烧是化学动力学控制的均匀稀混合气的压缩自燃,大量的浓混合气同时着火燃烧导致燃烧速度过快而爆震。致力于能够描述或量化HCCI爆震程度方法的研究,进而建立HCCI爆震强度评价标准。不同辛烷值掺比燃料在不同工况的HCCI。燃烧压力信号的频谱对比分析结果表明:不同辛烷值燃料的HCCI燃烧爆震具有相近的爆震特征频带,其能量集中的主要爆震特征频带位于4-12 kHz;确定HCCI燃烧缸压信号在4-12 kHz频带处带通滤波的峰值压力Pbps为HCCI爆震强度评价标准,当Pbps大于0．15 MPa,断定HCCI燃烧出现爆震。据此找出不同辛烷值的混合掺比燃料HCCI燃烧的安全运行范围。