内燃机发展到今天,其结构形式已基本确定。但在实现各部分功能上不断地得到完善,应用技术上也不断地趋于电气化、复杂化和多样化。这样,就给维修保养带来了难度,有时还会带来不必要的人工浪费。比如,某个气缸的喷油嘴坏了,在维修时就得挨个气缸检查,恰巧坏的正是最后一个,就会花费大量的人力物力,造成不必要的浪费。本人的毕业论文的设计目的就是在发动机不解体的情况下,完成故障缸的判定,并给出故障缸的位置。这样,在修理之前能够检测出那个气缸存在问题,就可轻松地解决这个问题,避免人力物力的浪费。 由于设计要求快速进行数据采集、批量数据处理,这样给单片机的选择提出了更高的要求。ATmega8是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间,ATmega8的数据吞吐率高达1 MIPS/MHz,从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。AVR内核具有丰富的指令集和32个通用工作寄存器。所有的寄存器都直接与算逻单元(ALU)相连接,使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。此外,ATmega8还有如下特点:8K字节的系统内可编程Flash,1K字节SRAM,可在线写录等。从以上关于ATmega8的叙述中可以确信其能够胜任该项工作。 本文采用ATmega8,应用无载测功技术对发动机功率进行测量。为了简便地测量发动机功率,作者研究开发了以ATmega8为核心的无载测功系统,该系统实现转速的实时数据采集,并使用最小二乘法对数据进行处理,拟合出飞升曲线(n-t),以便减小测试误差。实验证明,该系统能方便快捷的完成测试,实验结果可靠。当功率偏差较小时,说明发动机工作正常。否则,要进一步应用转速波动特性,进行故障诊断。通过曲轴转速的测定,应用相关分析法进行比较判断,确定不正常工作的气缸,继而进行维修保养,达到一种优化、快速、简便的水准。