南京林业大学

本科毕业设计（论文）

论文题目 替代燃料发动机性能试验的设计——数据采集系统的设计

院 （系）： 汽车与交通工程学院______

专 业： 交通运输

姓 名： 杨 阳

学 号： 070302225

指导教师： 张永辉

完成日期：

目录

第一章 绪论 4

1.1课题的背景 4

1.2国内外发展状况 4

1.2.1国外发展情况 4

1.2.2国内发展状况 6

1.3论文的研究内容 6

第二章 发动机性能试验台架组成及功能 6

2.1系统概述 7

2.1.1任务的提出 7

2.1.2 系统的工作原理 7

2.2 系统组成 7

2.2.1 硬件部分 7

2.2.2 软件部分 8

2.3 测试平台的软件设计 9

第三章子系统设计 10

3.1转速子系统 10

3.1.1硬件 10

3.1.2信号 11

3.1.3线路连接 11

3.2水温子系统 11

3.2.1硬件 11

3.2.2 信号 13

电压信号 13

3.2.3 线路连接 13

3.3排温子系统 13

3.3.1硬件 13

3.3.2信号 14

3.3.3 线路连接 16

3.4扭矩测量子系统 16

3.4.1硬件 16

3.4.2 信号 17

3.4.3 线路连接 17

3.5节气门开度子系统 17

3.5.1硬件 17

3.5.2 信号 18

3.5.3 线路连接 18

3.6机油压力子系统 18

3.6.1硬件 18

3.6.2 信号 18

3.6.3 线路连接 18

3.7燃油消耗测量子系统 18

3.7.1硬件 18

3.7.2信号 19

3.7.3线路连接 20

3.8烟度检测子系统 20

3.8.1硬件 20

3.8.2信号 21

3.9 水压报警系统 22

3.9.1 水压报警器 22

3.9.2 信号 24

3.9.3 线路连接 24

3.10电涡流测功机 24

第四章 结论 25

致 谢 25

参考文献 25

第一章 绪论

1.1课题的背景

石油能源将出现供需矛盾，汽车使用成本将越来越高。目前世界汽车保有量约8.5亿辆，预计到2020年将达到12亿辆。2001全球57%的石油消费在交通领域（其中美国达到67%）。2020年以后，全球石油需求与常规石油供给之间将出现净缺口，2050年的供需缺口几乎相当于2000年世界石油总产量的两倍。中国机动车燃油消耗量约占全国总油耗：2000年33.8%，2006年46%。预计到2020年，机动车燃料需求将占到当年石油总消费的59%。2007年上半年，我国的石油消耗量比去年同期增加10.4%，达到1.74亿吨，其中进口量占总需求的47.3%，比去年攀升4.4%。2008年 1月2日,国际原油每桶期货价格超过100美元。

石油是一种不可再生的资源，有关数据表明2040年 中国将面临是有严重短缺的局面，同时汽车尾气污染已经成为一些大中城市空气污染的主要来源，我国百万人口以上城市的大气污染正由第一代煤烟型向第二代汽车型转化。因此如何在后石油时代，针对我国自然条件和资源，逐步改变汽车能源结构，开发和寻找污染较少、经济便宜的车用替代燃料已成为当务之急。替代燃料发动机是未来汽车发展的趋势，顺应其发展，相应的发动机的性能测试系统也要更新换代，也就是替待燃料发动机性能试验系统的设计，就成了很重要的环节，数据采集系统又是整个系统数据的来源。

1.2国内外发展状况

1.2.1国外发展情况

从2011年5月25日始，沃尔沃集团在其总部基地哥德堡举行了为期一周的第二届科技展，向投资商、媒体和学术伙伴开放其近三年来研发的最新科技成就，展出了包括高效燃油运输解决方案、运输安全以及制造解决方案等在内的100多个科研项目。

近年来，沃尔沃着力于可再生燃料方面的研究，于2008年时推出了可配备七种不同可再生燃料发动机的卡车，其中包括生物柴油、甲醇/乙醇、沼气、DME（二甲醚）、合成柴油等，经过三年的实践和综合比较，沃尔沃集团得出研究结论，认为DME将是未来最经济、最适用的可再生替换燃料。

沃尔沃集团近年来积极打造内部研发共享平台，对柴油发动机、混合动力技术、二氧化碳零排放以及可再生能源等进行了有针对性的研发，最终解决方案应用到旗下卡车、客车、工程机械、船用动力、宇航等各子公司产品，其中，推动柴电混合动力技术全面商业化是未来的重要目标之一。

此外，2007年沃尔沃集团还在比利时根特建立了一个二氧化碳零排放的卡车工厂，通过采用风能及净化循环系统，实现了综合零排放。目前，沃尔沃集团正逐步向全球所有工厂推广这一环保的制造业模式。

沃尔沃集团主管公共和环保事务的高级副总裁杨尚卓（Jan-Eric Sundgren）对财新记者表示，尽管这类零排放的工厂投资较大，但通过有效的管理运营，发挥降低能耗与成本的优势，沃尔沃集团仍可以在两年左右的时间内收回基础投资。　为践行环保的核心理念，沃尔沃集团去年11月在汽车业内首家与世界自然基金组织签定了碳减排承诺合约，到2014年底，沃尔沃集团承诺在旗下五个卡车品牌中减排1300万吨碳排放——这相当于瑞典全国三个月的碳排放规模。沃尔沃集团中国区副总裁蒋岚对记者表示，这一承诺目标对沃尔沃有较大的挑战和压力。

巴西。巴西从1975年开始实施"燃料乙醇计划"，以甘蔗为原料生产燃料乙醇替代车用汽油，主要做法是：一是规定车用汽油必须添加一定比例的燃料乙醇；二是安排资金支持改良甘蔗品种、改进乙醇生产工艺、开发燃料乙醇汽车；三是对燃料乙醇和乙醇汽车的生产和销售减免有关税费。目前，巴西所有车用汽油均添加43%的燃料乙醇。2005年巴西燃料乙醇消费量为1200万吨，为150多万人提供了就业岗位，节省石油进口外汇220亿美元，乙醇汽油相关产业总产值达到国民生产总值的8%，成为其国家的支柱产业。