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1、摘 要 大阳 CG125 汽油机的单片机控制系统是准确控制汽油机点火时刻、节气门开 度等的关键部件。然而，点火系统在火花跳火时刻向外的强电磁干扰对单片机控 制系统的可靠工作造成了严重威胁。本文研究了造成这些影响的干扰源的特性， 并针对该特性提出了一系列措施以保证单片机控制系统的可靠工作。 本文详细分析了点火系统的干扰源特性，并以高压线为例分析计算了由于断 电器断开瞬间高压线上电流的脉动变化所产生的电磁辐射，计算出了不同频段所 对应的远场和近场距离。基于远场和近场的不同特点计算出在不同的场点至源点 的距离 r 和不同的方位角 所对应的电场强度和磁场强度，并绘制出其变化曲 线。 对于点火系统而言，
2、电磁干扰信号传输耦合的途径主要有传导和辐射两种方 式。传导耦合又可分为电导性耦合、电感性耦合和电容性耦合。针对电导性耦合， 本文中采用光电耦合器、单片机和点火系统独立供电、点火系统初级电路、次级 电路、单片机电路等单独设置地线，并在一点接地的方法来抑制和消除电导性耦 合干扰；针对电容耦合和电感耦合干扰，在电路设计上采取点火信号驱动电路和 单片机电路分开设计布线，并在电路板上采取隔离的措施。针对点火系统对外的 电磁辐射耦合干扰，本文中采用盒状铁屏蔽壳将火花塞和高压线屏蔽起来，屏蔽 壳接地的方法，此方法可同时起到电场屏蔽和磁场屏蔽的作用。 采取上述屏蔽措施后，经实验证明，单片机控制系统在点火系统点
3、火时 刻能够正常工作。 关键词：汽油机，单片机，点火系统，抗干扰 合肥工业大学毕业论文合肥工业大学毕业论文 I ABSTRACT Gasoline CG125 Dayang microcontroller control system is a key component to accurately control the ignition times, throttle opening and so on. However, it will creat strong electromagnetic interference to control system while the igniti
4、on system spark is flashing,which will take a serious threat to the reliable work. In this paper,the characteristics of the interference source is talked and a series of approach to ensure a reliable single-chip control system work are refered to. In this paper, a detailed analysis on the characteri
5、stics of the interference source from the ignition system is done, and analysis of electromagnetic radiation generated by the high voltage pulse current at the moment when the broken appliance disconnect is also include in the study by taking the high-tension line as an example. And then,the corresp
6、onding far-field and near-field distance is calculated. Based on far-field and near-field to calculate the the electric field strength and magnetic field strength in different position r and the azimuth angle corresponding to, and to map out its plans. For the ignition system, the mainly two ways of
7、 electromagnetic interference signal transmission are conduction and radiation. Conduction can be divided into conductive coupling, inductive coupling and capacitive coupling. For the conductive coupling , in this article the approach of optocoupler, independent power supply of single-chip and an ig
8、nition system, separate ground wire and grounding point of primary circuit of ignition system, secondary circuit, microcontroller circuits is introduced to the inhibite or eliminate the conductive coupling interference; For interference from inductive coupling and capacitive coupling, separate the w
9、iring of the signal driving circuit and single-chip circuit in the circuit design, and take measures to isolate circuit boards. For external coupling of electromagnetic radiation interference from ignition system, in the paper, a box-shaped iron shielding shell and the shielding shell grounding meth
10、od is used to shield the spark plugs and high-tension line .This method can be played at the same time the electric field and magnetic field shielding role. When the above measures has been taken,the experiment proved that the single-chip control system is able to work properly at all times when the
11、 ignition system works. II KEY WORDS：GASOLINEGASOLINE ENGINE,ENGINE, SINGLE-CHIP,SINGLE-CHIP, IGNITIONIGNITION SYSTEMS,SYSTEMS, ANTI-JAMMINGANTI-JAMMING 目录目录 第一章第一章 绪论绪论1 1 1.1 目前国内摩托车汽油机的排放现状1 合肥工业大学毕业论文合肥工业大学毕业论文 III 1.2 解决排放问题的主要措施1 1.2.1 目前世界常用的措施1 1.2.2 发动机电控技术和稀薄燃烧技术2 1.3 本课题内容和目标3 第二章第二章 大阳大阳
12、 CG125CG125 汽油机点火系统干扰源特性分析汽油机点火系统干扰源特性分析4 4 2.1 大阳 CG125 型汽油机点火系统及点火系统电磁干扰源4 2.1.1 大阳 CG125 型汽油机点火系统4 2.1.2 大阳 CG125 型汽油机点火系统电磁干扰源4 2.2 大阳 CG125 型汽油机点火系统干扰源特性分析5 2.2.1 干扰源分析 5 2.2.2 大阳 CG125 型汽油机点火系统次级点火回路中电流的频 谱分析6 2.2.3 大阳 CG125 型汽油机点火系统电磁干扰源特性分析9 2.2.4 以高压线上流过的次级电流为激励电流的电磁波计算和 分析.10 第三章第三章 点火系统抗干
13、扰措施点火系统抗干扰措施1919 3.1 传导干扰及抑制措施 .19 3.1.1 沿导线传导的电磁干扰.19 3.1.2 公共电源内阻耦合.19 3.1.3 公共地线阻抗耦合干扰.20 3.1.4 电容耦合与电感耦合干扰.20 3.2 辐射耦合干扰及抑制措施 .20 3.2.1 火花塞和高压线电磁辐射源屏蔽.20 3.2.2 点火驱动脉冲电缆的屏蔽.21 3.2.3 试验结果.21 第四章第四章 总结及展望总结及展望2323 4.1.总结 23 4.2.结论 24 4.3.工作展望 24 参考文献参考文献2525 致致 谢谢2727 IV 附附 录录2828 车辆与动力工程学院毕业论文车辆与动
14、力工程学院毕业论文 1 第一章第一章 绪论绪论 摩托车发动机是车用发动机的一个重要成员，它的性能和排放是摩托车的主 要技术指标之一。我国是摩托车大国，目前我国摩托车产量占世界总产量的 50%，年产量 1000 万辆，国内摩托车的保有量 5000 万辆以上。因此，面对日益 严峻的节能和环保问题、尤其是城市环保问题，解决摩托车的排放污染问题势在 必行。 1.1 目前国内摩托车汽油机的排放现状 2008 年 7 月 1 日起开始摩托车第三阶段排放标准的新产品认证，并于 2009 年 7 月 1 日起要求所有新生产摩托车必须达到摩托车第三阶段排放标准，即国 标准，标准要求自实施之日起代替 GB1835
15、2.2-2001(轻型汽车污染物排放限值及 测量方法(II) ，即国 II 标准。即将实行的国标准与现正在实行的国标准相 比在以下三个方面有所提高: 首先，增加了低温、冷起动后排气中 CO 和 HC 排放 试验、双怠速试验、车载诊断(OBD)系统及其功能等检测项目;其次，严格了排放 限值;第三，改变了 I 型试验和 W 型试验的试验规程。 要满足国标准，轻型车只需加装三元催化转化器并进行发动机的改进，而 要达到国标准，则需要更多的排放控制技术，如采用更好的催化转化器活性层、 催化剂加热、将催化转化器的安装位置靠近发动机、二次空气喷射、带有冷却装 置的排气再循环系统及优化的燃烧室涡流形式等。显然
16、，与国标准相比，国 标准的排放控制技术要复杂而困难得多。 1.2 解决排放问题的主要措施 1.2.1 目前世界常用的措施 目前世界上控制排放的主要课题是对尾气的治理，处理汽车尾气的方法大体 分为机内净化和机外净化两种。 机内净化是采用以改善发动机燃烧过程为主的各种机内净化技术，用可燃混 合气的质量和燃烧状态来控制有害气体的产生，使汽车排放中有害气体成分减至 2 最少。机内净化技术主要有：废气再循环(EGR)系统，可降低 NOx 的排放量；利 用电子控制汽油喷射装置，使混合气的成分严格控制在理论空燃比附近，从而达 到最低有害物排放；使用低污染燃料液化石油气(GPL)；改进发动机点火系统等。 机外净化又分为排放后处理技术和非排放污染物处理技术。排放后处理技术 是需相应地在发动机外部增设一些附属装置，使汽车排出的废气净化后再排入大 气。 即使采用机外净化技术，也必须建立在良好的机内净化基础上，否则排放净 化效果不佳，反而还会影响各机外净化装置的使用寿命。 机外净化技术主要包括：热反应器；二次空气喷射，即将新鲜空
