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離子電流在定容燃燒彈中，通過將圓盤布置在正、負電極的不同位置上， 對天然氣-空氣混合氣燃燒產生的離子電流進行TN量，並將高速攝影儀在燃燒過程中拍攝的紋影照片與相應的離子電流進行了分析對比，結果表明：圓盤位置等參數不影響離子電流曲線的形態，曲線均存在點火、前鋒區、後焰區3個階段，可以完整的體現燃燒信息，但圓盤與火核中心的距離有一最佳值；圓盤布置在正電極對離子電流的影響大於布置在負電極；圓盤位置不影響前鋒區離子電流峰值出現時間，但影響該值的大小。

中文名:離子電流

外文名:Ion current

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電壓電源：變壓器

獲 得：從鉛流向鋁的直流電

定義

在定容燃燒彈中，通過將圓盤布置在正、負電極的不同位置上，

實驗

用一個變壓器作為交流低電壓電源，可以獲得從鉛流向鋁的直流電。這是一個半波整流器，可以用於給電池充電。四個這樣的鉛鋁電極如圖33．1．1連接，就可以組成一個極性如圖所示的橋式整流器。輸出端的「+」和「-」極可以用電壓表檢測。

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相關研究與應用

在缸內直噴汽油機上,對基於離子電流的HCCI燃燒檢測方法進行了研究.結果表明,直噴方式下,離子電流信號受背景噪聲影響,信噪比較低.當過量空氣係數φa<1.6時,信號特徵值與燃燒相位線性對應關係良好;但φa繼續增加時,信號幅值大幅減弱,二者線性相關係數顯著降低.噴油策略也會對燃燒相位檢測結果造成影響,在相同過量空氣係數下,當兩階段噴油比例降低時,信號幅值下降,導致燃燒相位檢測誤差的增加.當轉速升高時,信號幅值有所提高,從而導致了燃燒相位檢測誤差的降低.此外,離子電流信號特徵值與缸內燃燒峰值壓力及平均有效壓力之間存在高度的非線性對應關係,難以通過該信號直接反映上述燃燒狀態參數的變化 。

在定容燃燒彈上布置一對測量電極,運用離子電流法、根據燃燒火焰在接觸測量電極時刻的離子電流信號值,對不同工況下CH4/空氣及其摻氫混合氣的平均火焰傳播速度進行了計算,並與傳統光學紋影法測得的火焰速度進行了對比。結果表明:對於CH4/空氣混合氣預混燃燒火焰,在過量空氣係數分別為0.75、0.8、0.85、0.9、1、1.1時,利用離子電流法測得的火焰傳播速度分別為1.714、1.935、2.195、2.250、2.045、1.538 m/s,相對紋影法誤差分別為1.32%、2.09%、4.65%、3.48%、3.64%、7.06%;對於過量空氣係數為0.8的CH4/H2燃料,在摻氫比為0%~80%(10%遞增)的情況下,離子電流法測得的火焰傳播速度相對於紋影法的誤差均在5%之內。該結果為離子電流法的層流火焰傳播速度測量提供了理論、實驗依據,測量方法簡單易行、快捷準確、可行性高 。

基於自行搭建的汽油均質壓燃發動機試驗台架和離子電流檢測系統,針對均質壓燃燃燒臨界工況進行了離子電流檢測和閉環燃燒控制試驗研究.分析了正常燃燒、部分失火及完全失火3種狀態下的離子電流信號特徵,提出了基於離子信號幅值或積分值為反饋信息的失火循環內補火的燃燒控制策略.補火控制試驗結果表明,在均質壓燃臨界工況,離子電流信號幅值或信號積分,都可以作為燃燒失火判斷的依據,可以應用於循環內燃燒反饋控制.失火循環內補火控制可以有效降低碳氫排放