Двигатель с искровым зажиганием двойная независимая модель потока массы воздуха фазовращателя бегунка

Чтобы вычислить массу воздуха потребления текут для механизма, оборудованного фазовращателями бегунка, можно сконфигурировать двигатель с искровым зажиганием с двойной независимой моделью потока массы воздуха потребления фазовращателя бегунка. Как проиллюстрировано, вычисление потока массы воздуха потребления двигателя с искровым зажиганием состоит из этих шагов:

Сбор физических измерений
Оценка идеала захватила массу
Исправление захваченной массы
Вычисление потока массы воздуха потребления

Двойная независимая модель потока массы воздуха потребления фазовращателя бегунка реализует уравнения, которые используют эти переменные.

$M_{t r a p p e d}$	Предполагаемый идеал захватил массу
$T M_{c o r r}$	Захваченный массовый множитель исправления
$T M_{f l o w}$	Скорость потока жидкости, эквивалентная исправленной захваченной массе при текущей скорости вращения двигателя
${\dot{m}}_{i n t k i d e a l}$	Масса воздуха потребления Engine течет под произвольными углами фазовращателя бегунка
${\dot{m}}_{i n t k i d e a l}$	Поток массы порта потребления Engine под произвольными углами фазовращателя бегунка
${\dot{m}}_{a i r}$	Масса воздуха потребления Engine течет итоговое исправление под установившимися углами фазовращателя бегунка
${\dot{m}}_{i n t k}$	Поток массы порта потребления Engine под установившимися углами фазовращателя бегунка
$y_{i n t k, a i r}$	Часть массы воздуха впускного коллектора Engine
$M A P_{I V C}$	Давление впускного коллектора в IVC
$M A T_{I V C}$	Температура впускного коллектора в IVC
$M_{N o m}$	Номинальный цилиндр механизма впускает массу воздуха при стандартной температуре и давлении, поршень в основе мертвая точка (BDC) максимальная громкость
$I A T$	Впустите температуру воздуха
$N$	Скорость вращения двигателя
$N_{c y l}$	Количество цилиндров механизма
$V_{I V C}$	Цилиндрический объем в IVC
$V_{d}$	Перемещенный объем
$R_{a i r}$	Идеальная газовая константа
$P_{A m b}$	Окружающее давление
$T_{s t d}$	Стандартная температура
$P_{s t d}$	Стандартное давление
$ρ_{n o r m}$	Нормированная плотность
$φ_{I C P}$	Измеренный угол фазовращателя бегунка потребления
$φ_{E C P}$	Выхлопной угол фазовращателя бегунка
$L_{i d e a l}$	Загрузка Engine (нормированная цилиндрическая масса воздуха) под произвольными углами фазовращателя бегунка, неисправленными для итоговых установившихся углов фазовращателя бегунка
$L$	Загрузка Engine (нормированная цилиндрическая масса воздуха) под произвольными углами фазовращателя бегунка, исправленными для итоговых установившихся углов фазовращателя бегунка
$C p s$	Обороты коленчатого вала на штрих степени
$f_{V i v c}$	Цилиндрический объем за таблицей IVC
$f_{T M c o r r}$	Захваченная массовая таблица исправления
$f_{a i r i d e a l}$	Впустите таблицу потока массы воздуха
$f_{a i r c o r r}$	Впустите таблицу исправления потока массы воздуха

Соберите физические измерения

В модели двигателя с искровым зажиганием двойная независимая модель потока массы воздуха потребления фазовращателя бегунка требует этих физических измерений:

Температура впускного коллектора и давление при условии закрытия клапана потребления (IVC)
Впустите угол фазы бегунка
Выхлопной угол фазы бегунка
Скорость вращения двигателя
Окружающее давление и температура
Впустите поток массы воздуха от одного или нескольких следующих
- Воздушный метр корпуса
- Датчик воздушного топлива широкого спектра и топливный расходомер
- Датчик воздушного топлива широкого спектра и длительность импульса инжектора

Оцените идеальную захваченную массу

Двойная независимая модель потока массы воздуха потребления фазовращателя бегунка использует Идеальный Газовый Закон, чтобы оценить, что идеал захватил массу при условиях впускного коллектора. Вычисление принимает, что цилиндрическое давление и температура в IVC равняется давлению и температуре впускного коллектора.

$M_{t r a p p e d} ≅ \frac{M A P_{I V C} V_{I V C}}{R_{a i r} M A T_{I V C}}$

Для механизмов с переменной фазировкой бегунка потребления отличается захваченный объем в IVC.

Цилиндрический объем в клапане потребления закрывает таблицу (IVC), $f_{V i v c}$ функция угла фазовращателя бегунка потребления

$V_{I V C} = f_{V i v c} (φ_{I C P})$

где:

$V_{I V C}$ цилиндрический объем в IVC, в L.
$φ_{I C P}$ угол фазовращателя бегунка потребления, в степенях усовершенствования заводной рукоятки.

Правильная захваченная масса

Двойная независимая модель потока массы воздуха потребления фазовращателя бегунка использует поправочный коэффициент, чтобы составлять различие между захваченной массой идеала в цилиндре и фактической захваченной массой. Захваченный массовый поправочный коэффициент является интерполяционной таблицей, которая является функцией нормированной плотности и скорости вращения двигателя.

$ρ_{n o r m} = \frac{M A P_{I V C} I A T}{P_{A m b} M A T_{I V C}}$

Захваченная массовая таблица поправочного коэффициента, $f_{T M c o r r}$ , функция нормированной плотности и скорости вращения двигателя

$T M_{c o r r} = f_{T M c o r r} (ρ_{n o r m}, N)$

где:

$T M_{c o r r}$ , захватывается массовый множитель исправления, безразмерный.
$ρ_{n o r m}$ нормированная плотность, безразмерная.
N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

Нормированная плотность составляет положение дросселя, независимое от данной высоты.
Скорость вращения двигателя составляет эффекты пульсации поршневого перемещения.
Окружающее давление измеряется датчиком на электронном блоке управления (ECU) или оценило использование обратной модели клапана дросселя.
Температура воздуха потребления (IAT) оценок или мер по ECU в восходящем направлении дросселя.

Захваченный массовый поток выражается как скорость потока жидкости в граммах в секунду (g/s). Захваченный массовый поток является максимальным газовым массовым потоком через механизм, когда никакие остаточные газы не остаются в цилиндре в конце выхлопного штриха.

$T M_{f l o w} = \frac{(1000 \frac{g}{k g}) N_{c y l} T M_{c o r r} M_{t r a p p e d} N}{(\frac{60 s}{m i n}) C p s}$

Вычислите поток массы воздуха

Чтобы определить поток массы воздуха потребления механизма под произвольными углами фазы бегунка, двойная независимая модель потока массы воздуха фазовращателя бегунка использует интерполяционную таблицу.

Поток массы потребления фазовращателя образцовая интерполяционная таблица является функцией выхлопных углов фазовращателя бегунка и захваченного потока массы воздуха

${\dot{m}}_{i n t k i d e a l} = f_{i n t k i d e a l} (φ_{E C P}, T M_{f l o w})$

где:

${\dot{m}}_{i n t k i d e a l}$ поток массы порта потребления механизма под произвольными углами фазовращателя бегунка, в g/s.
$φ_{E C P}$ выхлопной угол фазовращателя бегунка, в градусах проверните умственно отсталого.
$T M_{f l o w}$ скорость потока жидкости, эквивалентная исправленной захваченной массе при текущей скорости вращения двигателя, в g/s.

Выхлопная фазировка бегунка имеет значительный эффект на часть отработавшего газа. Во время выхлопного штриха выхлопная фазировка бегунка влияет на положение выпускного клапана при закрытии выпускного клапана (EVC) относительно поршневого положения. Отсталый (последний) выхлопной угол фазы бегунка перемещает EVC прошлая поршневая верхняя мертвая точка (TDC), заставляя выхлопной газ течь назад от разнообразного бегуна в цилиндр. Это препятствие инициировало перезапись газов объема щели, сокращая азотные выбросы диоксида окиси и азота (NOx) через сокращение температуры заряда и углеводород (HC) эмиссия. Исчерпайте температуру, и противодавление влияют на противоток выхлопного газа и исчерпывают синхронизацию фазовращателя бегунка. Температура выхлопного газа и давление коррелируют к захваченному массовому потоку. Поскольку по крайней мере 80% захваченного массового потока являются незаписанным воздухом, поток массы воздуха высоко коррелируется к захваченному массовому потоку.
Незаписанный поток массы воздуха определяет загрузку механизма и топливное управление разомкнутого цикла, чтобы достигнуть целевого состава топливно-воздушной смеси (AFR).
Интерполяционная таблица позволяет произвольные комбинации положения фазовращателя бегунка, которые могут произойти во время переходной работы механизма, когда фазовращатели перемещаются от одного целевого положения до другого.

Интерполяционная таблица исправления потока массы воздуха потребления, $f_{a i r c o r r}$ , функция идеальной загрузки и скорости вращения двигателя

${\dot{m}}_{a i r} = {\dot{m}}_{i n t k i d e a l} f_{a i r c o r r} (L_{i d e a l}, N)$

где:

$L_{i d e a l}$ загрузка механизма (нормированная цилиндрическая масса воздуха) под произвольными углами фазовращателя бегунка, неисправленными для итоговых установившихся углов фазовращателя бегунка, безразмерных.
N является скоростью вращения двигателя в об/мин.
${\dot{m}}_{a i r}$ исправление финала потока массы воздуха потребления механизма под установившимися углами фазовращателя бегунка, в g/s.
${\dot{m}}_{i n t k i d e a l}$ поток массы порта потребления механизма под произвольными углами фазовращателя бегунка, в g/s.

Чтобы вычислить поток массы порта потребления механизма, модель механизма использует это уравнение.

${\dot{m}}_{i n t k} = \frac{{\dot{m}}_{a i r}}{y_{i n t k, a i r}}$
Идеальная загрузка является нормированным цилиндром механизма незаписанная масса воздуха потребления перед итоговым исправлением. Чтобы вычислить идеальную загрузку, модель делит незаписанную массу воздуха потребления на номинальную цилиндрическую массу воздуха потребления. Номинальная цилиндрическая масса воздуха потребления является массой воздуха потребления (kg) в цилиндре в поршневой нижней мертвой точке (BDC) с воздухом при стандартной температуре и давлении:

$\begin{array}{l} M_{N o m} = \frac{P_{s t d} V_{d}}{N_{c y l} R_{a i r} T_{s t d}} \\ L_{i d e a l} = \frac{(\frac{60 s}{m i n}) C p s {\dot{m}}_{i n t k i d e a l} y_{i n t k, a i r}}{(\frac{1000 g}{k g}) N_{c y l} N M_{N o m}} \end{array}$
Итоговая загрузка механизма выражается

$L = \frac{(\frac{60 s}{m i n}) C p s {\dot{m}}_{a i r}}{(\frac{1000 g}{K g}) N_{c y l} N M_{N o m}}$

Смотрите также

Контроллер SI | Engine ядра SI

Документация