Модель структуры крутящего момента Engine CI

Модель структуры крутящего момента механизма ядра CI решает, что крутящий момент механизма путем сокращения максимального механизма закручивает потенциал, когда эти условия механизма варьируются от номинала:

Синхронизация запуска инжекции (SOI)
Выхлопное противодавление
Записанная топливная масса
Давление газа впускного коллектора, температура и кислородный процент
Топливное давление направляющей

С учетом эффекта поствводят топливо на крутящем моменте, модель использует калиброванную таблицу смещения крутящего момента.

Чтобы определить крутящий момент механизма, модель структуры крутящего момента механизма ядра CI реализует уравнения, заданные на этих шагах.

Шаг	Описание
Шаг 1: Определите номинальные входные параметры механизма и состояния	Модель использует интерполяционные таблицы, чтобы определить эти номинальные входные параметры механизма, и состояния в зависимости от рабочего хода ввели топливную массу, F, и скорость вращения двигателя, N: Основной запуск инжекционной синхронизации, _{SOI = ƒSOIc(F,N)} Температура газа впускного коллектора, _{MAT = ƒMAT(F,N)} Давление газа впускного коллектора, _{MAP = ƒMAP(F,N)} Кислородный процент впускного коллектора, _{O2PCT = ƒO2(F,N)} Топливное давление направляющей, _{FUELP = ƒfuelp(F,N)}
Шаг 2: Вычислите относительные состояния механизма	Чтобы определить эти относительные состояния механизма, модель вычисляет отклонения от их номинальной стоимости. Основной запуск дельты синхронизации инжекции, _{ΔSOIc= ƒSOI(F,N)- SOI} Дельта температуры газа впускного коллектора, _{ΔMAT = ƒMAT(F,N) - MAT} Кислородная дельта процента впускного коллектора, _{ΔO2PCT = ƒO2(F,N) - O2PCT} Топливная дельта давления направляющей, _{ΔFUELP = ƒfuelp(F,N) - FUELP} Для давления газа впускного коллектора блок использует отношение давления, чтобы определить относительное состояние. Отношение давления является давлением газа впускного коллектора к установившемуся давлению газа рабочей точки. $M A P_{r a t i o} = \frac{M A P}{f_{M A P} (F, N)}$
Шаг 3: Определите множители КПД	Модель использует общее количество обозначенное среднее эффективное давление (IMEPG) ^[1] множители КПД, чтобы уменьшать максимальный средний потенциал давления сгорания. Множители КПД являются интерполяционными таблицами, которые являются функциями относительных состояний механизма. Основной запуск инжекции, синхронизирующей множитель КПД, _{SOIeff = ƒSOIeff(ΔSOI,N)} Множитель КПД температуры газа впускного коллектора, _{MATeff = ƒMATeff(ΔMAT,N)} Множитель КПД давления газа впускного коллектора, _{MAPeff = ƒMAPeff(MAPratio,λ)} Кислородный множитель КПД процента впускного коллектора, _{O2Peff = ƒO2Peff(ΔO2P,N)} Топливный множитель КПД давления направляющей, _{FUELPeff = ƒFUELPeff(ΔFUELP,N)}
Шаг 4: Определите обозначенное среднее эффективное цилиндрическое давление (IMEP), доступный для производства крутящего момента	Чтобы определить доступное IMEP для производства крутящего момента, модель реализует эти уравнения. $\begin{array}{l} I M E P = S O I_{e f f} M A P_{e f f} M A T_{e f f} O 2 p_{e f f} F U E L P_{e f f} I M E P G \\ I M E P G = f_{I M E P_{g}} (F, N) \end{array}$ Модель умножает множители КПД от шага 3 IMEPG. Модель реализует IMEPG как интерполяционную таблицу, которая является функцией введенной топливной массы рабочего хода, F, и скорости вращения двигателя, N.
Шаг 5: Объясните потери из-за трения	С учетом эффектов трения модель использует номинальное среднее значение трения эффективное давление (FMEP) ^[1], чтобы реализовать это уравнение. $F M E P = f_{F M E P} (F, N) f_{f m o d} (T_{o i l}, N)$ Модель реализует FMEP как интерполяционную таблицу, которая является функцией введенной топливной массы рабочего хода, F, и скорости вращения двигателя, N. С учетом температурного эффекта на трении модель использует интерполяционную таблицу, которая является функцией температуры масла, _Toil и N.
Шаг 6: Рассчитайте снижение давления из-за нагнетания	С учетом падения давления из-за нагнетания, модель использует номинальное нагнетание среднего эффективного давления (PMEP) ^[1], чтобы реализовать эти уравнения. $\begin{array}{l} Δ M A P = f_{M A P} (F, N) - M A P \\ Δ E M A P = f_{E M A P} (F, N) - E M A P \\ P M E P = f_{P M E P} (F, N) - Δ M A P + Δ E M A P \end{array}$ Модель реализует MAP и EMAP как интерполяционные таблицы, которые являются функциями введенной топливной массы рабочего хода, F, и скорости вращения двигателя, N. Под нормальными условиями работы PMEP отрицателен, указывая на потерю цилиндрического давления.
Шаг 7: Объясните последнюю синхронизацию SOI системы впрыскивания топлива на IMEP	С учетом последней синхронизации SOI системы впрыскивания топлива на IMEP, _ΔIMEPpost, модель использует интерполяционную таблицу, которая является функцией эффективного сообщения давления, вводят центроид синхронизации SOI, _SOIpost, и сообщение вводит массовую сумму, _Fpost. $Δ I M E P_{p o s t} = f_{Δ I M E P_{p o s t}} (S O I_{p o s t}, F_{p o s t})$
Шаг 8: Вычислите момент привода механизма	Чтобы вычислить момент привода механизма, _Tbrake, модель преобразует среднее значение тормоза эффективное давление (BMEP) ^[1] в момент привода механизма с помощью этих уравнений. Вычисление BMEP составляет все грубое среднее эффективное падение давления. _Vd является перемещенным цилиндрическим объемом. Cps является количеством диапазонов степени на оборот. $\begin{array}{l} B M E P = I M E P G + Δ I M E P_{p o s t} - F M E P + P M E P \\ T_{b r a k e} = \frac{V_{d}}{2 π C p s} B M E P \end{array}$

Система впрыскивания топлива

В CI Core Engine и блоках CI Controller, можно представлять несколько инжекций запуском инжекции (SOI) и топливными входными параметрами массы к модели. Чтобы задать тип инжекции, используйте параметр Fuel mass injection type identifier.

Тип инжекции	Значение параметров
Пилот	0
Основной	1
Сообщение	2
Пройден	3

Модель рассматривает Passed системы впрыскивания топлива и топливо, введенное позже, чем порог, чтобы быть незаписанным топливом. Используйте параметр Maximum start of injection angle for burned fuel, f_tqs_f_burned_soi_limit, чтобы задать порог.

Кислород процента

Модель использует это уравнение, чтобы вычислить кислородный процент, O2p. _yin,air является незаписанной частью массы воздуха.

$O 2 p = 23.13 y_{i n, a i r}$

Выхлопная температура

Выхлопное температурное вычисление зависит от модели крутящего момента. Для обеих моделей крутящего момента блок реализует интерполяционные таблицы.

Модель крутящего момента	Описание	Уравнения
`Simple Torque Lookup`	Выхлопная температурная интерполяционная таблица является функцией введенной топливной массы и скорости вращения двигателя.	$T_{e x h} = f_{T e x h} (F, N)$
`Torque Structure`	Номинальная выхлопная температура, _Texhnom, является продуктом этих выхлопных температурных КПД: Синхронизация SOI Давление газа впускного коллектора Температура газа впускного коллектора Кислородный процент газа впускного коллектора Топливное давление направляющей Оптимальная температура Выхлопная температура, _Texhnom, возмещена воздействием температуры сообщения, _ΔTpost, который составляет сообщение и последние инжекции во время расширения и выхлопных диапазонов.	$\begin{array}{l} T_{e x h n o m} = S O I_{e x h t e f f} M A P_{e x h t e f f} M A T_{e x h t e f f} O 2 p_{e x h t e f f} F U E L P_{e x h t e f f} T e x h_{o p t} \\ T_{e x h} = T_{e x h n o m} + Δ T_{p o s t} \\ S O I_{e x h t e f f} = f_{S O I_{e x h t e f f}} (Δ S O I, N) \\ M A P_{e x h t e f f} = f_{M A P_{e x h t e f f}} (M A P_{r a t i o}, λ) \\ M A T_{e x h t e f f} = f_{M A T_{e x h t e f f}} (Δ M A T, N) \\ O 2 p_{e x h t e f f} = f_{O 2 p_{e x h t e f f}} (Δ O 2 p, N) \\ T e x h_{o p t} = f_{T e x h} (F, N) \end{array}$

Модель крутящего момента

Описание

Уравнения

Simple Torque Lookup

Выхлопная температурная интерполяционная таблица является функцией введенной топливной массы и скорости вращения двигателя.

$T_{e x h} = f_{T e x h} (F, N)$

Torque Structure

Номинальная выхлопная температура, _Texhnom, является продуктом этих выхлопных температурных КПД:

Синхронизация SOI
Давление газа впускного коллектора
Температура газа впускного коллектора
Кислородный процент газа впускного коллектора
Топливное давление направляющей
Оптимальная температура

Выхлопная температура, _Texhnom, возмещена воздействием температуры сообщения, _ΔTpost, который составляет сообщение и последние инжекции во время расширения и выхлопных диапазонов.

$\begin{array}{l} T_{e x h n o m} = S O I_{e x h t e f f} M A P_{e x h t e f f} M A T_{e x h t e f f} O 2 p_{e x h t e f f} F U E L P_{e x h t e f f} T e x h_{o p t} \\ T_{e x h} = T_{e x h n o m} + Δ T_{p o s t} \\ S O I_{e x h t e f f} = f_{S O I_{e x h t e f f}} (Δ S O I, N) \\ M A P_{e x h t e f f} = f_{M A P_{e x h t e f f}} (M A P_{r a t i o}, λ) \\ M A T_{e x h t e f f} = f_{M A T_{e x h t e f f}} (Δ M A T, N) \\ O 2 p_{e x h t e f f} = f_{O 2 p_{e x h t e f f}} (Δ O 2 p, N) \\ T e x h_{o p t} = f_{T e x h} (F, N) \end{array}$

Уравнения используют эти переменные.

F	Рабочий ход ввел топливную массу
N	Скорость вращения двигателя
Texh	Температура газа выпускного коллектора
_Texhopt	Оптимальная температура газа выпускного коллектора
_ΔTpost	Отправьте инжекционный температурный эффект
_Texhnom	Номинальная выхлопная температура
_SOIexhteff	Основной выхлоп SOI температурный множитель КПД
ΔSOI	Основная синхронизация SOI относительно оптимальной синхронизации
_MAPexheff	Давление газа впускного коллектора исчерпывает температурный множитель КПД
_MAPratio	Отношение давления газа впускного коллектора относительно оптимального отношения давления
λ	Lambda газа впускного коллектора
_MATexheff	Температура газа впускного коллектора исчерпывает температурный множитель КПД
ΔMAT	Температура газа впускного коллектора относительно оптимальной температуры
_O2Pexheff	Кислород газа впускного коллектора исчерпывает температурный множитель КПД
ΔO2P	Впустите газовый кислородный процент относительно оптимального
_FUELPexheff	Топливное давление направляющей исчерпывает температурный множитель КПД
ΔFUELP	Топливное давление направляющей относительно оптимального

Ссылки

[1] Хейвуд, Джон Б. Внутренние основные принципы сгорания Engine. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1988.

Смотрите также

CI Controller | CI Core Engine

Документация