Piston Engine

Оплата двигателя внутреннего сгорания с переменным количеством поршней

  • Библиотека:
  • Simscape / Автомобильная трансмиссия / Engines & Motors

  • Piston Engine block

Описание

Блок Piston Engine представляет перемещающийся двигатель внутреннего сгорания несколькими цилиндрами. Поршневая модель составляет мгновенный крутящий момент, переданный к карданному валу механизма. Мгновенный крутящий момент позволяет колебаниям модели в ходовой части из-за поршневого оборота. К модели только поршневой механизм двигателя внутреннего сгорания, используйте блок Piston.

Порт B представляет поршень перевода и порт F вращающийся коленчатый вал. Поршневая сила следует из цилиндрического давления и площади поперечного сечения. Блок получает давление сгорания интерполяционной таблицы, параметрированной в терминах угла заводной рукоятки и, опционально, скорость вращения заводной рукоятки и уровень дросселя механизма.

Крутящий момент заводной рукоятки следует из поршневой силы и угла заводной рукоятки, а также длин шатуна и заводной рукоятки. В терминах этих входных параметров отношение поршневой силы и крутящего момента заводной рукоятки

TFFB=c(sin(θ)+sin(2θ)2(rc)2sin2(θ)),

где:

  • FB является мгновенной поршневой силой, сопоставленной с основным портом.

  • TF является мгновенным крутящим моментом заводной рукоятки, сопоставленным с портом последователя.

  • c является длиной заводной рукоятки.

  • θ является мгновенным углом заводной рукоятки.

  • r является длиной шатуна.

Поршневые размерности

Порт T физического сигнала позволяет вам задать уровень дросселя механизма как часть между 0 и 1. Эта часть соответствует проценту сгенерированной полной мощности. Блок использует вход физического сигнала каждый раз, когда интерполяционная таблица давления в диалоговом окне блока параметрируется только в терминах угла заводной рукоятки.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Крутящий момент Engine требует как часть максимального возможного крутящего момента.

Вывод

развернуть все

Топливо используется механизмом.

Сохранение

развернуть все

Поступательный порт сохранения механического устройства, который связывает с блоком двигателя.

Порт Follower механизма. Коленчатый вал передает энергию, произведенную от процесса сгорания. Как правило, это - то, где вы присоединили бы муфту и передачу.

Параметры

развернуть все

Поршни

Количество поршней в двигателе внутреннего сгорания.

Вектор из поршня возместил углы. Угол смещения задает точку в цикле механизма, когда поршень достигает верхней мертвой точки. Цикл механизма охватывает в углу от-S*180 до +S*180 степеней, где S является количеством диапазонов на цикл.

Размер вектора должен совпасть с количеством поршней. Вектор по умолчанию соответствует четырехтактному двигателю, механизму с четырьмя поршнями.

В диаметре поршневой цилиндрической стенки. Блок использует это измерение, чтобы вычислить таблицу крутящего момента. Необходимо задать значение, больше, чем нуль.

Расстояние от полностью сложенного положения до полностью расширенного положения поршня. Блок использует это измерение, чтобы преобразовать давление на поршень в значения крутящего момента. Необходимо задать значение, больше, чем нуль.

Расстояние от центра поршня прикрепляет отверстие к центру отверстия коленчатого вала в поршневом стержне. Блок использует это измерение, чтобы преобразовать давление на поршень в крутящий момент. Необходимо задать значение, больше, чем нуль.

Количество поршневых фаз, требуемых впускать, сожмитесь, воспламенитесь и исчерпайте газы сгорания. Как правило, механизмы являются двухтактником или четырехтактным двигателем. Необходимо использовать кратное два.

Группа параметра, которую вы хотите, чтобы блок использовал, чтобы параметрировать данные о давлении.

Угол поршневой заводной рукоятки, запускающейся в или выше минимального угла и заканчивающейся в или ниже максимального угла. Можно вычислить минимальный или максимальный угол путем умножения количества диапазонов-90 градусами или 90 градусами, соответственно. Необходимо задать по крайней мере два значения.

Каждый элемент в Crank angle vector соответствует элементу в Pressure vector (gauge) или M - строка Pressure matrix (gauge) или каждой матрицы Pressure 3D matrix (gauge).

Различные положения дросселя, которые соответствуют давлениям в параметрах Pressure 3D matrix (gauge) или Pressure matrix (gauge). Положение дросселя должно остаться в области значений [0,1] с 0 представлениями никакого дросселя и 1 полным газом представления.

Каждый элемент в Throttle vector соответствует N - столбец Pressure matrix (gauge) или каждой матрицы Pressure 3D matrix (gauge).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pressure parameterization на By crank angle and throttle или By crank angle, throttle, and crank velocity.

Различные скорости заводной рукоятки, которые соответствуют давлениям в Pressure 3D matrix (gauge).

Каждый элемент в Crank velocity vector соответствует одному из O - матрицы Pressure 3D matrix (gauge).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pressure parameterization на By crank angle, throttle, and crank velocity.

Вектор из значений давления, которые соответствуют различным угловым положениям заводной рукоятки.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pressure parameterization на By crank angle.

Матрица значений давления, которые соответствуют различному углу заводной рукоятки и регулируют комбинации. Значением по умолчанию является [0, 0, 0, 0; 0, .9, 2.4, 3; 0, 6, 16, 20; 0, 15, 40, 50; 0, 6, 16, 20; 0, 3, 8, 10; 0, 2.4, 6.4, 8; 0, 0, 0, 0] bar.

Элементы Crank angle vector соответствуют M - строки в Pressure matrix (gauge). Элементы Throttle vector соответствуют N - столбцы в Pressure matrix (gauge).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pressure parameterization на By crank angle and throttle.

Конкатенированная матрица значений давления, которые соответствуют различному углу заводной рукоятки, дросселю, и проворачивают скоростные комбинации. Значением по умолчанию является cat(3, [0, 0, 0, 0; 0, .9, 2.4, 3; 0, 6, 16, 20; 0, 15, 40, 50; 0, 6, 16, 20; 0, 3, 8, 10; 0, 2.4, 6.4, 8; 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0; 0, .9, 2.4, 3; 0, 6, 16, 20; 0, 15, 40, 50; 0, 6, 16, 20; 0, 3, 8, 10; 0, 2.4, 6.4, 8; 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0; 0, .9, 2.4, 3; 0, 6, 16, 20; 0, 15, 40, 50; 0, 6, 16, 20; 0, 3, 8, 10; 0, 2.4, 6.4, 8; 0, 0, 0, 0]) bar.

Элементы Crank angle vector соответствуют M - строки. Элементы Throttle vector соответствуют N - столбцы. Элементы Crank velocity vector соответствуют матрицам, вы конкатенируете по измерению O.

По умолчанию, M = 8, N = 4, и O = 3.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pressure parameterization на By crank angle, throttle, and crank velocity.

Коленчатый вал

Опция, чтобы параметрировать динамику вала.

Коэффициенты вязкого трения для основного подшипника и последователя, переносящего, в том порядке.

Проверните угол в начальный момент времени относительно положения верхней мертвой точки. Цикл механизма охватывает в углу от-S*180 до +S*180 степеней, где S является количеством диапазонов на цикл.

Поступательная пружинная жесткость коленчатого вала механизма. Пружинная жесткость составляет эластичное аккумулирование энергии в коленчатом вале из-за существенной податливости.

Коэффициент жесткости коленчатого вала механизма. Этот параметр составляет сопротивление деформации вала.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Shaft dynamics на Specify shaft stiffness, damping, and inertia.

Поступательное затухание коленчатого вала механизма. Затухание составляет энергетическое рассеяние в коленчатом вале из-за существенной податливости.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Shaft dynamics на Specify shaft stiffness, damping, and inertia.

Момент инерции коленчатого вала о его вращательной оси. Этот параметр составляет сопротивление внезапным изменениям в движении.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Shaft dynamics на Specify shaft stiffness, damping, and inertia.

Угол отклонения между основой и концами последователя коленчатого вала в начальный момент времени. Угол отклонения измеряет угловую деформацию коленчатого вала из-за скрученности.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Shaft dynamics на Specify shaft stiffness, damping, and inertia.

Скорость вращения коленчатого вала в начальный момент времени.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Shaft dynamics на Specify shaft stiffness, damping, and inertia.

Расход топлива

Таблица показывает, как заданные опции для параметра Fuel consumption model влияют на доступность зависимых параметров. Чтобы изучить, как считать таблицы зависимостей, смотрите Зависимости от Параметра.

Зависимости от параметра расхода топлива

Fuel Consumption
Модель расхода топлива — Выбирает No fuel consumption, Constant per revolution, Fuel consumption by speed and torque, Brake specific fuel consumption by speed and torque, или Brake specific fuel consumption by speed and brake mean effective pressure
Никакой расход топливаПостоянный на оборотРасход топлива скоростью и крутящим моментомТормозите определенный расход топлива скоростью и крутящим моментомТормозите определенный расход топлива скоростью, и тормоз означают эффективное давление

Расход топлива на оборот

Вектор скорости

Вектор крутящего момента

Тормозите средний эффективный вектор давления

Таблица расхода топлива

Тормозите определенную таблицу расхода топлива

Метод интерполяции — Выбирает Linear или Smooth

Расход топлива, основанный на модели на доступных данных. Выберите модель для вычисления расхода топлива механизма. Model parameterization совместимы с типичными промышленными данными. Выберите из следующих опций:

  • No fuel consumption — Опция по умолчанию

  • Constant per revolution

  • Fuel consumption by speed and torque

  • Brake specific fuel consumption by speed and torque

  • Brake specific fuel consumption by speed and brake mean effective pressure

Если вы оставляете набор Fuel consumption model No fuel consumption, блок не вычисляет расход топлива, даже когда порт FC соединяется с другим блоком. Выбор этой опции увеличивает скорость симуляции.

Постоянный уровень расхода топлива в зависимости от оборотов коленчатого вала. Введите объем топлива, использованного в одном обороте коленчатого вала.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Fuel consumption на Constant per revolution.

Вектор из крутящих моментов механизма, который соответствует строкам M интерполяционной таблицы расхода топлива.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Fuel consumption на Fuel consumption by speed and torque, Brake specific fuel consumption by speed and torque, или Brake specific fuel consumption by speed and brake mean effective pressure.

Вектор из крутящих моментов механизма, который соответствует столбцам N интерполяционной таблицы расхода топлива.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Fuel consumption на Fuel consumption by speed and torque или Brake specific fuel consumption by speed and torque.

Матрица значений расхода топлива, которые соответствуют, Вводит матрицу с уровнями расхода топлива, соответствующими скорости вращения двигателя, и закручивает векторы. Количество строк должно равняться числу элементов в Speed vector. Количество столбцов должно равняться числу элементов в Torque vector. Значением по умолчанию является [.5, .9, 1.4, 1.6, 1.9, 2.7, 3.4, 4.4; 1, 1.7, 2.7, 3.1, 3.6, 5, 6, 7.4; 1.4, 2.7, 4, 4.8, 5.6, 7.5, 8.5, 10.5; 2, 3.6, 5.8, 6.7, 8, 10.4, 11.7, 13.3; 2.5, 4.8, 7.9, 9.4, 10.8, 14, 16.2, 18.6; 3.1, 6, 10.3, 11.9, 13.8, 18.4, 22, 26.5] g/s.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Fuel consumption на Fuel consumption by speed and torque.

Вектор из значений среднего значения тормоза эффективного давления (BMEP). BMEP удовлетворяет выражению:

BMEP=T(2πncVd),

где:

  • T является выходным крутящим моментом.

  • nc является количеством циклов на оборот.

  • Vd является перемещенным объемом цилиндра.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Fuel consumption на Brake specific fuel consumption by speed and brake mean effective pressure.

Для Brake specific fuel consumption by speed and torque топливная модель, введите матрицу с уровнями тормоза определенного расхода топлива (BSFC), соответствующими скорости вращения двигателя, и закрутите векторы. BSFC является отношением уровня расхода топлива к выходной мощности. Количество строк должно равняться числу элементов в Speed vector. Количество столбцов должно равняться числу элементов в Torque vector.

Для Brake specific fuel consumption by speed and brake mean effective pressure топливная модель, введите матрицу с уровнями тормоза определенного расхода топлива (BSFC), соответствующими векторы среднего значения тормоза эффективного давления (BMEP) и скорость вращения двигателя. BSFC является отношением уровня расхода топлива к выходной мощности. Количество строк должно равняться числу элементов в Speed vector. Количество столбцов должно равняться числу элементов в Brake mean effective pressure vector.

Для обеих моделей расхода топлива значением по умолчанию является [410, 380, 300, 280, 270, 290, 320, 380; 410, 370, 290, 270, 260, 270, 285, 320; 415, 380, 290, 275, 265, 270, 270, 300; 420, 390, 310, 290, 285, 280, 280, 285; 430, 410, 340, 320, 310, 300, 310, 320; 450, 430, 370, 340, 330, 330, 350, 380] g/hr/kW.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Fuel consumption на Brake specific fuel consumption by speed and torque или Brake specific fuel consumption by speed and brake mean effective pressure.

Метод интерполяции вычислить расход топлива на промежуточной скорости и значениях крутящего момента. Вне области значений данных расход топлива остается постоянным в последнем значении, данном в интерполяционной таблице для обоих методов.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Fuel consumption на Fuel consumption by speed and torque, Brake specific fuel consumption by speed and torque, или Brake specific fuel consumption by speed and brake mean effective pressure.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Введенный в R2016a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте