Вал привода наддува

Увеличение частоты вращения приводного вала

Библиотека:
Блок силового агрегата/Двигатель/Компоненты двигателя внутреннего сгорания/Наддув

Описание

Для расчета частоты вращения приводного вала в блоке вала привода Boost используются компрессор, турбина и внешние крутящие моменты. Используйте блок для моделирования турбокомпрессоров и нагнетателей в модели двигателя.

Можно указать следующие конфигурации:

Турбокомпрессор - подсоединить компрессор к турбине
- Двухходовые порты для подключения турбины и компрессора
- Опция для добавления внешнего входного крутящего момента
Только компрессор - подключите приводной вал к компрессору
- Двухходовой порт для подключения компрессора
- Внешний входной крутящий момент
Только турбина - Подсоединить приводной вал к турбине
- Двухходовой порт для подключения турбины
- Приложенный извне момент нагрузки

Для Turbine only и Turbocharger блок изменяет крутящий момент турбины с механической эффективностью.

Уравнения

Блок вала привода Boost применяет второй закон Ньютона для вращения. Положительные моменты вызывают ускорение приводного вала. Отрицательные крутящие моменты создают нагрузку и замедляют приводной вал.

Блок также вычисляет потерю мощности из-за механической неэффективности.

Вычисление	Уравнения
Динамика вала	$\frac{}{} \frac{}{_{dωdt=1Jshaft}} (_{}_{} ηmechτturb_{} +τcomp_{} +τext$ ) с начальной скоростью _ω0
Ограничение скорости	$_{}_{ωmin≤ω≤ωmax}$
Потеря питания	${\overset{}{}}_{}_{W˙loss=ωτturb} (1_{-}$ λ мех )

Учет мощности

Для учета мощности блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины			Описание	Уравнения
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd` - Мощность, передаваемая между блоками Положительные сигналы указывают на поток в блок Отрицательные сигналы указывают на выход потока из блока	`PwrCmpsr`	Мощность вала от компрессора	$_{} τcompω$
		`PwrTurb`	Мощность вала от турбины	$_{} τturbω$
		`PwrExt`	Внешняя мощность	$_{} τextω$
	`PwrNotTrnsfrd` - Мощность, пересекающая границу блока, но не передаваемая Положительные сигналы указывают на вход Отрицательные сигналы указывают на потерю	`PwrMechLoss`	Потеря механической мощности	${\overset{}{}}_{−W˙turb}$
	`PwrStored` - Скорость изменения накопленной энергии Положительные сигналы указывают на увеличение Отрицательные сигналы указывают на снижение	`PwrStoredDriveshft`	Изменение скорости вращательной кинетической энергии	$(_{}_{startmechü turb} +_{} {startcomp}_{+}$ startext)

Уравнения используют эти переменные.

ω	Скорость вала
_ω0	Начальная частота вращения приводного вала
_ωmin	Минимальная частота вращения приводного вала
_ωmax	Максимальная частота вращения приводного вала
_Jshaft	Инерция вала
_ηmax	Механическая эффективность турбины
_τcomp	Крутящий момент компрессора
_τturb	Крутящий момент турбины
_τext	Приложенный извне крутящий момент.
${\overset{}{}}_{W˙loss}$	Потеря мощности из-за механической неэффективности

Порты

Вход

развернуть все

`Cmprs` - Крутящий момент компрессора
двухсторонний порт разъема

Крутящий момент в компрессоре в Н· м.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для параметра Configuration выберите Turbocharger или Compressor only.

`Turb` - Крутящий момент турбины
двухсторонний порт разъема

Крутящий момент в турбине, _startturb, в Н· м.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для параметра Configuration выберите Turbocharger или Turbine only.

`ExtTrq` - Приложенный извне крутящий момент
`scalar`

Приложенный извне крутящий момент, _startext, в Н· м.

Зависимости

Для конфигураций турбокомпрессора, чтобы создать этот порт, установите параметр Дополнительный крутящий момент на External torque input.

Продукция

развернуть все

`Info` - Сигнал шины
автобус

Сигнал шины, содержащий эти блочные вычисления.

Сигнал			Описание	Единицы
`DriveshftSpd`			Скорость вала	рад/с
`MechPwrLoss`			Потеря механической мощности	W
`ExtTrq`			Приложенный внешний крутящий момент	Н· м
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`	`PwrCmpsr`	Мощность вала от компрессора	W
		`PwrTurb`	Мощность вала от турбины	W
		`PwrExt`	Внешняя мощность	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrMechLoss`	Потеря механической мощности	W
	`PwrStored`	`PwrStoredDriveshft`	Изменение скорости вращательной кинетической энергии	W

`Cmprs` - Частота вращения компрессора
двухсторонний порт разъема

Частота вращения компрессора, λ, в рад/с.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для параметра Configuration выберите Turbocharger или Compressor only.

`Turb` - Частота вращения турбины
двухсторонний порт разъема

Частота вращения турбины, λ, в Н· м.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для параметра Configuration выберите Turbocharger или Turbine only.

Параметры

развернуть все

Параметры блока

`Configuration` - Укажите конфигурацию
`Turbocharger` (по умолчанию) | `Turbine only` | `Compressor only`

Зависимости

Выбор Turbocharger или Compressor only создает Cmprs порт.
Выбор Turbocharger или Turbine only создает Turb порт.

`Additional torque input` - Укажите ввод внешнего крутящего момента
`External torque input` (по умолчанию) | `No external torque`

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Turbocharger конфигурация.
Для создания Trq порт, выберите External torque input.

`Shaft inertia, J_shaft` - Инерция
`1.55e-5` (по умолчанию) | `scalar`

Инерция вала, _Jвал, в кг· м ^ 2.

`Initial shaft speed, w_0` - Скорость
`1000` (по умолчанию) | `scalar`

Начальная частота вращения приводного вала в рад/с.

`Min shaft speed, w_min` - Скорость
`100` (по умолчанию) | `scalar`

Минимальная частота вращения приводного вала в рад/с.

`Max shaft speed, w_max` - Скорость
`20000` (по умолчанию) | `scalar`

Максимальная частота вращения приводного вала в рад/с.

`Turbine mechanical efficiency, eta_mech` - Эффективность
`0.95` (по умолчанию) | `scalar`

Механический КПД турбины

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Turbocharger или Turbine only конфигурация.

Примеры модели

Conventional Vehicle Reference Application

Обычное справочное приложение для транспортного средства

Имитация полной модели транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания, трансмиссией и соответствующими алгоритмами управления силовым агрегатом. Используется для анализа соответствия силового агрегата и выбора компонентов, проектирования алгоритмов управления и диагностики, а также тестирования аппаратного обеспечения в контуре (HIL).

Документация

Вал привода наддува

Описание

Уравнения

Учет мощности

Порты

Вход

`Cmprs` - Крутящий момент компрессора
двухсторонний порт разъема

Зависимости

`Turb` - Крутящий момент турбины
двухсторонний порт разъема

Зависимости

`ExtTrq` - Приложенный извне крутящий момент
`scalar`

Зависимости

Продукция

`Info` - Сигнал шины
автобус

`Cmprs` - Частота вращения компрессора
двухсторонний порт разъема

Зависимости

`Turb` - Частота вращения турбины
двухсторонний порт разъема

Зависимости

Параметры

`Configuration` - Укажите конфигурацию
`Turbocharger` (по умолчанию) | `Turbine only` | `Compressor only`

Зависимости

`Additional torque input` - Укажите ввод внешнего крутящего момента
`External torque input` (по умолчанию) | `No external torque`

Зависимости

`Shaft inertia, J_shaft` - Инерция
`1.55e-5` (по умолчанию) | `scalar`

`Initial shaft speed, w_0` - Скорость
`1000` (по умолчанию) | `scalar`

`Min shaft speed, w_min` - Скорость
`100` (по умолчанию) | `scalar`

`Max shaft speed, w_max` - Скорость
`20000` (по умолчанию) | `scalar`

`Turbine mechanical efficiency, eta_mech` - Эффективность
`0.95` (по умолчанию) | `scalar`

Зависимости

Примеры модели

Обычное справочное приложение для транспортного средства

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

Документация по блокам силового агрегата

Поддержка

Документация

Вал привода наддува

Описание

Уравнения

Учет мощности

Порты

Вход

Cmprs - Крутящий момент компрессора двухсторонний порт разъема

Зависимости

Turb - Крутящий момент турбины двухсторонний порт разъема

Зависимости

ExtTrq - Приложенный извне крутящий момент scalar

Зависимости

Продукция

Info - Сигнал шины автобус

Cmprs - Частота вращения компрессора двухсторонний порт разъема

Зависимости

Turb - Частота вращения турбины двухсторонний порт разъема

Зависимости

Параметры

Configuration - Укажите конфигурацию Turbocharger (по умолчанию) | Turbine only | Compressor only

Зависимости

Additional torque input - Укажите ввод внешнего крутящего момента External torque input (по умолчанию) | No external torque

Зависимости

Shaft inertia, J_shaft - Инерция 1.55e-5 (по умолчанию) | scalar

Initial shaft speed, w_0 - Скорость 1000 (по умолчанию) | scalar

Min shaft speed, w_min - Скорость 100 (по умолчанию) | scalar

Max shaft speed, w_max - Скорость 20000 (по умолчанию) | scalar

Turbine mechanical efficiency, eta_mech - Эффективность 0.95 (по умолчанию) | scalar

Зависимости

Примеры модели

Обычное справочное приложение для транспортного средства

Расширенные возможности

Создание кода C/C + + Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

Документация по блокам силового агрегата

Поддержка

`Cmprs` - Крутящий момент компрессора
двухсторонний порт разъема

`Turb` - Крутящий момент турбины
двухсторонний порт разъема

`ExtTrq` - Приложенный извне крутящий момент
`scalar`

`Info` - Сигнал шины
автобус

`Cmprs` - Частота вращения компрессора
двухсторонний порт разъема

`Turb` - Частота вращения турбины
двухсторонний порт разъема

`Configuration` - Укажите конфигурацию
`Turbocharger` (по умолчанию) | `Turbine only` | `Compressor only`

`Additional torque input` - Укажите ввод внешнего крутящего момента
`External torque input` (по умолчанию) | `No external torque`

`Shaft inertia, J_shaft` - Инерция
`1.55e-5` (по умолчанию) | `scalar`

`Initial shaft speed, w_0` - Скорость
`1000` (по умолчанию) | `scalar`

`Min shaft speed, w_min` - Скорость
`100` (по умолчанию) | `scalar`

`Max shaft speed, w_max` - Скорость
`20000` (по умолчанию) | `scalar`

`Turbine mechanical efficiency, eta_mech` - Эффективность
`0.95` (по умолчанию) | `scalar`

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™