exponenta event banner

Ядро CI

Двигатель с воспламенением от сжатия от впуска до выпускного отверстия

  • Библиотека:
  • Блок силового агрегата/движитель/компоненты двигателя внутреннего сгорания/основной двигатель

  • CI Core Engine block

Описание

Блок CI Core Engine реализует двигатель с воспламенением от сжатия (CI) от впуска до выпускного отверстия. Вы можете использовать блок для аппаратного управления двигателем в контуре (HIL) или для моделирования топливной экономичности и производительности транспортного средства.

Блок CI Core Engine вычисляет:

  • Тормозной момент

  • Температура отработавших газов

  • Соотношение воздух-топливо (AFR)

  • Давление в топливном рельсе

  • Выбросы отработавших газов из двигателя (ЭО):

    • Углеводороды (НС)

    • Окись углерода (CO)

    • Оксид азота и диоксид азота (NOx)

    • Углекислый газ (CO2)

    • Твердые частицы (ТЧ)

Массовый расход воздуха

Для расчета массового расхода воздуха двигатель с воспламенением от сжатия (CI) использует модель массового расхода воздуха с частотой вращения двигателя CI. Модель «скорость-плотность» использует уравнение «скорость-плотность» для расчета массового расхода воздуха двигателя, относящего массовый расход впускного отверстия двигателя к давлению впускного коллектора, температуре впускного коллектора и частоте вращения двигателя.

Тормозной момент

Для расчета крутящего момента двигателя можно настроить блок на использование любой из этих моделей крутящего момента.

Модель тормозного моментаОписание
Модель структуры крутящего момента двигателя CI

Модель структуры крутящего момента двигателя ядра CI определяет крутящий момент двигателя путем уменьшения максимального потенциала крутящего момента двигателя, поскольку эти условия двигателя отличаются от номинальных:

  • Время начала впрыска (SOI)

  • Противодавление отработавших газов

  • Масса сгоревшего топлива

  • Давление газа во впускном коллекторе, температура и процент кислорода

  • Давление в топливном рельсе

Для учета влияния топлива после впрыска на крутящий момент в модели используется калиброванная таблица смещения крутящего момента.

Модель простого крутящего момента двигателя CI

Для простого вычисления крутящего момента двигателя двигатель CI использует таблицу поиска крутящего момента, которая является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива.

Расход топлива

В блоках CI Core Engine и CI Controller можно представить несколько впрысков с началом впрыска (SOI) и вводом массы топлива в модель. Чтобы указать тип впрыска, используйте параметр Идентификатор типа массового впрыска топлива.

Тип впрыскаЗначение параметра

Пилот

0

Главный

1

Почта

2

Переданный

3

Модель учитывает Passed впрыск топлива и впрыск топлива позже порогового значения, чтобы быть несгоревшим топливом. Для задания порога используйте параметр Maximum start of injection angle for burn fuel, f_tqs_f_burned_soi_limit.

Для вычисления массового расхода топлива двигателя блок CI Core Engine использует массовый расход топлива, подаваемый форсунками, и воздушный поток двигателя.

m˙fuel=N⋅NcylCps (60смин) (1000 мг) ∑mfuel,inj

Для расчета топливной экономичности для моделей высокой точности блок использует объёмный расход топлива.

Qfuel=m˙fuel (1000 кгм3) Sgfuel

Уравнение использует эти переменные.

m˙fuelМассовый расход топлива, г/с
mfuel, injМасса топлива на впрыск
Cps

Обороты коленчатого вала на силовой ход, об/ход

Ncyl

Количество цилиндров двигателя

N

Частота вращения двигателя, об/мин

Qfuel

Объемный расход топлива

Sgfuel

Удельный вес топлива

Блок использует внутренний сигнал FlwDir для отслеживания направления потока.

Соотношение воздуха и топлива

Для вычисления соотношения воздух-топливо (AFR) блоки CI Core Engine и SI Core Engine реализуют это уравнение.

AFR=m˙airm˙fuel

Ядро CI Engine использует это уравнение для вычисления относительного AFR.

λ = AFRAFR

Для вычисления рециркуляции отработавших газов (EGR) блоки реализуют это уравнение. Расчет выражает EGR как процент от общего потока впускного отверстия.

EGRpct=100m˙intk,bm˙intk=100yintk,b

Уравнения используют эти переменные.

АФРИКАНСКИЙ

Соотношение воздух-топливо

AFRs

Стехиометрическое соотношение воздуха и топлива

m˙intk

Массовый расход воздуха двигателя

m˙fuel

Массовый расход топлива

λ

Относительное AFR

yintk, b

Массовая доля потребления

EGRpct

Процент EGR

m˙intk,b

Массовый расход рециркулированного сгоревшего газа

Температура отработавших газов

Расчет температуры выхлопа зависит от модели крутящего момента. Для обеих моделей крутящего момента блок реализует таблицы поиска.

Модель крутящего момента

Описание

Уравнения

Simple Torque Lookup

Таблица определения температуры отработавших газов является функцией массы впрыскиваемого топлива и частоты вращения двигателя.

Texh = fTexh (F, N)

Torque Structure

Номинальная температура отработавших газов, Texhnom, является результатом следующих показателей эффективности температуры отработавших газов:

  • Синхронизация SOI

  • Давление газа во впускном коллекторе

  • Температура газа во впускном коллекторе

  • Процент кислорода во впускном коллекторе

  • Давление в топливном рельсе

  • Оптимальная температура

Температура выхлопа, Texhnom, компенсируется эффектом посттемпературы ΔTpost, который учитывает пост- и поздние инъекции во время тактов расширения и выхлопа.

Texhnom=SOIexhteffMAPexhteffMATexhteffO2pexhteffFUELPexhteffTexhoptTexh=Texhnom +ΔTpostSOIexhteff=fSOIexhteff (ΔSOI, N) МАПЕКСХТЕФФ=ФМАПЕКСХТЕВ (MAPratio, λ) МАТЕКСХТЕФФ=ФМАТЕКСХТЕВ (ΔMAT, N) О2пексхтефф=фо2пексхтев (ΔO2p, N) Texhopt=fTexh (F, N)

Уравнения используют эти переменные.

F

Такт сжатия впрыскиваемой топливной массы

N

Частота вращения двигателя

Texh

Температура газа в выхлопном коллекторе

Texhopt

Оптимальная температура выхлопного газа

ΔTpostЭффект температуры после впрыска
TexhnomНоминальная температура отработавших газов

СОЙЕКСХТЕВ

Основной мультипликатор температуры отработавших газов SOI

ΔSOI

Основная синхронизация SOI относительно оптимальной синхронизации

МАПЕКСХЕВ

Мультипликатор температуры выхлопа газа под давлением во впускном коллекторе

MAPratio

Отношение давления газа во впускном коллекторе к оптимальному

λ

Газовый лямбда впускного коллектора

МАТЕКСХЕВ

Умножитель температуры выхлопа газа во впускном коллекторе

ΔMAT

Температура газа во впускном коллекторе относительно оптимальной температуры

О2пексхев

Умножитель температуры выхлопа газа из впускного коллектора

ΔO2P

Процент кислорода всасываемого газа относительно оптимального

ФУЕЛЬПЕКСХЕВ

Мультипликатор температуры отработавших газов топливной магистрали

ΔFUELP

Давление в топливной магистрали относительно оптимального

Выбросы отработавших газов ЭО

Блок рассчитывает следующие выбросы отработавших газов из двигателя (ЭО):

  • Углеводороды (НС)

  • Окись углерода (CO)

  • Оксид азота и диоксид азота (NOx)

  • Углекислый газ (CO2)

  • Твердые частицы (ТЧ)

Температура выхлопа определяет специфическую энтальпию.

hexh = CpexhTexh

Массовый расход отработавших газов представляет собой сумму массового расхода воздуха впускного отверстия и массового расхода топлива.

m˙exh=m˙intake+m˙fuel

Для расчета выбросов отработавших газов блок умножает массовую долю выбросов на массовый расход отработавших газов. Для определения массовых долей выбросов блок использует таблицы поиска, которые являются функциями крутящего момента и частоты вращения двигателя.

yexh, i = fi _ frac (Tbrake, N) m˙exh,i=m˙exhyexh,i

Доля воздуха и топлива, поступающего во впускное отверстие, впрыскиваемое топливо и стехиометрическое AFR, определяют массовую долю воздуха, выходящего из выхлопа.

yexh,air=max[yin,air−m˙fuel+yin,fuelm˙intakem˙fuel+m˙intakeAFRs]

Если двигатель работает при стехиометрическом или насыщенном топливом AFR, воздух из выхлопа не выходит. Несгоревшие углеводороды и сгоревший газ составляют остальную часть отходящего газа. Это уравнение определяет массовую долю отработавшего газа.

yexh, b = max [(1 yexh, воздух yexh, HC), 0]

Уравнения используют эти переменные.

Texh

Температура выхлопа двигателя

hexh

Энтальпия на входе в выпускной коллектор

Cpexh

Удельное тепло отработавших газов

m˙intk

Массовый расход воздуха во впускном отверстии

m˙fuel

Массовый расход топлива

m˙exh

Массовый расход отработавших газов

инь, топливо

Массовая доля топлива на всасе

yexh, i

Массовая доля отработавших газов для i = CO2, CO, HC, NOx, воздуха, сжигаемого газа и ТЧ

m˙exh,i

Массовый расход отработавших газов для i = CO2, CO, HC, NOx, воздуха, сжигаемого газа и ТЧ

Tbrake

Тормозной момент двигателя

N

Частота вращения двигателя

yexh, воздух

Массовая доля отработанного воздуха

yexh, b

Массовая доля отработанного воздуха

Учет мощности

Для учета мощности блок реализует уравнения, зависящие от модели крутящего момента.

При установке для модели крутящего момента значения Simple Torque Lookupблок реализует эти уравнения.

Сигнал шины ОписаниеУравнения

PwrInfo

PwrTrnsfrd - Мощность, передаваемая между блоками

  • Положительные сигналы указывают на поток в блок

  • Отрицательные сигналы указывают на выход потока из блока

PwrIntkHeatFlw

Впускной тепловой поток

m˙intkhintk

PwrExhHeatFlw

Тепловой поток отработавших газов

−m˙exhhexh

PwrCrkshftМощность коленчатого вала

Тбракеом

PwrNotTrnsfrd - Мощность, пересекающая границу блока, но не передаваемая

  • Положительные сигналы указывают на вход

  • Отрицательные сигналы указывают на потерю

PwrFuel

Входная мощность топлива

m˙fuelLHV

PwrLoss

Все потери

Tbrakeω−m˙fuelLHV−m˙intkhintk+m˙exhhexh

PwrStored - Скорость изменения накопленной энергии

  • Положительные сигналы указывают на увеличение

  • Отрицательные сигналы указывают на снижение

Не используется

При установке для модели крутящего момента значения Torque Structureблок реализует эти уравнения.

Сигнал шины ОписаниеУравнения

PwrInfo

PwrTrnsfrd - Мощность, передаваемая между блоками

  • Положительные сигналы указывают на поток в блок

  • Отрицательные сигналы указывают на выход потока из блока

PwrIntkHeatFlw

Впускной тепловой поток

m˙intkhintk

PwrExhHeatFlw

Тепловой поток отработавших газов

−m˙exhhexh

PwrCrkshftМощность коленчатого вала

Тбракеом

PwrNotTrnsfrd - Мощность, пересекающая границу блока, но не передаваемая

  • Положительные сигналы указывают на вход

  • Отрицательные сигналы указывают на потерю

PwrFuel

Входная мощность топлива

m˙fuelLHV

PwrFricLoss

Потери на трение

Тфриком

PwrPumpLoss

Потери на прокачку

Тпумпом

PwrHeatTrnsfrLoss

Потеря теплопередачи

Tbrakeω−m˙fuelLHV−m˙intkhintk+m˙exhhexh+Tfricω+Tpumpω

PwrStored - Скорость изменения накопленной энергии

  • Положительные сигналы указывают на увеличение

  • Отрицательные сигналы указывают на снижение

Не используется

hexh

Энтальпия на входе в выпускной коллектор

hintk

Специфическая энтальпия впускного отверстия

m˙intk

Массовый расход воздуха во впускном отверстии

m˙fuel

Массовый расход топлива

m˙exh

Массовый расход отработавших газов

ω

Частота вращения двигателя

Tbrake

Тормозной момент

TpumpРабота по перекачке двигателя смещена на внутренний крутящий момент
TfricМомент трения двигателя
LHVБолее низкая теплотворная способность топлива

Порты

Вход

развернуть все

Масса топлива на впрыск, mfuel, injit, в мг на впрыск.

Синхронизация впрыска топлива, КНИ, в градусах угла кривошипа после верхней мертвой точки (degATDC). Первое значение вектора, Soi(1), является основным временем впрыска.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Частота вращения двигателя, Н, об/мин.

Давление в топливном рельсе, FUELP, в МПа.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Температура охлаждения двигателя, Тохолант, в К.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Шина, содержащая восходящий поток:

  • Prs - Давление, в Па

  • Temp - Температура, в К

  • Enth - удельная энтальпия, в Дж/кг

  • MassFrac - Массовая доля впускного отверстия, безразмерная. Массовым потоком рециркуляции отработавших газов (EGR) во впускном отверстии является сжигаемый газ.

    В частности, автобус с такими массовыми долями:

    • O2MassFrac - Кислород

    • N2MassFrac - Азот

    • UnbrndFuelMassFrac - Несгоревшее топливо

    • CO2MassFrac - Углекислый газ

    • H2OMassFrac - Вода

    • COMassFrac - Монооксид углерода

    • NOMassFrac - Оксид азота

    • NO2MassFrac - Диоксид азота

    • NOxMassFrac - Оксид азота и диоксид азота

    • PmMassFrac - Твердые частицы

    • AirMassFrac - Воздух

    • BrndGasMassFrac - Сгоревший газ

Шина, содержащая вытяжную трубу:

  • Prs - Давление, в Па

  • Temp - Температура, в К

  • Enth - удельная энтальпия, в Дж/кг

  • MassFrac - Массовые доли выпускных отверстий, безразмерные.

    В частности, автобус с такими массовыми долями:

    • O2MassFrac - Кислород

    • N2MassFrac - Азот

    • UnbrndFuelMassFrac - Несгоревшее топливо

    • CO2MassFrac - Углекислый газ

    • H2OMassFrac - Вода

    • COMassFrac - Монооксид углерода

    • NOMassFrac - Оксид азота

    • NO2MassFrac - Диоксид азота

    • NOxMassFrac - Оксид азота и диоксид азота

    • PmMassFrac - Твердые частицы

    • AirMassFrac - Воздух

    • BrndGasMassFrac - Сгоревший газ

Продукция

развернуть все

Сигнал шины, содержащий эти блочные вычисления.

СигналОписаниеПеременнаяЕдиницы

IntkGasMassFlw

Массовый расход всасываемого воздуха двигателя.

m˙air

кг/с

IntkAirMassFlw

Массовый расход впускного отверстия двигателя.

m˙intk

кг/с

NrmlzdAirChrg

Нагрузка двигателя (то есть нормированная масса воздуха цилиндра), скорректированная на конечные установившиеся фазовые углы кулачка

LН/Д

Afr

Соотношение воздуха и топлива в выпускном отверстии двигателя

АФРИКАНСКИЙН/Д

FuelMassFlw

Расход топлива в двигатель

m˙fuelкг/с

FuelVolFlw

Объемный расход топлива

Qfuel

м3/с

ExhManGasTemp

Температура выхлопных газов на входе в выпускной коллектор

TexhK

EngTrq

Тормозной момент двигателя

TbrakeН· м

EngSpd

Частота вращения двигателя

Nrpm

IntkCamPhase

Угол фазера приемного кулачка

ФИКП i

градус опережения кривошипа

ExhCamPhase

Угол фазера выхлопного кулачка

φECP

градусная задержка кривошипа

CrkAng

Абсолютный угол коленчатого вала двигателя

∫0 (360) CpsEngSpd18030dθ

где Cps - обороты коленчатого вала на силовой ход

угол кривошипа в градусах

EgrPct

Процент EGR

EGRpct

Н/Д

EoAir

Массовый расход воздуха ЭО

m˙exh

кг/с

EoBrndGas

Массовый расход сжигаемого газа ЭО

yexh, b

кг/с

EoHC

Массовый расход выбросов углеводородов ЭО

yexh, HC

кг/с

EoCO

Массовый расход выбросов угарного газа ЭО

yexh, CO

кг/с

EoNOx

Массовый расход ЭО оксида азота и диоксида азота

yexh, NOx

кг/с

EoCO2

Массовый расход выбросов углекислого газа ЭО

yexh,CO2

кг/с

EoPm

Массовый расход выбросов твердых частиц ЭО

yexh, PM

кг/с

PwrInfoPwrTrnsfrd

PwrIntkHeatFlw

Впускной тепловой поток

m˙intkhintk

W
PwrExhHeatFlw

Тепловой поток отработавших газов

−m˙exhhexh

W
PwrCrkshftМощность коленчатого вала

Тбракеом

W
PwrNotTrnsfrdPwrFuel

Входная мощность топлива

m˙fuelLHV

W
PwrLoss

Для модели крутящего момента установлено значение Simple Torque Lookup:

Все потери

Tbrakeω−m˙fuelLHV−m˙intkhintk+m˙exhhexh

W
PwrFricLoss

Для модели крутящего момента установлено значение Torque Structure:

Потери на трение

Тфриком

W
PwrPumpLoss

Для модели крутящего момента установлено значение Torque Structure:

Потери на прокачку

Тпумпом

W
PwrHeatTrnsfrLoss

Для модели крутящего момента установлено значение Torque Structure:

Потеря теплопередачи

Tbrakeω−m˙fuelLHV−m˙intkhintk+m˙exhhexh+Tfricω+Tpumpω

W
PwrStoredНе используется

Тормозной момент двигателя, Tбрейк, в Н· м.

Шина, содержащая:

  • MassFlwRate - Массовый расход впускного отверстия, в кг/с

  • HeatFlwRate - Расход тепла во впускном отверстии, Дж/с

  • ExhManGasTemp - Температура впускного отверстия, в К

  • MassFrac - Массовая доля впускного отверстия, безразмерная.

    В частности, автобус с такими массовыми долями:

    • O2MassFrac - Кислород

    • N2MassFrac - Азот

    • UnbrndFuelMassFrac - Несгоревшее топливо

    • CO2MassFrac - Углекислый газ

    • H2OMassFrac - Вода

    • COMassFrac - Монооксид углерода

    • NOMassFrac - Оксид азота

    • NO2MassFrac - Диоксид азота

    • NOxMassFrac - Оксид азота и диоксид азота

    • PmMassFrac - Твердые частицы

    • AirMassFrac - Воздух

    • BrndGasMassFrac - Сгоревший газ

Шина, содержащая:

  • MassFlwRate - Массовый расход в выпускном отверстии, кг/с

  • HeatFlwRate - Расход тепла отработавших газов, Дж/с

  • ExhManGasTemp - Температура выпускного отверстия, в К

  • MassFrac - Массовые доли выпускных отверстий, безразмерные.

    В частности, автобус с такими массовыми долями:

    • O2MassFrac - Кислород

    • N2MassFrac - Азот

    • UnbrndFuelMassFrac - Несгоревшее топливо

    • CO2MassFrac - Углекислый газ

    • H2OMassFrac - Вода

    • COMassFrac - Монооксид углерода

    • NOMassFrac - Оксид азота

    • NO2MassFrac - Диоксид азота

    • NOxMassFrac - Оксид азота и диоксид азота

    • PmMassFrac - Твердые частицы

    • AirMassFrac - Воздух

    • BrndGasMassFrac - Сгоревший газ

Параметры

развернуть все

Параметры блока

Для расчета крутящего момента двигателя можно настроить блок на использование любой из этих моделей крутящего момента.

Модель тормозного моментаОписание
Модель структуры крутящего момента двигателя CI

Модель структуры крутящего момента двигателя ядра CI определяет крутящий момент двигателя путем уменьшения максимального потенциала крутящего момента двигателя, поскольку эти условия двигателя отличаются от номинальных:

  • Время начала впрыска (SOI)

  • Противодавление отработавших газов

  • Масса сгоревшего топлива

  • Давление газа во впускном коллекторе, температура и процент кислорода

  • Давление в топливном рельсе

Для учета влияния топлива после впрыска на крутящий момент в модели используется калиброванная таблица смещения крутящего момента.

Модель простого крутящего момента двигателя CI

Для простого вычисления крутящего момента двигателя двигатель CI использует таблицу поиска крутящего момента, которая является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива.

Воздух

Количество цилиндров двигателя, Ncyl.

Стандартная температура воздуха, Tstd, в К.

Обороты коленчатого вала на силовой ход, Cps, в об/ход.

Смещенный объем, Vd, в м ^ 3.

Идеальная газовая постоянная, Rair, в Дж/( кг· К).

Стандартное давление воздуха, Pstd, в Па

Обзорная таблица объемной эффективности является функцией абсолютного давления во впускном коллекторе при закрытии впускного клапана (IVC) и частоте вращения двигателя

(MAP, N)

где:

  • λ v - объёмный КПД двигателя, безразмерный.

  • MAP - абсолютное давление во впускном коллекторе, в КПа.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Точки останова давления во впускном коллекторе для таблицы определения объемной эффективности скорости и плотности, в KPa.

Точки останова двигателя для таблицы определения объемной эффективности скорости и плотности, в об/мин.

Крутящий момент

Крутящий момент - простой поиск крутящего момента

Для модели простой таблицы поиска крутящего момента двигатель CI использует таблицу поиска является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, Tbrake = fTnf (F, N), где:

  • Tq = Tbrake - тормозной момент двигателя после учета механических и насосных фрикционных эффектов двигателя, в Н· м.

  • F - масса впрыскиваемого топлива в мг на впрыск.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Simple Torque Lookup.

Масса топлива в таблице крутящего момента на точки останова впрыска, в мг на впрыск.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Simple Torque Lookup.

Точки останова двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Simple Torque Lookup.

Крутящий момент - структура крутящего момента

Масса топлива на точки останова впрыска, в мг на впрыск.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Точки останова двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Оптимальная таблица синхронизации основного начала впрыска (SOI) - это функция частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, SOIc = α SOIc (F, N), где:

  • SOIc - оптимальная синхронизация SOI в degATDC.

  • F - такт сжатия впрыскиваемой топливной массы, в мг на впрыск.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Оптимальная таблица определения давления газа во впускном коллекторе, α MAP, является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, MAP = α MAP (F, N), где:

  • MAP - оптимальное давление газа во впускном коллекторе, в Па.

  • F - такт сжатия впрыскиваемой топливной массы, в мг на впрыск.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Оптимальная таблица определения давления газа в выхлопном коллекторе, f.EMAP, является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, EMAP = f.EMAP (F, N), где:

  • EMAP - оптимальное давление газа в выхлопном коллекторе, в Па.

  • F - такт сжатия впрыскиваемой топливной массы, в мг на впрыск.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Оптимальная таблица определения температуры газа во впускном коллекторе, α MAT, является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива MAT = α MAT (F, N), где:

  • MAT - оптимальная температура газа во впускном коллекторе, в К.

  • F - такт сжатия впрыскиваемой топливной массы, в мг на впрыск.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Оптимальная таблица определения процентного содержания кислорода в всасываемом газе, ƒO2, является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, O2PCT = ƒO2 (F, N), где:

  • O2PCT оптимальный кислород всасываемого газа, в процентах.

  • F - такт сжатия впрыскиваемой топливной массы, в мг на впрыск.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Оптимальная таблица определения давления в топливном рельсе, ffuelp, является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, FUELP = fuelp (F, N), где:

  • FUELP - оптимальное давление в топливном рельсе, в МПа.

  • F - такт сжатия впрыскиваемой топливной массы, в мг на впрыск.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Оптимальная общая указываемая таблица эффективного давления, threimepg, является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, IMEPG = α imepg (F, N), где:

  • IMEPG - оптимальное валовое указанное среднее эффективное давление, в Па.

  • F - такт сжатия впрыскиваемой топливной массы, в мг на впрыск.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Оптимальная таблица определения эффективного давления для среднего трения, ffmep, является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, FMEP = ffmep (F, N), где:

  • FMEP является оптимальным средним эффективным давлением трения, в Па.

  • F - такт сжатия впрыскиваемой топливной массы, в мг на впрыск.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Оптимальная таблица эффективного давления откачки, α pmep, является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, PMEP = α pmep (F, N), где:

  • PMEP является оптимальным средним эффективным давлением прокачки, в Па.

  • F - такт сжатия впрыскиваемой топливной массы, в мг на впрыск.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Коэффициент трения как функция температуры, безразмерный.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Точки останова умножителя трения, в К.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Таблица поиска мультипликатора эффективности синхронизации основного начала впрыска (SOI) является функцией частоты вращения двигателя и основной синхронизации SOI относительно оптимальной синхронизации, SOIeff = α SOIeff (ΔSOI, N), где:

  • SOIeff - основной множитель эффективности синхронизации SOI, безразмерный.

  • ΔSOI - это основная синхронизация SOI относительно оптимальной синхронизации в degBTDC.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Основное начало синхронизации впрыска относительно оптимальных точек останова синхронизации, в degBTDC.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Таблица поиска множителя эффективности давления газа во впускном коллекторе, α MAPeff, является функцией отношения давления газа во впускном коллекторе относительно оптимального отношения давления и лямбда, MAPeff = α MAPeff (MAPratio, λ), где:

  • MAPeff - множитель эффективности давления газа во впускном коллекторе, безразмерный.

  • MAPratio - отношение давления газа во впускном коллекторе к оптимальному отношению давления, безразмерное.

  • λ - газовая лямбда впускного коллектора, безразмерная.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Отношение давления газа во впускном коллекторе к оптимальным точкам останова, безразмерное.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Точки останова газовой лямбды впускного коллектора безразмерные.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Справочная таблица коэффициента повышения температуры газа во впускном коллекторе, α MATeff, является функцией частоты вращения двигателя и температуры газа во впускном коллекторе относительно оптимальной температуры, где:

  • MATeff - множитель температурного КПД газа впускного коллектора, безразмерный.

  • ΔМАТ - температура газа во впускном коллекторе относительно оптимальной температуры, в К.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Температура газа во впускном коллекторе относительно оптимальных температур газа, в К.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Таблица поиска умножителя эффективности использования кислорода во впускном коллекторе, ƒO2Peff, является функцией частоты вращения двигателя и процента кислорода во впускном коллекторе относительно оптимального, O2Peff = ƒO2Peff (ΔO2P, N), где:

  • O2Peff - множитель КПД газа впускного коллектора безразмерный.

  • ΔO2P - кислородный процент всасываемого газа относительно оптимального, в процентах.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Процент всасываемого кислорода по отношению к оптимальным точкам останова, в процентах.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Таблица поиска мультипликатора КПД топливной рейки, fFUELPeff, является функцией частоты вращения двигателя и давления топливной рейки относительно оптимальных точек останова, FUELPeff = fUELPeff (ΔFUELP, N), где:

  • FUELPeff - множитель КПД топливной магистрали, безразмерный.

  • ΔFUELP - давление в топливопроводе относительно оптимального, в МПа.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Давление в топливной магистрали относительно оптимальных точек останова, в МПа.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Идентификатор типа массового впрыска топлива, безразмерный.

В блоках CI Core Engine и CI Controller можно представить несколько впрысков с началом впрыска (SOI) и вводом массы топлива в модель. Чтобы указать тип впрыска, используйте параметр Идентификатор типа массового впрыска топлива.

Тип впрыскаЗначение параметра

Пилот

0

Главный

1

Почта

2

Переданный

3

Модель учитывает Passed впрыск топлива и впрыск топлива позже порогового значения, чтобы быть несгоревшим топливом. Для задания порога используйте параметр Maximum start of injection angle for burn fuel, f_tqs_f_burned_soi_limit.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Указанная справочная таблица для коррекции среднего эффективного давления после впрыска, α IMEPpost, является функцией частоты вращения двигателя и давления в топливной рейке относительно оптимальных точек останова, ΔIMEPpost = α IMEPpost (ΔSOIpost, Fpost), где:

  • ΔIMEPpost обозначает среднюю эффективную коррекцию давления после впрыска, в Па.

  • ΔSOIpost индицируется в degATDC среднее значение эффективного давления после начала впрыска центроида времени впрыска.

  • Fpost обозначает среднюю сумму массы эффективного давления после инъекции, в мг на инъекцию.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Указанное среднее эффективное давление после инъекции, суммарные точки останова, в мг на инъекцию.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Указано среднее эффективное давление после начала впрыска центроидных точек останова впрыска в degATDC.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Максимальное начало угла впрыска сгоревшего топлива, в degATDC.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Выхлоп

Температура выхлопа - простой поиск крутящего момента

Справочная таблица температуры отработавших газов является функцией массы впрыскиваемого топлива и частоты вращения двигателя.

Texh = fTexh (F, N)

где:

  • Texh - температура выхлопа, в К.

  • F - масса впрыскиваемого топлива в мг на впрыск.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Simple Torque Lookup.

Точки останова двигателя, используемые для таблицы определения температуры выхлопа, в мг на впрыск.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Simple Torque Lookup.

Точки останова двигателя, используемые для таблицы определения температуры выхлопа, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Simple Torque Lookup.

Температура выхлопа - структура крутящего момента

Оптимальная справочная таблица температуры выхлопного газа, fTexh, является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, Texhopt = feTexh (F, N), где:

  • Texhopt - оптимальная температура газа в выхлопном коллекторе, в К.

  • F - такт сжатия впрыскиваемой топливной массы, в мг на впрыск.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Основной момент начала впрыска (SOI), отсчитываемый с помощью умножителя эффективности температуры выхлопных газов, является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, SOIeffteff = α SOIexteff (ΔSOI, N), где:

  • SOIexhteff - основной мультипликатор КПД выхлопных газов, безразмерный.

  • ΔSOI - это основная синхронизация SOI относительно оптимальной синхронизации в degBTDC.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Таблица поиска множителя температуры выхлопа газа под давлением во впускном коллекторе является функцией отношения давления газа во впускном коллекторе относительно оптимального отношения давления и лямбда, MAPexheff = α MAPexeff (MAPratio, λ), где:

  • MAPexheff - мультипликатор температуры выхлопных газов впускного коллектора, безразмерный.

  • MAPratio - отношение давления газа во впускном коллекторе к оптимальному отношению давления, безразмерное.

  • λ - газовая лямбда впускного коллектора, безразмерная.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Справочная таблица мультипликатора температуры выхлопных газов во впускном коллекторе (fMATexheff) является функцией частоты вращения двигателя и температуры газа во впускном коллекторе относительно оптимальной температуры, MATexheff = fMATexheff (ΔMAT, N), где:

  • MATexheff - мультипликатор температуры выхлопных газов впускного коллектора, безразмерный.

  • ΔМАТ - температура газа во впускном коллекторе относительно оптимальной температуры, в К.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Выхлопная температурная справочная таблица множителя эффективности кислорода газа впускного коллектора, ƒO2Pexheff, является функцией скорости вращения двигателя и кислородного процента газа впускного коллектора относительно оптимального, О2пексхев = ƒO2Pexheff (ΔO2P, N), где:

  • O2Pexheff - умножитель температуры выхлопа газа из впускного коллектора, безразмерный.

  • ΔO2P - кислородный процент всасываемого газа относительно оптимального, в процентах.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Таблица преобразования мультипликатора температуры выхлопных газов КПД топливной рейки (fUELPexeff) является функцией частоты вращения двигателя и давления топливной рейки относительно оптимальных точек останова, FUELPexeff = FUELPexeff (ΔFUELP, N), где:

  • FUELPexeff - мультипликатор температуры отработавших газов топливной магистрали, безразмерный.

  • ΔFUELP - давление в топливопроводе относительно оптимального, в МПа.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Коэффициент теплопередачи стенки цилиндра после впрыска, в Вт/К.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Эмиссия

Основная справочная таблица части массы выбросов CO2 Двигателя CI - функция крутящего момента двигателя и скорости вращения двигателя, Часть Массы CO2 = ƒ (Скорость, Крутящий момент), где:

  • CO2 Массовая доля - это CO2 массовая доля выбросов, безразмерная.

  • Частота вращения - частота вращения двигателя, в об/мин.

  • Крутящий момент - крутящий момент двигателя, в Н· м.

Зависимости

Для включения этого параметра на вкладке «Вытяжка» выберите «CO2».

Таблица просмотра массовой доли выбросов CO центрального двигателя CI является функцией крутящего момента двигателя и частоты вращения двигателя, массовой доли CO = (скорость, крутящий момент), где:

  • Массовая доля CO - массовая доля выбросов CO, безразмерная.

  • Частота вращения - частота вращения двигателя, в об/мин.

  • Крутящий момент - крутящий момент двигателя, в Н· м.

Зависимости

Для включения этого параметра на вкладке «Вытяжка» выберите CO.

Таблица определения массовой доли выбросов HC в основном двигателе CI является функцией крутящего момента и частоты вращения двигателя, массовой доли HC = (скорость, крутящий момент), где:

  • Массовая доля углеводородов - массовая доля выбросов углеводородов, безразмерная.

  • Частота вращения - частота вращения двигателя, в об/мин.

  • Крутящий момент - крутящий момент двигателя, в Н· м.

Зависимости

Для включения этого параметра на вкладке «Вытяжка» выберите HC.

Таблица поиска массовой доли выбросов NOx в основном двигателе CI является функцией крутящего момента двигателя и частоты вращения двигателя, массовой доли NOx = (скорость, крутящий момент), где:

  • Массовая доля NOx - массовая доля выбросов NOx, безразмерная.

  • Частота вращения - частота вращения двигателя, в об/мин.

  • Крутящий момент - крутящий момент двигателя, в Н· м.

Зависимости

Для включения этого параметра на вкладке «Выхлопные газы» выберите NOx.

Таблица определения массовой доли выбросов PM основного двигателя CI является функцией крутящего момента двигателя и частоты вращения двигателя, где:

  • ТЧ - это массовая доля выбросов ТЧ, безразмерная.

  • Частота вращения - частота вращения двигателя, в об/мин.

  • Крутящий момент - крутящий момент двигателя, в Н· м.

Зависимости

Для включения этого параметра на вкладке «Вытяжка» выберите PM.

Точки останова двигателя, используемые для таблиц поиска массовых долей выбросов, в об/мин.

Зависимости

Для включения этого параметра на вкладке «Выхлопные газы» выберите CO2, CO, NOx, HC или PM.

Точки останова двигателя, используемые для таблиц поиска массовых долей выбросов, в Н· м.

Зависимости

Для включения этого параметра на вкладке «Выхлопные газы» выберите CO2, CO, NOx, HC или PM.

Удельная теплота выхлопных газов, Cpexh, в Дж/( кг· К).

Топливо

Соотношение воздух-топливо, AFR.

Более низкая теплотворная способность топлива, LHV, в Дж/кг.

Удельный вес топлива, Sgfuel, безразмерный.

Ссылки

[1] Хейвуд, Джон Б. Основы двигателя внутреннего сгорания. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 1988.

Расширенные возможности

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

.
Представлен в R2017a