SI Core Engine

Двигатель с искровым зажиганием от всасывающего до выхлопного порта

  • Библиотека:
  • Силовой агрегат Blockset/Двигатель/Компоненты Двигателя Сгорания/Core Engine

  • SI Core Engine block

Описание

Блок SI Core Engine реализует двигатель с искровым зажиганием (СИ) от входного до выхлопного порта. Можно использовать блок в больших моделях транспортного средства, аппаратном обеспечении в цикле (HIL) системы управления двигателя или экономии топлива на уровне автомобиля и эффективности симуляций.

Блок SI Core Engine вычисляет:

  • Момент привода

  • Расход топлива

  • Массовый расход газа порта, включая рециркуляцию отработавших газов (EGR)

  • Состав топливно-воздушной смеси (AFR)

  • Температура выхлопных газов и массового расхода жидкости

  • Выбросы выхлопных газов из двигателя (EO)

    • Углеводород (HC)

    • Монооксид углерода (СО)

    • Оксид азота и диоксид азота (NOx)

    • Диоксид углерода (CO2)

    • Твердые частицы (ТЧ)

Массовый расход воздуха

Чтобы вычислить массовый расход воздуха в двигателе, сконфигурируйте двигатель с искровым зажиганием, чтобы использовать любую из этих моделей массового расхода воздуха.

Модель массового расхода воздухаОписание
Модель массового потока воздуха со скоростью-плотностью двигателя с искровым зажиганием

Использует уравнение плотность-скорость, чтобы вычислить массовый расход воздуха в двигателе, связывая массовый расход воздуха двигателя с давлением впускного коллектора и скоростью вращения двигателя. Рассмотрите использование этой модели массового расхода воздуха в двигателях с фиксированными проектами клапанов.

Модель воздушного массового потока двухфазного кулачка двигателя с искровым зажиганием

Чтобы вычислить массовый расход воздуха в двигателе, модель двойного независимого кулачка-фазера использует:

  • Эмпирические калибровочные параметры, разработанные из измерений отображения двигателя

  • Параметры калибровки рабочего стола, полученные из данных автоматизированного проекта двигателя (CAD)

В отличие от типичных вычислений массового расхода воздуха, основанных на прямом измерении массового расхода воздуха с датчиком массового расхода воздуха (MAF), эта модель массового расхода воздуха предлагает:

  • Устранение датчиков MAF в двухфазных клапанах с кулачковой фазой

  • Разумная точность с изменениями высоты

  • Методы семифизического моделирования

  • Ограниченное поведение

  • Подходящее время выполнения для реализации электронного модуля управления (ECU)

  • Систематическое развитие относительно небольшого числа калибровочных параметров

Момент привода

Чтобы вычислить крутящий момент привода, сконфигурируйте двигатель с искровым зажиганием, чтобы использовать любую из этих моделей крутящего момента.

Момент привода модельОписание
Модель структуры крутящего момента двигателя с искровым зажиганием

Для вычисления структурированного момента привода двигателя с искровым зажиганием использует таблицы для внутреннего крутящего момента, крутящего момента трения, оптимальной искры, искровой эффективности и лямбда- эффективность.

Если вы выбираете Crank angle pressure and torque на вкладке Torque блоков, то можете:

  • Симулируйте расширенные системы управления двигателем с обратной связью в симуляциях рабочего стола и на стенде HIL, основываясь на давлении в гидроцилиндре, зарегистрированном из модели или лабораторных испытаний в зависимости от угла кривошипа.

  • Моделируйте колебания привода за двигателем из-за высокочастотных кручений коленчатого вала.

  • Симулируйте осечки двигателя из-за обедненной операции или загрязнения свечи зажигания с помощью входа ширины импульса инжектора.

  • Симулируйте эффект отключения цилиндра (закрытые впускной и выпускной клапаны, не впрыскиваемое топливо) на давления в отдельном цилиндре, среднее значение воздушного потока, средний крутящий момент и крутящий момент на основе кривошипного угла.

  • Симулируйте эффект разреза топлива на давление в отдельном цилиндре, средний крутящий момент и крутящий момент на основе угла кривошипа.

Простая модель крутящего момента двигателя с искровым зажиганием

Для вычисления простого момента привода блок SI engine использует карту интерполяционной таблицы крутящего момента, которая является функцией скорости вращения двигателя и нагрузки.

Расход топлива

Чтобы вычислить расход топлива, блок SI Core Engine использует характеристики топливного инжектора и ширину импульса топливного инжектора.

m˙fuel=NSinjPwinjNcylCps(60smin)(1000mgg)

Чтобы вычислить расход топлива для высокоточных моделей, блок использует объемный расход топлива.

Qfuel=m˙fuel(1000kgm3)Sgfuel

В уравнении используются эти переменные.

m˙fuelМассовый расход топлива, г/с
ωСкорость вращения Engine, рад/с
Cps

Обороты коленчатого вала на штрих степени, об/ход

Sinj

Наклон топливной форсунки, мг/мс

Pwinj

Ширина импульса топливного инжектора, мс

Ncyl

Количество цилиндров двигателя

N

Скорость вращения двигателя, об/мин

Sgfuel

Удельный вес топлива

Qfuel

Объемный расход топлива

Блок использует внутренний сигнал FlwDir отслеживать направление потока.

Состав топливно-воздушной смеси

Чтобы вычислить соотношение воздух-топливо (AFR), блоки CI Core Engine и SI Core Engine реализуют это уравнение.

AFR=m˙airm˙fuel

CI Core Engine использует это уравнение, чтобы вычислить относительный AFR.

λ=AFRAFRs

Чтобы вычислить рециркуляцию отработавших газов (EGR), блоки реализуют это уравнение. Расчет выражает EGR как процент от общего потока порта всасывания.

EGRpct=100m˙intk,bm˙intk=100yintk,b

В уравнениях используются эти переменные.

AFR

Состав топливно-воздушной смеси

AFRs

Стехиометрический состав топливно-воздушной смеси

m˙intk

Массовый расход воздуха в Engine

m˙fuel

Массовый расход топлива

λ

Относительный AFR

yintk,b

Массовая доля сожженного всасывания

EGRpct

Процент EGR

m˙intk,b

Рециркулируемый сжигаемый газ массового расхода жидкости

Выхлоп

Блок вычисляет:

  • Температура выхлопных газов

  • Специфическая энтальпия выхлопных газов

  • Газовые массовые расходы жидкости

  • Выбросы выхлопных газов из двигателя (ЭО):

    • Углеводород (HC)

    • Монооксид углерода (СО)

    • Оксид азота и диоксид азота (NOx)

    • Диоксид углерода (CO2)

    • Твердые частицы (ТЧ)

Температура выхлопных газов определяет специфическую энтальпию.

hexh=CpexhTexh

Вытяжной массовый расход жидкости является суммой массового расхода воздуха порта всасывания и массового расхода топлива.

m˙exh=m˙intake+m˙fuel

Чтобы вычислить выбросы выхлопных газов, блок умножает массовую долю выбросов на массовый расход жидкости выхлопных газов. Чтобы определить массовые доли выбросов, блок использует интерполяционные таблицы, которые являются функциями крутящего момента и скорости двигателя.

yexh,i=fi_frac(Tbrake,N)m˙exh,i=m˙exhyexh,i

Доля воздуха и топлива, поступающих в порт всасывания, впрыскиваемого топлива и стехиометрического AFR, определяет массовую долю воздуха, выходящую из выхлопа.

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

Если двигатель работает на стехиометрическом или богатом топливом AFR, то ни один воздух не выходит из выхлопа. Несгоревшие углеводороды и сжигаемый газ составляют оставшуюся часть выхлопных газов. Это уравнение определяет массовую долю выхлопного сжигаемого газа.

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

В уравнениях используются эти переменные.

Texh

Температура выхлопных газов Engine

hexh

Специфическая для входного отверстия выпускного коллектора энтальпия

Cpexh

Удельное тепло выхлопных газов

m˙intk

Воздушный массовый расход жидкости порта всасывания

m˙fuel

Топливные массовые расходы жидкости

m˙exh

Вытяжные массовые расходы жидкости

yin,fuel

Массовая доля всасываемого топлива

yexh,i

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

m˙exh,i

Вытяжные массовые расходы жидкости для i = CO2, CO, HC, NOx, воздуха, сжигаемого газа и ТЧ

Tbrake

Engine момента привода

N

Скорость вращения двигателя

yexh,air

Массовая доля вытяжного воздуха

yexh,b

Массовая доля сжигаемого вытяжного воздуха

Учет степени

Для учета степени блок реализует уравнения, которые зависят от Torque model.

Когда вы задаете Torque model Simple Torque Lookupблок реализует эти уравнения.

Сигнал шины ОписаниеУравнения

PwrInfo

PwrTrnsfrd - Степень между блоками

  • Положительные сигналы указывают на поток в блок

  • Отрицательные сигналы указывают на выход из блока

PwrIntkHeatFlw

Тепловой поток всасывания

m˙intkhintk

PwrExhHeatFlw

Тепловой поток выхлопных газов

m˙exhhexh

PwrCrkshftСтепень коленчатого вала

Tbrakeω

PwrNotTrnsfrd - Степень через контур блока, но не переданный

  • Положительные сигналы указывают на вход

  • Отрицательные сигналы указывают на потерю

PwrFuel

Степень топлива

m˙fuelLHV

PwrLoss

Все потери

Tbrakeωm˙fuelLHVm˙intkhintk+m˙exhhexh

PwrStored - Сохраненная скорость изменения энергии

  • Положительные сигналы указывают на увеличение

  • Отрицательные сигналы указывают на уменьшение

Не используется

Когда вы задаете Torque model Torque Structureблок реализует эти уравнения.

Сигнал шины ОписаниеУравнения

PwrInfo

PwrTrnsfrd - Степень между блоками

  • Положительные сигналы указывают на поток в блок

  • Отрицательные сигналы указывают на выход из блока

PwrIntkHeatFlw

Тепловой поток всасывания

m˙intkhintk

PwrExhHeatFlw

Тепловой поток выхлопных газов

m˙exhhexh

PwrCrkshftСтепень коленчатого вала

Tbrakeω

PwrNotTrnsfrd - Степень через контур блока, но не переданный

  • Положительные сигналы указывают на вход

  • Отрицательные сигналы указывают на потерю

PwrFuel

Степень топлива

m˙fuelLHV

PwrFricLoss

Потери на трение

Tfricω

PwrPumpLoss

Потери при перекачке

Tpumpω

PwrHeatTrnsfrLoss

Потери теплопередачи

Tbrakeωm˙fuelLHVm˙intkhintk+m˙exhhexh+Tfricω+Tpumpω

PwrStored - Сохраненная скорость изменения энергии

  • Положительные сигналы указывают на увеличение

  • Отрицательные сигналы указывают на уменьшение

Не используется

hexh

Специфическая для входного отверстия выпускного коллектора энтальпия

hintk

Специфическая энтальпия порта всасывания

m˙intk

Воздушный массовый расход жидкости порта всасывания

m˙fuel

Топливные массовые расходы жидкости

m˙exh

Вытяжные массовые расходы жидкости

ω

Скорость вращения двигателя

Tbrake

Момент привода

TpumpСмещение работы насоса Engine к внутреннему крутящему моменту
TfricКрутящий момент трения Engine
LHVБолее низкое значение нагрева топлива

Порты

Вход

расширить все

Импульсная ширина топливного инжектора, Pwinj, в мс.

Усовершенствование искры, SA, в степенях угла кривошипа перед верхней мертвой точкой (град. BTDC).

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Команда угла фазы впускного кулачка, φICPCMD, в граде CrkAdv, или степенях усовершенствования кривошипа.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для параметра Air mass flow model выберите Dual-Independent Variable Cam Phasing.

Команда выхлопного кулачка угол фазы, φECPCMD, в граде CrkRet, или степенях задержки кривошипа.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для параметра Air mass flow model выберите Dual-Independent Variable Cam Phasing.

Давление окружающей среды, PAmb, в Па.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для параметра Air mass flow model выберите Dual-Independent Variable Cam Phasing.

Скорость вращения двигателя, N, в об/мин.

Температура охлаждения Engine, Tcoolant, в К.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для Torque model выберите Torque Structure.

Шина, содержащая восходящий поток:

  • Prs - Давление, в Па

  • Temp - Температура, в К

  • Enth - Специфическая энтальпия, в Дж/кг

  • MassFrac - Массовые фракции портов всасывания, безразмерные. Массовый расход EGR в порте всасывания сжигается газом.

    В частности, шина с этими массовыми фракциями:

    • O2MassFrac - Кислород

    • N2MassFrac - Азот

    • UnbrndFuelMassFrac - несгоревшее топливо

    • CO2MassFrac - Диоксид углерода

    • H2OMassFrac - Вода

    • COMassFrac - Монооксид углерода

    • NOMassFrac - Оксид азота

    • NO2MassFrac - Диоксид азота

    • NOxMassFrac - Оксид азота и диоксид азота

    • PmMassFrac - Твердые частицы

    • AirMassFrac - Воздух

    • BrndGasMassFrac - Сжигаемый газ

Шина, содержащая выхлопные трубы:

  • Prs - Давление, в Па

  • Temp - Температура, в К

  • Enth - Специфическая энтальпия, в Дж/кг

  • MassFrac - Массовые фракции выхлопного порта, безразмерные.

    В частности, шина с этими массовыми фракциями:

    • O2MassFrac - Кислород

    • N2MassFrac - Азот

    • UnbrndFuelMassFrac - несгоревшее топливо

    • CO2MassFrac - Диоксид углерода

    • H2OMassFrac - Вода

    • COMassFrac - Монооксид углерода

    • NOMassFrac - Оксид азота

    • NO2MassFrac - Диоксид азота

    • NOxMassFrac - Оксид азота и диоксид азота

    • PmMassFrac - Твердые частицы

    • AirMassFrac - Воздух

    • BrndGasMassFrac - Сжигаемый газ

Выход

расширить все

Сигнал шины, который содержит эти вычисления блоков.

СигналОписаниеПеременнаяМодули

IntkGasMassFlw

Массовый расход воздуха на всасывание Engine

m˙air

кг/с

IntkAirMassFlw

Массовый расход порта всасывания Engine

m˙intk

кг/с

NrmlzdAirChrg

Нагрузка на Engine (то есть нормированная масса воздуха в гидроцилиндре), скорректированная для окончательных установившихся углов фазы кулачка

LН/Д

Afr

Состав топливно-воздушной смеси в выхлопном порту двигателя

AFRН/Д

FuelMassFlw

Расход топлива в двигатель

m˙fuelкг/с

FuelVolFlw

Объемный расход топлива

Qfuel

m3/ с

ExhManGasTemp

Температура выхлопных газов на входном отверстии выпускного коллектора

TexhK

EngTrq

Engine момента привода

TbrakeН· м

EngSpd

Скорость вращения двигателя

Nrpm

IntkCamPhase

Угол фазера впуска кулачка

φICP я

Степени кривошипа усовершенствования

ExhCamPhase

Угол выхлопного кулачка-фазера

φECP

степени задержки кривошипа

CrkAng

Абсолютный угол коленчатого вала Engine

0(360)CpsEngSpd18030dθ

где Cps - обороты коленчатого вала на штрих степени

угол кривошипа в степенях

EgrPct

Процент EGR

EGRpct

Н/Д

EoAir

Воздушный массовый расход жидкости EO

m˙exh

кг/с

EoBrndGas

EO сжигаемый газ массового расхода жидкости

yexh,b

кг/с

EoHC

EO выбросы углеводородов массового расхода жидкости

yexh,HC

кг/с

EoCO

EO выбросы монооксида углерода массового расхода жидкости

yexh,CO

кг/с

EoNOx

EO выбросы оксида азота и диоксида азота массового расхода жидкости

yexh,NOx

кг/с

EoCO2

EO выбросы диоксида углерода массового расхода жидкости

yexh,CO2

кг/с

EoPm

EO выбросы твердых частиц массового расхода жидкости

yexh,PM

кг/с

CylPrs

Давление в гидроцилиндре

Н/Д

Pa

EngTrqCrk

Крутящий момент двигателя на основе кривошипного угла

Н/Д

Н· м

PwrInfoPwrTrnsfrd

PwrIntkHeatFlw

Тепловой поток всасывания

m˙intkhintk

W
PwrExhHeatFlw

Тепловой поток выхлопных газов

m˙exhhexh

W
PwrCrkshftСтепень коленчатого вала

Tbrakeω

W
PwrNotTrnsfrdPwrFuel

Степень топлива

m˙fuelLHV

W
PwrLoss

Для Torque model установлено значение Simple Torque Lookup:

Все потери

Tbrakeωm˙fuelLHVm˙intkhintk+m˙exhhexh

W
PwrFricLoss

Для Torque model установлено значение Torque Structure:

Потери на трение

Tfricω

W
PwrPumpLoss

Для Torque model установлено значение Torque Structure:

Потери при перекачке

Tpumpω

W
PwrHeatTrnsfrLoss

Для Torque model установлено значение Torque Structure:

Потери теплопередачи

Tbrakeωm˙fuelLHVm˙intkhintk+m˙exhhexh+Tfricω+Tpumpω

W
PwrStoredНе используется

Engine момента привода, Tbrake, в Н· м.

Шина, содержащая:

  • MassFlwRate - Массовый расход портов всасывания, в кг/с

  • HeatFlwRate - Скорость теплового потока порта всасывания, в Дж/с

  • Temp - Температура порта всасывания, в К

  • MassFrac - Массовые фракции портов всасывания, безразмерные.

    В частности, шина с этими массовыми фракциями:

    • O2MassFrac - Кислород

    • N2MassFrac - Азот

    • UnbrndFuelMassFrac - несгоревшее топливо

    • CO2MassFrac - Диоксид углерода

    • H2OMassFrac - Вода

    • COMassFrac - Монооксид углерода

    • NOMassFrac - Оксид азота

    • NO2MassFrac - Диоксид азота

    • NOxMassFrac - Оксид азота и диоксид азота

    • PmMassFrac - Твердые частицы

    • AirMassFrac - Воздух

    • BrndGasMassFrac - Сжигаемый газ

Шина, содержащая:

  • MassFlwRate - Массовый расход выхлопного порта, в кг/с

  • HeatFlwRate - Расход тепла выхлопных газов, в Дж/с

  • Temp - Температура выхлопных газов, в К

  • MassFrac - Массовые фракции выхлопного порта, безразмерные.

    В частности, шина с этими массовыми фракциями:

    • O2MassFrac - Кислород

    • N2MassFrac - Азот

    • UnbrndFuelMassFrac - несгоревшее топливо

    • CO2MassFrac - Диоксид углерода

    • H2OMassFrac - Вода

    • COMassFrac - Монооксид углерода

    • NOMassFrac - Оксид азота

    • NO2MassFrac - Диоксид азота

    • NOxMassFrac - Оксид азота и диоксид азота

    • PmMassFrac - Твердые частицы

    • AirMassFrac - Воздух

    • BrndGasMassFrac - Сжигаемый газ

Параметры

расширить все

Опции блока

Чтобы вычислить массовый расход воздуха в двигателе, сконфигурируйте двигатель с искровым зажиганием, чтобы использовать любую из этих моделей массового расхода воздуха.

Модель массового расхода воздухаОписание
Модель массового потока воздуха со скоростью-плотностью двигателя с искровым зажиганием

Использует уравнение плотность-скорость, чтобы вычислить массовый расход воздуха в двигателе, связывая массовый расход воздуха двигателя с давлением впускного коллектора и скоростью вращения двигателя. Рассмотрите использование этой модели массового расхода воздуха в двигателях с фиксированными проектами клапанов.

Модель воздушного массового потока двухфазного кулачка двигателя с искровым зажиганием

Чтобы вычислить массовый расход воздуха в двигателе, модель двойного независимого кулачка-фазера использует:

  • Эмпирические калибровочные параметры, разработанные из измерений отображения двигателя

  • Параметры калибровки рабочего стола, полученные из данных автоматизированного проекта двигателя (CAD)

В отличие от типичных вычислений массового расхода воздуха, основанных на прямом измерении массового расхода воздуха с датчиком массового расхода воздуха (MAF), эта модель массового расхода воздуха предлагает:

  • Устранение датчиков MAF в двухфазных клапанах с кулачковой фазой

  • Разумная точность с изменениями высоты

  • Методы семифизического моделирования

  • Ограниченное поведение

  • Подходящее время выполнения для реализации электронного модуля управления (ECU)

  • Систематическое развитие относительно небольшого числа калибровочных параметров

Зависимости

Таблица суммирует зависимости параметров.

Модель массового расхода воздухаВключает параметры

Dual-Independent Variable Cam Phasing

Cylinder volume at intake valve close table, f_vivc

Cylinder volume intake cam phase breakpoints, f_vivc_icp_bpt

Cylinder trapped mass correction factor, f_tm_corr

Normalized density breakpoints, f_tm_corr_nd_bpt

Engine speed breakpoints, f_tm_corr_n_bpt

Air mass flow, f_mdot_air

Exhaust cam phase breakpoints, f_mdot_air_ecp_bpt

Trapped mass flow breakpoints, f_mdot_trpd_bpt

Air mass flow correction factor, f_mdot_air_corr

Engine load breakpoints for air mass flow correction, f_mdot_air_corr_ld_bpt

Engine speed breakpoints for air mass flow correction, f_mdot_air_n_bpt

Simple Speed Density

Speed-density volumetric efficiency, f_nv

Speed-density intake manifold pressure breakpoints, f_nv_prs_bpt

Speed-density engine speed breakpoints, f_nv_n_bpt

Чтобы вычислить крутящий момент привода, сконфигурируйте двигатель с искровым зажиганием, чтобы использовать любую из этих моделей крутящего момента.

Момент привода модельОписание
Модель структуры крутящего момента двигателя с искровым зажиганием

Для вычисления структурированного момента привода двигателя с искровым зажиганием использует таблицы для внутреннего крутящего момента, крутящего момента трения, оптимальной искры, искровой эффективности и лямбда- эффективность.

Если вы выбираете Crank angle pressure and torque на вкладке Torque блоков, то можете:

  • Симулируйте расширенные системы управления двигателем с обратной связью в симуляциях рабочего стола и на стенде HIL, основываясь на давлении в гидроцилиндре, зарегистрированном из модели или лабораторных испытаний в зависимости от угла кривошипа.

  • Моделируйте колебания привода за двигателем из-за высокочастотных кручений коленчатого вала.

  • Симулируйте осечки двигателя из-за обедненной операции или загрязнения свечи зажигания с помощью входа ширины импульса инжектора.

  • Симулируйте эффект отключения цилиндра (закрытые впускной и выпускной клапаны, не впрыскиваемое топливо) на давления в отдельном цилиндре, среднее значение воздушного потока, средний крутящий момент и крутящий момент на основе кривошипного угла.

  • Симулируйте эффект разреза топлива на давление в отдельном цилиндре, средний крутящий момент и крутящий момент на основе угла кривошипа.

Простая модель крутящего момента двигателя с искровым зажиганием

Для вычисления простого момента привода блок SI engine использует карту интерполяционной таблицы крутящего момента, которая является функцией скорости вращения двигателя и нагрузки.

Зависимости

Таблица суммирует зависимости параметров.

Модель крутящего моментаВключает параметры

Torque Structure

Inner torque table, f_tq_inr

Friction torque table, f_tq_fric

Engine temperature modifier on friction torque, f_fric_temp_mod

Engine temperature modifier breakpoints, f_fric_temp_bpt

Pumping work table, f_tq_pump

Optimal spark table, f_sa_opt

Inner torque load breakpoints, f_tq_inr_l_bpt

Inner torque speed breakpoints, f_tq_inr_n_bpt

Spark efficiency table, f_m_sa

Spark retard from optimal, f_del_sa_bpt

Lambda efficiency, f_m_lam

Lambda breakpoints, f_m_lam_bpt

Simple Torque Lookup

Torque table, f_tq_nl

Torque table load breakpoints, f_tq_nl_l_bpt

Torque table speed breakpoints, f_tq_nl_n_bpt

Воздух

Количество цилиндров двигателя, Ncyl.

Обороты коленчатого вала на штрих степени, Cps, в обороте/штрихе.

Перемещенный объем, Vd, в м ^ 3.

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

Стандартное давление воздуха, Pstd, в Па.

Стандартная температура воздуха, Tstd, в К.

Интерполяционная таблица объемного КПД двигателя, fηv, является функцией абсолютного давления впускного коллектора и скорости вращения двигателя

ηv=fηv(MAP,N)

где:

  • ηv - объемный КПД двигателя, безразмерный.

  • MAP - абсолютное давление впускного коллектора в КПа.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow model выберите Simple Speed-Density.

Точки прерывания давления впускного манифольда для интерполяционной таблицы объемного КПД плотности скорости, в КПа.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow model выберите Simple Speed-Density.

Точки останова скорости вращения двигателя для интерполяционной таблицы объемного КПД скорости-плотности, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow model выберите Simple Speed-Density.

Объем цилиндра на таблице закрытия впускного клапана (ИВК), fVivc является функцией угла фазера впуска кулачка

VIVC=fVivc(φICP)

где:

  • VIVC - объем цилиндра в КВД, в л.

  • φICP - угол входного кулачка-фазера в степенях усовершенствования кривошипа.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow model выберите Dual-Independent Variable Cam Phasing.

Кулачок всасывания фазы точек останова объема гидроцилиндра, в L.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow model выберите Dual-Independent Variable Cam Phasing.

Таблица коэффициентов коррекции массы в ловушке, fTMcorr, является функцией нормированной плотности и скорости вращения двигателя

TMcorr=fTMcorr(ρnorm, N)

где:

  • TMcorr, является захваченной массой коррекции умножителем, безразмерным.

  • ρnorm нормированная плотность, безразмерная.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow model выберите Dual-Independent Variable Cam Phasing.

Нормированные точки разрыва плотности, безразмерные.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow model выберите Dual-Independent Variable Cam Phasing.

Точки останова скорости вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow model выберите Dual-Independent Variable Cam Phasing.

Интерполяционная таблица модели массового расхода всасывания фазера является функцией углов кулачка выхлопа и массового потока захваченного воздуха

m˙intkideal=fintkideal(φECP,TMflow)

где:

  • m˙intkideal - массовый расход порта всасывания двигателя при произвольных углах кулачкового фазера, в г/с.

  • φECP - угол выхлопного кулачка-фазера, в степенях задержки кривошипа.

  • TMflow - скорость потока жидкости, эквивалентная скорректированной захваченной массе при текущей скорости вращения двигателя, в г/с.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow model выберите Dual-Independent Variable Cam Phasing.

Точки останова кулачка выхлопа для интерполяционной таблицы массового расхода воздуха, в степенях задержки кривошипа.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow model выберите Dual-Independent Variable Cam Phasing.

Захваченные точки прерывания массового расхода для интерполяционной таблицы массового расхода воздуха, в г/с.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow model выберите Dual-Independent Variable Cam Phasing.

Интерполяционная таблица коррекции массового расхода всасываемого воздуха, faircorr, является функцией идеальной нагрузки и скорости вращения двигателя

m˙air=m˙intkidealfaircorr(Lideal,N)

где:

  • Lideal - нагрузка на двигатель (нормированная масса воздуха в гидроцилиндре) при произвольных углах кулачка-фазера, нескорректированная для конечных углов статического кулачка-фазера, безразмерная.

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

  • m˙air - окончательная коррекция массового расхода всасываемого воздуха двигателя при установившихся углах кулачкового фазера, в г/с.

  • m˙intkideal - массовый расход порта всасывания двигателя при произвольных углах кулачкового фазера, в г/с.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow model выберите Dual-Independent Variable Cam Phasing.

Точки останова нагрузки Engine для окончательной коррекции массового расхода воздуха, безразмерные.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow model выберите Dual-Independent Variable Cam Phasing.

Точки останова скорости вращения двигателя для окончательной коррекции массового расхода воздуха, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow model выберите Dual-Independent Variable Cam Phasing.

Крутящий момент

Для модели простой интерполяционной таблицы крутящего момента двигателя с искровым зажиганием использует карту интерполяционной таблицы, которая является функцией скорости вращения двигателя и нагрузки, Tbrake=fTnL(L,N), где:

  • Tbrake - момент привода двигателя после учета усовершенствования, AFR и эффектов трения в Н· м.

  • L - нагрузка на двигатель, как нормированная масса воздуха в гидроцилиндре, безразмерная.

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

Модель поиска простого крутящего момента принимает, что калибровка имеет отрицательные значения крутящего момента, чтобы указать условие нагрузки (L) двигателя без запуска от скорости (N). Калиброванная таблица (L-на-N) содержит данные о непропуске в первой строке таблицы (1 на N). Когда топливо, поданное в двигатель, равняется нулю, модель использует данные в первой строке таблицы (1-by-N) на или выше 100 AFR. 100 AFR является результатом отключения топлива или очень бережливой операции, когда сжигание не может произойти.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Simple Torque Lookup.

Точки останова нагрузки Engine, L, безразмерные.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Simple Torque Lookup.

Точки останова скорости вращения двигателя, N, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Simple Torque Lookup.

Если вы выбираете Crank angle pressure and torque на вкладке Torque блоков, то можете:

  • Симулируйте расширенные системы управления двигателем с обратной связью в симуляциях рабочего стола и на стенде HIL, основываясь на давлении в гидроцилиндре, зарегистрированном из модели или лабораторных испытаний в зависимости от угла кривошипа.

  • Моделируйте колебания привода за двигателем из-за высокочастотных кручений коленчатого вала.

  • Симулируйте осечки двигателя из-за обедненной операции или загрязнения свечи зажигания с помощью входа ширины импульса инжектора.

  • Симулируйте эффект отключения цилиндра (закрытые впускной и выпускной клапаны, не впрыскиваемое топливо) на давления в отдельном цилиндре, среднее значение воздушного потока, средний крутящий момент и крутящий момент на основе кривошипного угла.

  • Симулируйте эффект разреза топлива на давление в отдельном цилиндре, средний крутящий момент и крутящий момент на основе угла кривошипа.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Torque model равным Torque Structure.

Таблица давления в гидроцилиндре Prs, как функция N скорости, L нагрузки и M угла кривошипа, в Pa.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure. Выберите Crank angle pressure and torque.

Момент привода Tbrake, как функция N скорости, L нагрузки и M угла кривошипа, в Н· м.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure. Выберите Crank angle pressure and torque.

Точки останова скорости, N, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure. Выберите Crank angle pressure and torque.

Загрузите точки останова, L. Никаких размерностей.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure. Выберите Crank angle pressure and torque.

Точки останова угла кривошипа, M, в град.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure. Выберите Crank angle pressure and torque.

Углы сжатия верхней мертвой точки (TDC) по цилиндрам, в град.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure. Выберите Crank angle pressure and torque.

Интерполяционная таблица внутреннего крутящего момента, fTqinr, является функцией скорости вращения двигателя и нагрузки двигателя, Tqinr=fTqinr(L,N), где:

  • Tqinr - внутренний крутящий момент, основанный на валовом показанном среднем эффективном давлении, в Н· м.

  • L - нагрузка на двигатель при произвольных углах кулачкового фазера, исправленная на конечные установившиеся углы кулачкового фазера, безразмерная.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Интерполяционная таблица момента трения, fTfric, является функцией скорости вращения двигателя и нагрузки двигателя, Tfric=fTfric(L,N), где:

  • Tfric - крутящий момент трения, смещенный к внутреннему крутящему моменту, в N· м.

  • L - нагрузка на двигатель при произвольных углах кулачкового фазера, исправленная на конечные установившиеся углы кулачкового фазера, безразмерная.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Модификатор температуры Engine на крутящий момент трения, ƒfric,temp, безразмерный.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Точки останова модификатора температуры Engine, в К.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Интерполяционная таблица ƒTpump работы по перекачке является функцией нагрузки на двигатель и скорости вращения двигателя, Tpump=ƒTpump(L,N), где:

  • Tpump - насосные работы, в Н· м.

  • L - нагрузка на двигатель, как нормированная масса воздуха в гидроцилиндре, безразмерная.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Оптимальная искровая интерполяционная таблица, fSAopt, является функцией скорости вращения двигателя и нагрузки двигателя, SAopt=fSAopt(L,N), где:

  • SAopt максимальный внутренний крутящий момент при стехиометрическом соотношении воздух-топливо (AFR), в град.

  • L - нагрузка на двигатель при произвольных углах кулачкового фазера, исправленная на конечные установившиеся углы кулачкового фазера, безразмерная.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Внутренние точки останова нагрузки крутящего момента, безразмерные.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Внутренние точки останова крутящего момента, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Интерполяционная таблица искровой эффективности, fMsa, является функцией искровой задержки от оптимальной

Msa=fMsa(ΔSA)ΔSA=SAoptSA

где:

  • Msa - множитель эффективности искры, безразмерный.

  • ΔSA- расстояние запаздывания искры от оптимального усовершенствования искры, в град.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Задержка искры от оптимальных внутренних точек останова момента крутящего момента, в град.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Интерполяционная таблица эффективности lambda, fMλ, является функцией лямбды, Mλ=fMλ(λ), где:

  • Mλ - лямбда-умножитель на внутренний крутящий момент для расчета эффекта состава топливно-воздушной смеси (AFR), без размерности.

  • λ - лямбда, AFR нормировано к стехиометрическому топливу AFR, безразмерно.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Лямбда эффект на внутренний крутящий момент лямбда точек останова, безразмерный.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Выхлоп

Интерполяционная таблица температуры выхлопных газов, fTexh, является функцией нагрузки на двигатель и скорости вращения двигателя

Texh=fTexh(L,N)

где:

  • Texh - температура выхлопных газов двигателя, в К.

  • L - нормированная масса воздуха в гидроцилиндре или нагрузка на двигатель, безразмерная.

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

Точки останова нагрузки Engine, используемые для интерполяционной таблицы температуры выхлопных газов, безразмерные.

Скорость вращения двигателя точек останова, используемых для интерполяционной таблицы температуры отработавших газов, в об/мин.

Удельное тепло выхлопных газов, Cpexh, в Дж/( кг· К).

Интерполяционная таблица SI Core Engine CO2 массовой дроби выбросов является функцией крутящего момента двигателя и скорости вращения двигателя, CO2 Mass Fraction =, (Speed, Torque), где:

  • CO2 Mass Fraction - CO2 массовая доля излучения, безразмерная.

  • Speed - скорость вращения двигателя, в об/мин.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Exhaust, выберите CO2.

Интерполяционная таблица массовой дроби выбросов SI Core Engine CO является функцией крутящего момента и скорости вращения двигателя, CO Mass Fraction =, (Speed, Torque), где:

  • CO Mass Fraction - массовая доля выбросов СО, безразмерная.

  • Speed - скорость вращения двигателя, в об/мин.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Exhaust, выберите CO.

Интерполяционная таблица массовой дроби выбросов HC SI Core Engine является функцией крутящего момента и скорости вращения двигателя, HC Mass Fraction =, (Speed, Torque), где:

  • HC Mass Fraction - массовая доля выбросов HC, безразмерная.

  • Speed - скорость вращения двигателя, в об/мин.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Exhaust, выберите HC.

Интерполяционная таблица массовой дроби выбросов SI Core Engine NOx является функцией крутящего момента и скорости вращения двигателя, NOx Mass Fraction =, (Speed, Torque), где:

  • NOx Mass Fraction - массовая доля выбросов NOx, без размерности.

  • Speed - скорость вращения двигателя, в об/мин.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Exhaust, выберите NOx.

Интерполяционная таблица массовой дроби выбросов SI Core Engine PM является функцией крутящего момента двигателя и скорости вращения двигателя где:

  • PM - массовая доля выбросов ТЧ, безразмерная.

  • Speed - скорость вращения двигателя, в об/мин.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Exhaust, выберите PM.

Точки останова скорости вращения двигателя, используемые для интерполяционных таблиц массовых дробей выбросов, в об/мин.

Зависимости

Позволить этот параметр, на вкладке Exhaust, избранном CO2, CO, NOx, HC, или PM.

Точки останова крутящего момента Engine, используемые для интерполяционных таблиц массовых дробей выбросов, в Н· м.

Зависимости

Позволить этот параметр, на вкладке Exhaust, избранном CO2, CO, NOx, HC, или PM.

Топливо

Наклон топливной форсунки, Sinj, мг/мс.

Состав топливно-воздушной смеси, AFR.

Более низкое значение нагрева топлива, LHV, в Дж/кг.

Удельный вес топлива, Sgfuel, безразмерный.

Ссылки

[1] Gerhardt, J., Hönninger, H., and Bischof, H., Новый подход к функциональной и программной структуре для систем управления Engine - BOSCH ME7. Технический документ SAE 980801, 1998.

[2] Хейвуд, Джон Б. Основные принципы Engine внутреннего сгорания. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1988.

Расширенные возможности

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

.
Введенный в R2017a