Двигатель с искровым зажиганием от всасывающего до выхлопного порта
Силовой агрегат Blockset/Двигатель/Компоненты Двигателя Сгорания/Core Engine
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)
Чтобы вычислить массовый расход воздуха в двигателе, сконфигурируйте двигатель с искровым зажиганием, чтобы использовать любую из этих моделей массового расхода воздуха.
Модель массового расхода воздуха | Описание |
---|---|
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:
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:
|
Чтобы вычислить крутящий момент привода, сконфигурируйте двигатель с искровым зажиганием, чтобы использовать любую из этих моделей крутящего момента.
Момент привода модель | Описание |
---|---|
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:
|
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. |
Чтобы вычислить расход топлива, блок SI Core Engine использует характеристики топливного инжектора и ширину импульса топливного инжектора.
Чтобы вычислить расход топлива для высокоточных моделей, блок использует объемный расход топлива.
В уравнении используются эти переменные.
Массовый расход топлива, г/с | |
Скорость вращения Engine, рад/с | |
Обороты коленчатого вала на штрих степени, об/ход | |
Наклон топливной форсунки, мг/мс | |
Ширина импульса топливного инжектора, мс | |
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.
Чтобы вычислить соотношение воздух-топливо (AFR), блоки CI Core Engine и SI Core Engine реализуют это уравнение.
CI Core Engine использует это уравнение, чтобы вычислить относительный AFR.
Чтобы вычислить рециркуляцию отработавших газов (EGR), блоки реализуют это уравнение. Расчет выражает EGR как процент от общего потока порта всасывания.
В уравнениях используются эти переменные.
Состав топливно-воздушной смеси | |
AFRs | Стехиометрический состав топливно-воздушной смеси |
Массовый расход воздуха в Engine | |
Массовый расход топлива | |
λ | Относительный AFR |
yintk,b | Массовая доля сожженного всасывания |
EGRpct | Процент EGR |
Рециркулируемый сжигаемый газ массового расхода жидкости |
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.
Вытяжной массовый расход жидкости является суммой массового расхода воздуха порта всасывания и массового расхода топлива.
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.
Доля воздуха и топлива, поступающих в порт всасывания, впрыскиваемого топлива и стехиометрического AFR, определяет массовую долю воздуха, выходящую из выхлопа.
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.
В уравнениях используются эти переменные.
Температура выхлопных газов Engine | |
Специфическая для входного отверстия выпускного коллектора энтальпия | |
Удельное тепло выхлопных газов | |
Воздушный массовый расход жидкости порта всасывания | |
Топливные массовые расходы жидкости | |
Вытяжные массовые расходы жидкости | |
Массовая доля всасываемого топлива | |
yexh,i | Массовая доля отработавших газов для i = CO2, CO, HC, NOx, воздуха, сжигаемого газа и ТЧ |
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 |
Для учета степени блок реализует уравнения, которые зависят от Torque model.
Когда вы задаете Torque model Simple Torque Lookup
блок реализует эти уравнения.
Сигнал шины | Описание | Уравнения | ||
---|---|---|---|---|
|
|
| Тепловой поток всасывания | |
PwrExhHeatFlw | Тепловой поток выхлопных газов | |||
PwrCrkshft | Степень коленчатого вала | |||
| PwrFuel | Степень топлива | ||
PwrLoss | Все потери | |||
| Не используется |
Когда вы задаете Torque model Torque Structure
блок реализует эти уравнения.
Сигнал шины | Описание | Уравнения | ||
---|---|---|---|---|
|
|
| Тепловой поток всасывания | |
PwrExhHeatFlw | Тепловой поток выхлопных газов | |||
PwrCrkshft | Степень коленчатого вала | |||
| PwrFuel | Степень топлива | ||
PwrFricLoss | Потери на трение | |||
PwrPumpLoss | Потери при перекачке | |||
PwrHeatTrnsfrLoss | Потери теплопередачи | |||
| Не используется |
hexh | Специфическая для входного отверстия выпускного коллектора энтальпия |
hintk | Специфическая энтальпия порта всасывания |
Воздушный массовый расход жидкости порта всасывания | |
Топливные массовые расходы жидкости | |
Вытяжные массовые расходы жидкости | |
ω | Скорость вращения двигателя |
Tbrake | Момент привода |
Tpump | Смещение работы насоса Engine к внутреннему крутящему моменту |
Tfric | Крутящий момент трения Engine |
LHV | Более низкое значение нагрева топлива |
[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.