Возвратно-поступательный двигатель сгорания с переменным количеством поршней
Simscape/Driveline/Двигатели и двигатели
Блок Piston Engine представляет собой возвратно-поступательный двигатель сгорания с несколькими цилиндрами. Модель поршня учитывает мгновенный крутящий момент, передаваемый на ведущий вал двигателя. Мгновенный крутящий момент позволяет вам смоделировать вибрации в ходовую часть из-за вращения поршня. Чтобы смоделировать только поршневой механизм двигателя внутреннего сгорания, используйте блок Piston.
Порт B представляет перемещающийся поршень и F вращающийся коленчатый вал. Сила поршня вытекает из давления и площади поперечного сечения цилиндра. Блок получает давление сгорания из интерполяционной таблицы, параметризованной с точки зрения угла кривошипа и, опционально, скорости вращения кривошипа и уровня дросселя двигателя.
Крутящий момент кривошипа вытекает из силы поршня и угла кривошипа, а также длин кривошипа и шатуна. С точки зрения этих входов, отношение силы поршня и крутящего момента кривошипа является
где:
FB - сила мгновенного поршня, связанная с портом основания.
TF - мгновенный крутящий момент кривошипа, сопоставленный с последующим портом.
c - длина кривошипа.
θ - мгновенный угол кривошипа.
r - длина шатуна.
Размерности поршня
Порт физического сигнала T позволяет вам задать уровень дросселя двигателя как дробь между 0 и 1. Эта доля соответствует проценту полной произведенной степени. Блок использует вход физического сигнала, когда интерполяционная таблица давления в диалоговом окне блока параметризована только в терминах угла кривошипа.
T
- Нормированный уровень дросселя двигателя, без измененийКрутящий момент Engine как часть максимально возможного крутящего момента.
FC
- Расход топлива, кг/сТопливо, потребляемое двигателем.
B
- Базовый порт сопоставлен с поршнемПоступательный механический порт, который соединяется с блоком двигателя.
F
- Коленчатый вал EngineПоследующий порт двигателя. Коленчатый вал передает степень, сгенерированную процессом горения. Как правило, здесь вы бы прикрепили муфту и коробку передач.
Number of pistons
- Расчет общего водоизмещения4
(по умолчанию) | положительная скалярная величинаКоличество поршней в двигателе внутреннего сгорания.
Offset angle vector
- Смещение верхней мертвой точки для каждого поршня[0, 180, 360, -180]
(по умолчанию) | векторВектор углов смещения поршня. Угол смещения задает точку в цикле двигателя, когда поршень достигает верхней мертвой точки. Цикл двигателя охватывает угол от - S * 180 до + S * 180 градусов, где S количество ударов за цикл.
Размер вектора должен совпадать с количеством поршней. Вектор по умолчанию соответствует четырехтактному четырехпоршневому двигателю.
Cylinder bore
- Внутренний диаметр стенки поршневого цилиндра.10
m
(по умолчанию) | положительная скалярная величинаВнутренний диаметр стенки поршневого цилиндра. Блок использует это измерение, чтобы вычислить таблицу крутящих моментов. Необходимо задать значение, больше нуля.
Piston stroke
- Длина хода поступательного поршня.06
m
(по умолчанию) | положительная скалярная величинаРасстояние от полностью убранного положения до полностью выпущенного положения поршня. Блок использует это измерение, чтобы преобразовать давление на поршне в значения крутящего момента. Необходимо задать значение, больше нуля.
Piston rod length
- Длина шатуна поршень-коленчатый вал.1
m
(по умолчанию) | положительная скалярная величинаРасстояние от центра отверстия поршневого контакта до центра отверстия коленчатого вала в штоке поршня. Блок использует это измерение, чтобы преобразовать давление на поршне в крутящий момент. Необходимо задать значение, больше нуля.
Number of strokes per cycle
- Количество штрихов поршня для завершения одного цикла сгорания4
(по умолчанию) | положительным четным скаляромКоличество поршневых фаз, необходимых для всасывания, сжатия, сжигания и выпуска газов сгорания. Обычно двигатели являются двухтактными или четырехтактными. Вы должны использовать несколько двух.
Pressure parameterization
- Определить давление, приложенное к поршнюBy crank angle
(по умолчанию) | By crank angle and throttle
| By crank angle, throttle, and crank velocity
Группа параметров, которую необходимо использовать блок для параметризации данных о давлении.
Crank angle vector
- Различные углы кривошипа поршня[-360, -90, -30, 10, 30, 90, 160, 360]
deg
(по умолчанию) | векторУгол кривошипа поршня, начинающийся на или выше минимального угла и заканчивающийся на или ниже максимального угла. Можно вычислить минимальный или максимальный угол путем умножения количества штрихов на -90 степени или 90 степени соответственно. Необходимо задать как минимум два значения.
Каждый элемент в Crank angle vector соответствует элементу в Pressure vector (gauge) или M -строке Pressure matrix (gauge) или каждой Pressure 3D matrix (gauge) матрицы.
Throttle vector
- Различные положения дросселя[0, .3, .8, 1]
(по умолчанию) | векторРазличные положения дросселя, которые соответствуют давлениям в Pressure matrix (gauge) или Pressure 3D matrix (gauge) параметрах. Положение дросселя должно оставаться в области значений [0,1] с 0, представляющим отсутствие дросселя и 1, представляющим полный дроссель.
Каждый элемент в Throttle vector соответствует N -column Pressure matrix (gauge) или каждой Pressure 3D matrix (gauge) матрицы.
Чтобы включить этот параметр, установите Pressure parameterization равным By crank angle and throttle
или By crank angle, throttle, and crank velocity
.
Crank velocity vector
- Различные скорости вращения[0, 1000, 6000]
rpm
(по умолчанию) | векторРазличные скорости кривошипа, которые соответствуют давлениям в Pressure 3D matrix (gauge).
Каждый элемент в Crank velocity vector соответствует одному из O -матриц Pressure 3D matrix (gauge).
Чтобы включить этот параметр, установите Pressure parameterization равным By crank angle, throttle, and crank velocity
.
Pressure vector (gauge)
- Параметрические давления угла кривошипа[0, 3, 20, 50, 20, 10, 8, 0]
bar
(по умолчанию) | векторВектор значений давления, соответствующих различным положениям угла кривошипа.
Чтобы включить этот параметр, установите Pressure parameterization равным By crank angle
.
Pressure matrix (gauge)
- Параметризованные давления угла кривошипа и дросселяМатрица значений давления, соответствующих различным углу кривошипа и комбинаций дросселя. Значение по умолчанию [0, 0, 0, 0; 0, .9, 2.4, 3; 0, 6, 16, 20; 0, 15, 40, 50; 0, 6, 16, 20; 0, 3, 8, 10; 0, 2.4, 6.4, 8; 0, 0, 0, 0]
bar
.
Элементы Crank angle vector соответствуют M -строки в Pressure matrix (gauge). Элементы Throttle vector соответствуют N -столбцам в Pressure matrix (gauge).
Чтобы включить этот параметр, установите Pressure parameterization равным By crank angle and throttle
.
Pressure 3D matrix (gauge)
- Параметризованные давления угла кривошипа, дросселя и скорости кривошипаКонкатенированная матрица значений давления, соответствующих различным комбинациям углов кривошипа, дросселя и скоростей. Значение по умолчанию cat(3, [0, 0, 0, 0; 0, .9, 2.4, 3; 0, 6, 16, 20; 0, 15, 40, 50; 0, 6, 16, 20; 0, 3, 8, 10; 0, 2.4, 6.4, 8; 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0; 0, .9, 2.4, 3; 0, 6, 16, 20; 0, 15, 40, 50; 0, 6, 16, 20; 0, 3, 8, 10; 0, 2.4, 6.4, 8; 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0; 0, .9, 2.4, 3; 0, 6, 16, 20; 0, 15, 40, 50; 0, 6, 16, 20; 0, 3, 8, 10; 0, 2.4, 6.4, 8; 0, 0, 0, 0])
bar
.
Элементы Crank angle vector соответствуют M -строки. Элементы Throttle vector соответствуют N -столбцы. Элементы Crank velocity vector соответствуют матрицам, которые вы конкатенируете размерность O.
По умолчанию M = 8, N = 4 и O = 3.
Чтобы включить этот параметр, установите Pressure parameterization равным By crank angle, throttle, and crank velocity
.
Shaft dynamics
- Включите параметры моделирования динамики валаNo shaft dynamics - Suitable for HIL simulation
(по умолчанию) | Specify shaft stiffness, damping, and inertia
Опция для параметризации динамики вала.
Base and follower bearing viscous friction coefficients
- Характеристика трения системы[0, 0]
deg
(по умолчанию) | векторКоэффициенты вязкого трения для подшипника основания и последующего подшипника в этом порядке.
Initial crank angle
- Начальное положение кривошипа90
deg
(по умолчанию) | скаляромУгол кривошипа в начальном моменте времени относительно положения верхней мертвой точки. Цикл двигателя охватывает угол от - S * 180 до + S * 180 градусов, где S количество ударов за цикл.
Stiffness
- Сопротивление деформации1e6
N*m/rad
(по умолчанию) | положительная скалярная величинаПоступательная жесткость пружины коленчатого вала двигателя. Жесткость пружины учитывает упругое накопление энергии в коленчатом валу из-за податливости материала.
Коэффициент жесткости коленчатого вала двигателя. Этот параметр учитывает сопротивление деформации вала.
Чтобы включить этот параметр, установите Shaft dynamics равным Specify shaft stiffness, damping, and inertia
.
Damping
- Тенденция к истощению энергии из системы1000
N*m/(rad/s)
(по умолчанию) | положительная скалярная величинаПоступательное демпфирование коленчатого вала двигателя. Демпфирование учитывает рассеивание энергии в коленчатом валу из-за податливости материала.
Чтобы включить этот параметр, установите Shaft dynamics равным Specify shaft stiffness, damping, and inertia
.
Inertia
- Склонность противостоять изменениям в движении.02
kg*m^2
(по умолчанию) | положительная скалярная величинаМомент инерции коленчатого вала вокруг его оси вращения. Этот параметр учитывает сопротивление внезапным изменениям в движении.
Чтобы включить этот параметр, установите Shaft dynamics равным Specify shaft stiffness, damping, and inertia
.
Initial angular deflection
- Параметр инициализации углового отклонения0
deg
(по умолчанию)Угол отклонения между основой и последующим концами коленчатого вала на начальный момент времени. Угол отклонения измеряет угловую деформацию коленчатого вала от кручения.
Чтобы включить этот параметр, установите Shaft dynamics равным Specify shaft stiffness, damping, and inertia
.
Initial angular velocity
- Параметр инициализации скорости вращения0
(по умолчанию) | скаляромСкорость вращения коленчатого вала в начальном моменте времени.
Чтобы включить этот параметр, установите Shaft dynamics равным Specify shaft stiffness, damping, and inertia
.
Таблица показывает, как заданные опции для параметра Fuel consumption model влияют на доступность зависимых параметров. Чтобы узнать, как считать таблицы зависимостей, см. «Параметры».
Зависимости параметра расхода топлива
Fuel Consumption | ||||
---|---|---|---|---|
Модель расхода топлива - Выбор No fuel consumption , Constant per revolution , Fuel consumption by speed and torque , Brake specific fuel consumption by speed and torque , или Brake specific fuel consumption by speed and brake mean effective pressure | ||||
Нет расхода топлива | Константа на оборот | Расход топлива по скорости и крутящему моменту | Торможение удельного расхода топлива по скорости и крутящему моменту | Торможение удельного расхода топлива по скорости и среднему тормозу эффективного давления |
Расход топлива на оборот | ||||
Вектор скорости | ||||
Вектор крутящего момента | Средний эффективный вектор давления тормоза | |||
Таблица расхода топлива | Таблица удельного расхода топлива для тормозов | |||
Метод интерполяции - Выбор |
Fuel consumption model
- Включите параметры моделирования расхода топливаNo fuel consumption
(по умолчанию) | Constant per revolution
| Fuel consumption by speed and torque
| ...Модель расхода топлива на основе имеющихся данных. Выберите модель для вычисления расхода топлива на двигатель. Параметризации модели совместимы с типичными промышленными данными. Выберите один из следующих опций:
No fuel consumption
- Опция по умолчанию
Constant per revolution
Fuel consumption by speed and torque
Brake specific fuel consumption by speed and torque
Brake specific fuel consumption by speed and brake mean effective pressure
Если вы оставляете Fuel consumption model равным No fuel consumption
блок не вычисляет расход топлива, даже когда порт FC соединяется с другим блоком. Выбор этой опции увеличивает скорость симуляции.
Fuel consumption per piston revolution
- Константа25
mg/rev
(по умолчанию) | положительная скалярная величинаПостоянная скорость расхода топлива как функция от оборотов коленчатого вала. Введите объем топлива, потребляемого за один оборот коленчатого вала.
Чтобы включить этот параметр, установите Fuel consumption равным Constant per revolution
.
Speed vector
- Данные по скорости вращения двигателя[1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000]
(по умолчанию) | векторВектор крутящих моментов двигателя, который соответствует M строкам интерполяционной таблицы расхода топлива.
Чтобы включить этот параметр, установите Fuel consumption равным Fuel consumption by speed and torque
, Brake specific fuel consumption by speed and torque
, или Brake specific fuel consumption by speed and brake mean effective pressure
.
Torque vector
- Данные о крутящем моменте Engine[0, 80, 160, 200, 240, 320, 360, 400]
(по умолчанию) | векторВектор крутящих моментов двигателя, который соответствует N столбцам интерполяционной таблицы расхода топлива.
Чтобы включить этот параметр, установите Fuel consumption равным Fuel consumption by speed and torque
или Brake specific fuel consumption by speed and torque
.
Fuel consumption table
- Данные по расходу топлива на EngineМатрица значений расхода топлива, соответствующих матрице Enter с расходом топлива, соответствующим скоростям вращения двигателя и векторам крутящего момента. Количество строк должно равняться количеству элементов в Speed vector. Количество столбцов должно равняться количеству элементов в Torque vector. Значение по умолчанию является [.5, .9, 1.4, 1.6, 1.9, 2.7, 3.4, 4.4; 1, 1.7, 2.7, 3.1, 3.6, 5, 6, 7.4; 1.4, 2.7, 4, 4.8, 5.6, 7.5, 8.5, 10.5; 2, 3.6, 5.8, 6.7, 8, 10.4, 11.7, 13.3; 2.5, 4.8, 7.9, 9.4, 10.8, 14, 16.2, 18.6; 3.1, 6, 10.3, 11.9, 13.8, 18.4, 22, 26.5]
g/s
.
Чтобы включить этот параметр, установите Fuel consumption равным Fuel consumption by speed and torque
.
Brake mean effective pressure vector
- Данные по давлению поршня[0, 250, 500, 625, 750, 1000, 1150, 1250]
(по умолчанию) | векторВектор значений эффективного давления тормоза (BMEP). BMEP удовлетворяет выражению:
где:
T - выход крутящий момент.
nc - количество циклов на оборот.
Vd - объем цилиндра.
Чтобы включить этот параметр, установите Fuel consumption равным Brake specific fuel consumption by speed and brake mean effective pressure
.
Brake specific fuel consumption table
- Данные по расходу топлива на тормозДля Brake specific fuel consumption by speed and torque
модель топлива, введите матрицу со скоростями удельного расхода топлива (BSFC) тормоза, соответствующими скоростями вращения двигателя и векторам крутящего момента. BSFC - отношение расхода топлива к выходу степени. Количество строк должно равняться количеству элементов в Speed vector. Количество столбцов должно равняться количеству элементов в Torque vector.
Для Brake specific fuel consumption by speed and brake mean effective pressure
модель топлива, введите матрицу со скоростями удельного расхода топлива (BSFC) тормоза, соответствующими скорости вращения двигателя и среднему тормозу векторов эффективного давления (BMEP). BSFC - отношение расхода топлива к выходу степени. Количество строк должно равняться количеству элементов в Speed vector. Количество столбцов должно равняться количеству элементов в Brake mean effective pressure vector.
Для обеих моделей потребления топлива по умолчанию используется [410, 380, 300, 280, 270, 290, 320, 380; 410, 370, 290, 270, 260, 270, 285, 320; 415, 380, 290, 275, 265, 270, 270, 300; 420, 390, 310, 290, 285, 280, 280, 285; 430, 410, 340, 320, 310, 300, 310, 320; 450, 430, 370, 340, 330, 330, 350, 380]
g/hr/kW
.
Чтобы включить этот параметр, установите Fuel consumption равным Brake specific fuel consumption by speed and torque
или Brake specific fuel consumption by speed and brake mean effective pressure
.
Interpolation method
- Поведение промежуточного шагаLinear
(по умолчанию) | Smooth
Метод интерполяции для вычисления расхода топлива при промежуточных значениях скорости и крутящего момента. Вне области значений данных расход топлива остается постоянным при последнем значении, приведенном в интерполяционной таблице для обоих методов.
Чтобы включить этот параметр, установите Fuel consumption равным Fuel consumption by speed and torque
, Brake specific fuel consumption by speed and torque
, или Brake specific fuel consumption by speed and brake mean effective pressure
.
1. Если смысл перевода понятен, то лучше оставьте как есть и не придирайтесь к словам, синонимам и тому подобному. О вкусах не спорим.
2. Не дополняйте перевод комментариями “от себя”. В исправлении не должно появляться дополнительных смыслов и комментариев, отсутствующих в оригинале. Такие правки не получится интегрировать в алгоритме автоматического перевода.
3. Сохраняйте структуру оригинального текста - например, не разбивайте одно предложение на два.
4. Не имеет смысла однотипное исправление перевода какого-то термина во всех предложениях. Исправляйте только в одном месте. Когда Вашу правку одобрят, это исправление будет алгоритмически распространено и на другие части документации.
5. По иным вопросам, например если надо исправить заблокированное для перевода слово, обратитесь к редакторам через форму технической поддержки.