Piston Engine

Оплата двигателя внутреннего сгорания с переменным количеством поршней

Библиотека:
Simscape / Автомобильная трансмиссия / Engines & Motors

Описание

Блок Piston Engine представляет перемещающийся двигатель внутреннего сгорания несколькими цилиндрами. Поршневая модель составляет мгновенный крутящий момент, переданный к карданному валу механизма. Мгновенный крутящий момент позволяет колебаниям модели в ходовой части из-за поршневого оборота. К модели только поршневой механизм двигателя внутреннего сгорания, используйте блок Piston.

Порт B представляет поршень перевода и порт F вращающийся коленчатый вал. Поршневая сила следует из цилиндрического давления и площади поперечного сечения. Блок получает давление сгорания интерполяционной таблицы, параметрированной в терминах угла заводной рукоятки и, опционально, скорость вращения заводной рукоятки и уровень дросселя механизма.

Крутящий момент заводной рукоятки следует из поршневой силы и угла заводной рукоятки, а также длин шатуна и заводной рукоятки. В терминах этих входных параметров отношение поршневой силы и крутящего момента заводной рукоятки

$\frac{T_{F}}{F_{B}} = - c (s i n (θ) + \frac{s i n (2 θ)}{2 \sqrt{{(\frac{r}{c})}^{2} - \sin^{2} (θ)}}),$

где:

_FB является мгновенной поршневой силой, сопоставленной с основным портом.
_TF является мгновенным крутящим моментом заводной рукоятки, сопоставленным с портом последователя.
c является длиной заводной рукоятки.
θ является мгновенным углом заводной рукоятки.
r является длиной шатуна.

Поршневые размерности

Порт T физического сигнала позволяет вам задать уровень дросселя механизма как часть между 0 и 1. Эта часть соответствует проценту сгенерированной полной мощности. Блок использует вход физического сигнала каждый раз, когда интерполяционная таблица давления в диалоговом окне блока параметрируется только в терминах угла заводной рукоятки.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`T` — Нормированный уровень дросселя механизма, безразмерный
неотрицательный скаляр

Крутящий момент Engine требует как часть максимального возможного крутящего момента.

Вывод

развернуть все

`FC` — Уровень расхода топлива, kg/s
физический сигнал

Топливо используется механизмом.

Сохранение

развернуть все

`B` — Основной порт сопоставлен с поршнем
поступательное механическое устройство

Поступательный порт сохранения механического устройства, который связывает с блоком двигателя.

`F` — Коленчатый вал Engine
вращательное механическое устройство

Порт Follower механизма. Коленчатый вал передает энергию, произведенную от процесса сгорания. Как правило, это - то, где вы присоединили бы муфту и передачу.

Параметры

развернуть все

Поршни

`Number of pistons` — Общее вычисление смещения
4 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Количество поршней в двигателе внутреннего сгорания.

`Offset angle vector` — Верхняя мертвая точка возмещена для каждого поршня
[0, 180, 360, -180] (значение по умолчанию) | вектор

Вектор из поршня возместил углы. Угол смещения задает точку в цикле механизма, когда поршень достигает верхней мертвой точки. Цикл механизма охватывает в углу от-S*180 до +S*180 степеней, где S является количеством диапазонов на цикл.

Размер вектора должен совпасть с количеством поршней. Вектор по умолчанию соответствует четырехтактному двигателю, механизму с четырьмя поршнями.

`Cylinder bore` — В диаметре поршневой цилиндрической стены
.10 `m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

В диаметре поршневой цилиндрической стены. Блок использует это измерение, чтобы вычислить таблицу крутящего момента. Необходимо задать значение, больше, чем нуль.

`Piston stroke` — Продолжительность поступательного поршневого перемещения
.06 `m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Расстояние от полностью сложенного положения до полностью расширенного положения поршня. Блок использует это измерение, чтобы преобразовать давление на поршень в значения крутящего момента. Необходимо задать значение, больше, чем нуль.

`Piston rod length` — Длина шатуна поршня к коленчатому валу
.1 `m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Расстояние от центра поршня прикрепляет отверстие к центру отверстия коленчатого вала в поршневом стержне. Блок использует это измерение, чтобы преобразовать давление на поршень в крутящий момент. Необходимо задать значение, больше, чем нуль.

`Number of strokes per cycle` — Количество ходов поршня, чтобы завершить один цикл сгорания
4 (значение по умолчанию) | положительный даже скаляр

Количество поршневых фаз, требуемых впускать, сожмитесь, воспламенитесь и исчерпайте газы сгорания. Как правило, механизмы являются двухтактником или четырехтактным двигателем. Необходимо использовать кратное два.

`Pressure parameterization` — Решите, что давление применилось к поршню
`By crank angle` (значение по умолчанию) | `By crank angle and throttle` | `By crank angle, throttle, and crank velocity`

Группа параметра, которую вы хотите, чтобы блок использовал, чтобы параметрировать данные о давлении.

`Crank angle vector` — Различные поршневые углы заводной рукоятки
[-360, -90, -30, 10, 30, 90, 160, 360] `deg` (значение по умолчанию) | вектор

Угол поршневой заводной рукоятки, запускающейся в или выше минимального угла и заканчивающейся в или ниже максимального угла. Можно вычислить минимальный или максимальный угол путем умножения количества диапазонов-90 градусами или 90 градусами, соответственно. Необходимо задать по крайней мере два значения.

Каждый элемент в Crank angle vector соответствует элементу в Pressure vector (gauge) или M - строка Pressure matrix (gauge) или каждой матрицы Pressure 3D matrix (gauge).

`Throttle vector` — Различные положения дросселя
[0, .3, .8, 1] (значение по умолчанию) | вектор

Различные положения дросселя, которые соответствуют давлениям в параметрах Pressure 3D matrix (gauge) или Pressure matrix (gauge). Положение дросселя должно остаться в области значений [0,1] с 0 представлениями никакого дросселя и 1 полным газом представления.

Каждый элемент в Throttle vector соответствует N - столбец Pressure matrix (gauge) или каждой матрицы Pressure 3D matrix (gauge).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pressure parameterization на By crank angle and throttle или By crank angle, throttle, and crank velocity.

`Crank velocity vector` — Различные скорости вращения
[0, 1000, 6000] `rpm` (значение по умолчанию) | вектор

Различные скорости заводной рукоятки, которые соответствуют давлениям в Pressure 3D matrix (gauge).

Каждый элемент в Crank velocity vector соответствует одному из O - матрицы Pressure 3D matrix (gauge).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pressure parameterization на By crank angle, throttle, and crank velocity.

`Pressure vector (gauge)` — Проверните параметрированные давления угла
[0, 3, 20, 50, 20, 10, 8, 0] `bar` (значение по умолчанию) | вектор

Вектор из значений давления, которые соответствуют различным угловым положениям заводной рукоятки.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pressure parameterization на By crank angle.

`Pressure matrix (gauge)` — Проверните угол и отрегулируйте параметризованные давления
M-by-N матрица (значение по умолчанию) | матрица

Матрица значений давления, которые соответствуют различному углу заводной рукоятки и регулируют комбинации. Значением по умолчанию является [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 - столбцы в Pressure matrix (gauge).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pressure parameterization на By crank angle and throttle.

`Pressure 3D matrix (gauge)` — Проверните угол, дроссель, и проверните параметрированные давления скорости
M-by-N-by-O матрица (значение по умолчанию) | 3-D матрица

Конкатенированная матрица значений давления, которые соответствуют различному углу заводной рукоятки, дросселю, и проворачивают скоростные комбинации. Значением по умолчанию является 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, вы конкатенируете по измерению O.

По умолчанию, M = 8, N = 4, и O = 3.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pressure parameterization на By crank angle, throttle, and crank velocity.

Коленчатый вал

`Shaft dynamics` — Включите параметры моделирования динамики вала
`No shaft dynamics - Suitable for HIL simulation` (значение по умолчанию) | `Specify shaft stiffness, damping, and inertia`

Опция, чтобы параметрировать динамику вала.

`Base and follower bearing viscous friction coefficients` — Охарактеризуйте системное трение
[0, 0] `deg` (значение по умолчанию) | вектор

Коэффициенты вязкого трения для основного подшипника и последователя, переносящего, в том порядке.

`Initial crank angle` — Запуск положения заводной рукоятки
90 `deg` (значение по умолчанию) | скаляр

Проверните угол в начальный момент времени относительно положения верхней мертвой точки. Цикл механизма охватывает в углу от-S*180 до +S*180 степеней, где S является количеством диапазонов на цикл.

`Stiffness` — Сопротивление деформации
`1e6` `N*m/rad` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Поступательная пружинная жесткость коленчатого вала механизма. Пружинная жесткость составляет эластичное аккумулирование энергии в коленчатом вале из-за существенной податливости.

Коэффициент жесткости коленчатого вала механизма. Этот параметр составляет сопротивление деформации вала.