活塞

往复式内燃机的活塞机构。

模块类型: Engee1DMechanical.Engines.SinglePiston

库中的路径:

/Physical Modeling/1D Mechanical/Engines & Motors/Piston

资料描述

座活塞*它是往复式内燃机的活塞机构。座 *活塞*考虑到传递到发动机曲轴的瞬时扭矩，这允许您模拟活塞旋转时发生的变速器振动。要模拟多活塞发动机，请使用块 *活塞发动机.

端口*B*是平移运动的活塞，并且端口*F*是旋转的曲轴。作用在活塞上的力由气缸内的压力和横截面积决定。该装置从插值表接收燃烧压力，参数化取决于曲柄的旋转角度，如果需要，曲柄的角速度和发动机的节气门开度水平。

曲柄的扭矩取决于作用在活塞上的力，曲柄的旋转角度，以及曲柄和连杆的长度。就这些参数而言，曲轴的扭矩与作用在活塞上的力之比表示如下:

哪里

-作用在与驱动口相连的活塞上的瞬时力*B*;
-连接到从属端口的曲柄的瞬时扭矩*F*;
-曲柄长度;
-瞬时曲柄旋转角度;
-连杆长度。

活塞尺寸

piston engine cn

输入端口*T*允许您将发动机的油门水平设置为 0 以前 1. 该分数对应于总功率的百分比。单位使用输入端口*T*每当在单位参数窗口的压力内插表仅由曲柄的旋转角度参数化。

港口

非定向

# F — 从端口连接到曲柄的扭矩
旋转力学

Details

连接到发动机的曲轴的非定向端口。

程序使用名称

follower_flange

# B — 连接到作用在活塞上的力的前导端口
平移力学

Details

连接到发动机缸体的非定向端口。

程序使用名称

base_flange

输出

# 财务委员会 — 燃料消耗量，kg/s
标量,标量

Details

返回油耗数据的输出端口。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 *燃油消耗模型*下列值之一:

每转恒定;
基于转速和扭矩的燃油消耗;
基于转速和扭矩的制动比油耗;
基于转速和制动平均有效压力的制动比油耗.

数据类型	`漂浮64`
复数支持	非也。

输入

# T — 发动机的归一化节气门开度水平，无量纲
标量,标量

Details

确定发动机节气门位置的输入端口。

数据类型	`漂浮64`
复数支持	非也。

参数

主要的

# 偏移角 — 发动机循环中部与顶部死点之间的角度偏差
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

活塞到达顶死点时发动机循环中的点。发动机的运行周期涵盖了一系列角度，从以前度，在哪里 -参数值 每循环冲程数.

计量单位	`rad` \| `deg` \| `rev` \| `mrad` \| `arcsec` \| `arcmin` \| `gon`
默认值	`0.0 deg`
程序使用名称	`phi_offset`
可计算	是

# 节气门向量 — 不同的节气门位置

Details

参数中压力对应的不同节气门位置 压力矩阵（表压）*或 *压力3D矩阵（表压）. 节气门位置必须保持在范围内 [0, 1]，在哪里 0 意味着节流阀完全关闭，并且 1 -全油门开度。

参数的每个元素 节气门向量*对应于 -参数的第th列 *压力矩阵（表压）*或每个参数矩阵 *压力3D矩阵（表压）.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *压力参数化*价值 按曲轴转角和节气门 或 按曲轴转角、节气门开度和曲轴转速.

默认值	`[0.0, 0.3, 0.8, 1.0]`
程序使用名称	`throttle_position_vector`
可计算	是

# 曲柄转角向量 — 活塞曲柄的不同旋转角度
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

活塞曲柄转动的角度，从最小角度或更高开始并以最大角度或更低结束。最小或最大角度可以通过将循环数乘以 −90 学位或 90 度，分别。必须至少指定两个值。

参数的每个元素 曲柄转角向量*对应于参数元素 *压力矢量（表压）*或 -参数的第一行 *压力矩阵（表压）*或每个参数矩阵 *压力3D矩阵（表压）.

计量单位	`rad` \| `deg` \| `rev` \| `mrad` \| `arcsec` \| `arcmin` \| `gon`
默认值	`[-360.0, -90.0, -30.0, 10.0, 30.0, 90.0, 160.0, 360.0] deg`
程序使用名称	`phi_crank_vector`
可计算	是

# 轴承粘性摩擦系数 — 主、连杆轴承耗散功率的能力
N*m*s/rad | mN*m*s/rad | kN*m*s/rad | kgf*m*s/rad | lbf*ft*s/rad

Details

主、连杆轴承的综合粘滞摩擦系数。该装置使用该参数来计算由于驱动轴和从动轴之间的粘性摩擦引起的功率损失。

计量单位	`Nms/rad` \| `mNms/rad` \| `kNms/rad` \| `kgfms/rad` \| `lbffts/rad`
默认值	`0.001 Nms/rad`
程序使用名称	`viscous_coefficient`
可计算	是

# 气缸孔径 — 活塞缸壁内径
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

活塞缸壁的内径。座 *活塞*使用此参数计算扭矩插值表。您必须指定大于零的值。

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`0.1 m`
程序使用名称	`cylinder_bore`
可计算	是

# 压力矢量（表压） — 参数化的压力值取决于曲柄的旋转角度
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

曲柄旋转角度的不同位置对应的压力值的向量。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *压力参数化*价值 按曲轴转角.

计量单位	`Pa` \| `uPa` \| `hPa` \| `kPa` \| `MPa` \| `GPa` \| `kgf/m^2` \| `kgf/cm^2` \| `kgf/mm^2` \| `mbar` \| `bar` \| `kbar` \| `atm` \| `ksi` \| `psi` \| `mmHg` \| `inHg`
默认值	`[0.0, 3.0, 20.0, 50.0, 20.0, 10.0, 8.0, 0.0] bar`
程序使用名称	`p_vector`
可计算	是

# 压力3D矩阵（表压） — 参数化压力值取决于曲柄旋转角度、油门位置和曲柄转速
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

对应于曲柄角度、节气门位置和曲柄旋转速度的不同组合的压力值的组合矩阵。

参数元素 *曲柄转角向量*比赛线条。参数元素 *节气门向量*比赛列。参数元素 *曲柄速度矢量*匹配沿维度组合的矩阵 .

默认情况下 , 和 .

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *压力参数化*价值 按曲轴转角、节气门开度和曲轴转速.

计量单位	`Pa` \| `uPa` \| `hPa` \| `kPa` \| `MPa` \| `GPa` \| `kgf/m^2` \| `kgf/cm^2` \| `kgf/mm^2` \| `mbar` \| `bar` \| `kbar` \| `atm` \| `ksi` \| `psi` \| `mmHg` \| `inHg`
默认值	`[0.0 0.0 0.0 0.0; 0.0 0.9 2.4 3.0; 0.0 6.0 16.0 20.0; 0.0 15.0 40.0 50.0; 0.0 6.0 16.0 20.0; 0.0 3.0 8.0 10.0; 0.0 2.4 6.4 8.0; 0.0 0.0 0.0 0.0;;; 0.0 0.0 0.0 0.0; 0.0 0.9 2.4 3.0; 0.0 6.0 16.0 20.0; 0.0 15.0 40.0 50.0; 0.0 6.0 16.0 20.0; 0.0 3.0 8.0 10.0; 0.0 2.4 6.4 8.0; 0.0 0.0 0.0 0.0;;; 0.0 0.0 0.0 0.0; 0.0 0.9 2.4 3.0; 0.0 6.0 16.0 20.0; 0.0 15.0 40.0 50.0; 0.0 6.0 16.0 20.0; 0.0 3.0 8.0 10.0; 0.0 2.4 6.4 8.0; 0.0 0.0 0.0 0.0] bar`
程序使用名称	`p_array`
可计算	是

Details

不同的曲柄转速对应于参数中的压力 压力3D矩阵（表压）.

参数的每个元素 曲柄速度矢量*对应于 -参数矩阵 *压力3D矩阵（表压）.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *压力参数化*价值 按曲轴转角、节气门开度和曲轴转速.

计量单位	`rad/s` \| `deg/s` \| `rad/min` \| `deg/min` \| `rpm` \| `rps`
默认值	`[0.0, 1000.0, 6000.0] rpm`
程序使用名称	`w_vector`
可计算	是

# 初始曲柄转角 — 曲柄的初始位置
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

曲柄在时刻零相对于上死点位置的旋转角度。

计量单位	`rad` \| `deg` \| `rev` \| `mrad` \| `arcsec` \| `arcmin` \| `gon`
默认值	`90.0 deg`
程序使用名称	`phi_start`
可计算	是

# 压力矩阵（表压） — 参数化的压力值取决于曲柄的旋转角度和节流阀的位置
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

对应于曲柄角和节气门位置的不同组合的压力值的矩阵。

参数元素 曲柄转角向量*比赛参数行 *压力矩阵（表压）. 参数元素 节气门向量*比赛参数列 *压力矩阵（表压）.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *压力参数化*价值 按曲轴转角和节气门.

计量单位	`Pa` \| `uPa` \| `hPa` \| `kPa` \| `MPa` \| `GPa` \| `kgf/m^2` \| `kgf/cm^2` \| `kgf/mm^2` \| `mbar` \| `bar` \| `kbar` \| `atm` \| `ksi` \| `psi` \| `mmHg` \| `inHg`
默认值	`[0.0 0.0 0.0 0.0; 0.0 0.9 2.4 3.0; 0.0 6.0 16.0 20.0; 0.0 15.0 40.0 50.0; 0.0 6.0 16.0 20.0; 0.0 3.0 8.0 10.0; 0.0 2.4 6.4 8.0; 0.0 0.0 0.0 0.0] bar`
程序使用名称	`p_matrix`
可计算	是

# 每循环冲程数 — 完成一个燃烧循环所需的活塞冲程数

Details

燃烧产物的进气、压缩、燃烧和排气所需的活塞冲程数。通常发动机是二冲程或四冲程。您必须使用两个的倍数。

默认值	`4`
程序使用名称	`strokes_per_cycle_count`
可计算	是

# 活塞连杆长度 — 活塞与曲轴之间的连杆长度
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

活塞销孔中心到活塞连杆中曲轴孔中心的距离。该装置使用此参数将活塞上的压力转换为扭矩。必须指定大于零的值。

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`0.1 m`
程序使用名称	`rod_length`
可计算	是

# 压力参数化 — 施加在活塞上的压力的确定
按曲轴转角 | 按曲轴转角和节气门 | 按曲轴转角、节气门开度和曲轴转速

Details

块应用于参数化压力数据的一组参数。

值	`By crank angle` \| `By crank angle and throttle` \| `By crank angle, throttle and crank velocity`
默认值	`By crank angle`
程序使用名称	`parameterization`
可计算	无

# 活塞行程 — 活塞前进行程的长度
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

完全缩回到活塞的完全伸展位置的距离。座 *活塞*使用此参数将活塞压力转换为扭矩值。您必须指定大于零的值。

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`0.06 m`
程序使用名称	`stroke_piston`
可计算	是

燃油消耗

# 每转燃油消耗量 — 每个曲柄转速的燃料消耗
mg/rev | kg/rad

Details

曲轴每转一圈消耗的燃料量。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *燃油消耗模型*价值 每转恒定.

计量单位	`mg/rev` \| `kg/rad`
默认值	`25.0 mg/rev`
程序使用名称	`fuel_consumption_per_revolution`
可计算	是

# 制动比油耗表 — 制动时的特定油耗数据
s^2/m^2 | s^2/ft^2 | g/(hr*kW)

Details

制动时的特定燃料消耗的指标矩阵。比燃料消耗是燃料消耗与功率输出的比率。行数必须等于参数中的元素数 转速向量. 列数必须等于参数中的元素数 扭矩向量.

选择值时 基于转速和扭矩的制动比油耗 为参数 *燃油消耗模型*该参数是制动过程中特定燃料消耗的指标矩阵，对应于发动机速度和扭矩的矢量。

选择值时 基于转速和制动平均有效压力的制动比油耗 为参数燃油消耗模型*该参数是制动期间特定燃料消耗的指标矩阵，其对应于制动期间发动机速度和平均有效压力的向量。行数必须等于参数中的元素数。 *转速向量. 列数必须等于参数中的项数。 制动平均有效压力向量.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *燃油消耗模型*价值 基于转速和扭矩的制动比油耗 或 基于转速和制动平均有效压力的制动比油耗.

计量单位	`s^2/m^2` \| `s^2/ft^2` \| `g/(hr*kW)`
默认值	`[410.0 380.0 300.0 280.0 270.0 290.0 320.0 380.0; 410.0 370.0 290.0 270.0 260.0 270.0 285.0 320.0; 415.0 380.0 290.0 275.0 265.0 270.0 270.0 300.0; 420.0 390.0 310.0 290.0 285.0 280.0 280.0 285.0; 430.0 410.0 340.0 320.0 310.0 300.0 310.0 320.0; 450.0 430.0 370.0 340.0 330.0 330.0 350.0 380.0] g/(hr*kW)`
程序使用名称	`BSFC_matrix`
可计算	是

Details

发动机转速和转矩矢量对应的燃料消耗值的矩阵。行数必须等于参数中的元素数 转速向量. 列数必须等于参数中的元素数 扭矩向量.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *燃油消耗模型*价值 基于转速和扭矩的燃油消耗 或 基于转速和扭矩的制动比油耗.

计量单位	`kg/s` \| `kg/hr` \| `kg/min` \| `g/hr` \| `g/min` \| `g/s` \| `t/hr` \| `lbm/hr` \| `lbm/min` \| `lbm/s`
默认值	`[0.5 0.9 1.4 1.6 1.9 2.7 3.4 4.4; 1.0 1.7 2.7 3.1 3.6 5.0 6.0 7.4; 1.4 2.7 4.0 4.8 5.6 7.5 8.5 10.5; 2.0 3.6 5.8 6.7 8.0 10.4 11.7 13.3; 2.5 4.8 7.9 9.4 10.8 14.0 16.2 18.6; 3.1 6.0 10.3 11.9 13.8 18.4 22.0 26.5] g/s`
程序使用名称	`fuel_consumption_matrix`
可计算	是

# 燃油消耗模型 — 燃料消耗参数化
无燃油消耗 | 每转恒定 | 基于转速和扭矩的燃油消耗 | 基于转速和扭矩的制动比油耗 | 基于转速和制动平均有效压力的制动比油耗

Details

的油耗计算模型。模型的参数化与典型的工业数据兼容。

如果为参数 *燃油消耗模型*选择任何值，但 无燃油消耗，则激活*FC*端口及其关联参数。如果值设置为 无燃油消耗 单位不会计算油耗。选择此值可提高仿真速度。

值	`No fuel consumption` \| `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`
默认值	`No fuel consumption`
程序使用名称	`fuel_consumption_model`
可计算	无

Details

插补表的参数化中使用的发动机转速的矢量。向量的长度必须与参数的长度匹配。 扭矩向量.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *燃油消耗模型*下列值之一:

基于转速和扭矩的燃油消耗;
基于转速和扭矩的制动比油耗;
基于转速和制动平均有效压力的制动比油耗.

计量单位	`rad/s` \| `deg/s` \| `rad/min` \| `deg/min` \| `rpm` \| `rps`
默认值	`[1000.0, 2000.0, 3000.0, 4000.0, 5000.0, 6000.0] rpm`
程序使用名称	`w_fuel_consumption_vector`
可计算	是

# 制动平均有效压力向量 — 产生给定扭矩所需的气缸内平均压力
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

平均有效制动压力的值的向量。平均有效制动压力的值满足表达式

哪里

-输出扭矩;
—每转的周期数;
-气缸的工作容积。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *燃油消耗模型*价值 基于转速和扭矩的燃油消耗 或 基于转速和制动平均有效压力的制动比油耗.

计量单位	`Pa` \| `uPa` \| `hPa` \| `kPa` \| `MPa` \| `GPa` \| `kgf/m^2` \| `kgf/cm^2` \| `kgf/mm^2` \| `mbar` \| `bar` \| `kbar` \| `atm` \| `ksi` \| `psi` \| `mmHg` \| `inHg`
默认值	`[0.0, 250.0, 500.0, 625.0, 750.0, 1000.0, 1150.0, 1250.0] kPa`
程序使用名称	`BMEP_vector`
可计算	是

# 插值方法 — 转速和转矩对给定范围内的值的依赖性
线性 | 平滑

Details

转速和转矩的中间值时计算燃料消耗的插值方法。燃料消耗在插值表中指示的范围之外保持恒定。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *燃油消耗模型*下列值之一:

基于转速和扭矩的燃油消耗;
基于转速和扭矩的制动比油耗;
基于转速和制动平均有效压力的制动比油耗.

值	`Linear` \| `Smooth`
默认值	`Linear`
程序使用名称	`fuel_consumption_interpolation_type`
可计算	无

# 扭矩向量 — 施加在设定转速上的扭矩
N*m | uN*m | mN*m | kN*m | MN*m | GN*m | kgf*m | lbf*in | lbf*ft

Details

插补表参数化中使用的电机扭矩矢量。向量的长度必须与参数的长度匹配。 转速向量.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *燃油消耗模型*价值 基于转速和扭矩的燃油消耗 或 基于转速和扭矩的制动比油耗.

计量单位	`Nm` \| `uNm` \| `mNm` \| `kNm` \| `MNm` \| `GNm` \| `kgfm` \| `lbfin` \| `lbf*ft`
默认值	`[0.0, 80.0, 160.0, 200.0, 240.0, 320.0, 360.0, 400.0] N*m`
程序使用名称	`T_fuel_consumption_vector`
可计算	是