模拟直列式多缸发动机瞬态曲柄运动学和总机械损失的模型[外文翻译].doc

附件C：译文


模拟直列式多缸发动机瞬态曲柄运动学和总机械损失的模型

R Potenza1, J F Dunne1*, S Vulli1, and D Richardson2
1英国布赖顿素赛克斯大学工程与设计系
2英国考文垂捷豹汽车有限公司先进动力传动设计
原稿经修改后于2007年3月29日同意发表

摘要：在多缸汽油机上装上测力计，然后用两自由度动态模型建模模拟瞬时曲柄运动学和总机械损失。仿真模型用指定的缸内气体压力、加载的名义制动转矩和总摩擦损失驱动。现有的未成熟的经验转矩损失模型（建立在标准柴油机数据基础上）用于解释活塞组件、轴承及其他部件的瞬时摩擦损失。这个模型专门模拟三缸直列式发动机（DISI）曲轴动力学和比较制动力矩，但不包括减速箱。这个模型要将总的摩擦损失和不含大量传感元件的发动机制动力矩分开，否则要校准分析摩擦模型。一个等效的仿真模型也采用不考虑摩擦的内燃机曲轴。为了用两个模型模拟在某一平均转速下的稳态运行，将输出转矩进行迭代。内燃机模型通过扩大总的输出转矩来对内部损失做必要的补偿。两个模拟模型对曲柄动力学和从三缸直列式内喷发动机上加载测力机得到的制动力矩进行比较。该论文表明，通过比较发动机的模拟测量输出扭矩和实际输出扭矩，这个被提议的模型给了一个总机械损失的高速情况的预测。在低速情况下，瞬态模型仍然是不准确的。它也表明，除了在无载的条件下，对于模拟瞬态曲轴运动学，运用平均扭矩来补偿摩擦是完全可以接受的（如燃气轮机曲柄）。这是首次关于包括全面比较和验证使用多缸缸内直喷发动机数据的模拟模型的分析。

关键词：直列发动机，多体动力学，半经验摩擦模型

1、 引言
性能仿真在预测输出信息时是以个重要的工具，比如对指定引擎（IC）的曲轴运动学和负载转矩的瞬时设计和开发。它对进一步发展和优化传动系统也是非常有价值的。一个好的发动机仿真模型要求要充分考虑影响发动机输出特征的所有因素。可能存在的因素有：（a）预测输出信息，比如对于特定发动机的控制情况（包括进气压力、温度、空气燃料比、燃料质量注射率、时间）的瞬态曲轴运动学和负载转矩；（b）特定气缸压力预测引擎输出的较低目标；（c）解决使用曲轴模型和测量曲轴运动学来反求气缸压力的目标。