整车模型系列之发动机模型的建立

目录

外燃机

内燃机

燃气轮机

喷气发动机

排量

缸数

发动机模型的公式

Matlab/Simulink建模

发动机（Engine）是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机（往复活塞式发动机）、外燃机（斯特林发动机、蒸汽机等）、喷气发动机、电动机等。如内燃机通常是把化学能转化为机械能。发动机既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器（如：汽油发动机、航空发动机）。发动机最早诞生在英国，所以，发动机的概念也源于英语，它的本义是指那种“产生动力的机械装置”。

外燃机，就是说它的燃料在发动机的外部燃烧，1816年由苏格兰的R.斯特林所发明，故又称斯特林发动机。发动机将这种燃烧产生的热能转化成动能，瓦特改良的蒸汽机就是一种典型的外燃机，当大量的煤燃烧产生热能把水加热成大量的水蒸汽时，高压便产生了，然后这种高压又推动机械做功，从而完成了热能向动能的转变。

明白了什么是外燃机，也就知道了什么是内燃机。内燃机即往复活塞式发动机，这一类型的发动机与外燃机的最大不同在于它的燃料在其内部燃烧。内燃机的种类十分繁多，常见的汽油机、柴油机是典型的内燃机。

此外还有燃气轮机，这种发动机的工作特点是燃烧产生高压燃气，利用燃气的高压推动燃气轮机的叶片旋转，从而输出动力。燃气轮机使用范围很广，但由于很难精细地调节输出的功率，所以汽车和摩托车很少使用燃气轮机，只有部分赛车装用过燃气轮机。

喷气发动机，是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机。广泛用作飞行器的动力装置。燃料和氧化剂在燃烧室内起化学反应而释放热能.然后热能在喷管中转化为调整气流的功能。除燃料外，氧化剂由飞行器携带的称为火箭发动机，包括固体燃料火箭发动机和液体燃料火箭发动机。

首先来看看最常见的一个发动机参数——发动机排量。发动机排量是发动机各汽缸工作容积的总和，一般用升（L）表示。而汽缸工作容积则是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积，又称为单缸排量，它取决于缸径和活塞行程。发动机排量是非常重要的发动机参数，它比缸径和缸数更能代表发动机的大小，发动机的许多指标都同排气量密切相关。一般来说，排量越大，发动机输出功率越大。

发动机(11张)

了解了排量，再来看发动机的其他常见参数。很多初级车友都反映经常在汽车资料的发动机一栏中见到“L4”、“V6”、“V8”、“W12”等字样，想弄明白究竟是什么意思。这些都表示发动机汽缸的排列形式和缸数。汽车发动机常用缸数有3缸、4缸、6缸、8缸、10缸、12缸等。

Ne发动机转速，lei发动机和液力变矩器泵轮转动惯量，Te发动机泵轮力矩（扭矩）（由节气门和转速决定），Ti液力变矩器泵轮力矩 

输入：节气门开度（与转速Ne有关）、液力变矩器（torque converter）（pump impeller(i叶轮)）力矩：（液力矩器的泵轮通过螺栓与发动机驱动盘固定在一起；使用液力变矩器,可以实现发动机轻载启动,有效隔离和吸收来自发动机和传动系统的振动,实现柔性传动）

输出：发动机转速

步骤：根据节气门开度和发动机转速求扭矩，要二维查表，积分输出值有上下限。

 查表函数即利用发动机节气门与转速的关系求出发动机转矩