基于四参数的汽车发动机外特性模型

可视化编程技术在发动机外特性曲线绘制中的应用
孙振军; 陈福恩; 姬鹏
【期刊名称】《《农业装备与车辆工程》》
【年(卷),期】2005(000)002
【摘要】通过对汽车发动机外特性的理论分析,在处理汽车发动机外特性曲线时,建立了一种适合处理发动机外特性曲线的三次样条函数拟合的数学模型,在
C++Builder可视化开发平台上,编制了汽车发动机外特性曲线绘制程序。

利用三次样条函数插值法对实验数据进行拟合,实现了发动机外特性曲线绘制的自动化。

【总页数】3页(P20-22)
【作者】孙振军; 陈福恩; 姬鹏
【作者单位】河北工程学院 056021; 吉林大学 130022
【正文语种】中文
【中图分类】TH126
【相关文献】
1.Visual Basic可视化编程技术在超多跨径桥梁设计中的应用 [J], 夏红波;熊峰;陈俊
2.基于VB与Matlab的发动机外特性曲线绘制 [J], 王丽;迟永滨
3.可视化编程技术在发动机外特性曲线绘制中的应用 [J], 孙振军;陈福恩;姬鹏
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5.可视化编程技术在电路的计算机辅助分析中的应用 [J], 孙丽贤
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发动机零件特征参数化模型-回复什么是发动机零件特征参数化模型？它的作用是什么？如何构建一个发动机零件特征参数化模型？本文将从这些方面逐步回答这些问题。

一、什么是发动机零件特征参数化模型？发动机零件特征参数化模型是指将发动机零部件的特征参数进行建模和参数化的过程。

在这个模型中，我们可以通过改变零件的特征参数来改变零件的性能和功能。

这种模型可以帮助工程师更好地理解和预测零件的行为，优化设计及性能，并加快设计和制造过程。

发动机零件特征参数化模型的作用主要有以下几个方面：1. 设计优化：通过改变零件特征参数，可以实现设计上的优化。

例如，通过调整进气道的尺寸和形状，可以提高进气效率，从而提高整个发动机的性能。

2. 预测和仿真：通过将零件的特征参数输入到模型中，可以预测零件在不同工况下的性能。

这对于设计过程中的决策和评估具有重要意义。

3. 制造指导：发动机零件特征参数化模型可以为制造过程提供指导。

根据不同的特征参数，选择和调整适当的加工工艺和工艺参数，以确保零件的准确制造。

二、如何构建一个发动机零件特征参数化模型？构建发动机零件特征参数化模型的过程可以分为以下几个步骤：1. 数据采集：首先，需要收集发动机零件的相关数据。

这些数据可以来自于实验测试、现有的零件库或仿真软件的模拟结果。

数据的质量和准确性对模型的建立和应用具有重要影响，因此需要特别关注。

2. 特征提取：根据所收集到的数据，选择合适的特征进行提取。

这些特征应该能够表征零件的重要特性，如尺寸、形状、材料性质等。

特征提取可以通过数据分析和统计方法来完成。

3. 模型建立：选择适当的数学模型和算法来建立发动机零件特征参数化模型。

常用的模型包括多元回归、人工神经网络、支持向量机等。

模型的建立需要考虑数据的非线性和多变量关系，同时也要考虑模型的鲁棒性和可解释性。

4. 参数化：根据所选择的特征和模型，将零件的特征参数作为输入变量，将零件的性能指标作为输出变量，建立参数间的关系。

基于四参数的汽车发动机外特性模型周燕;商高高;何建清【摘要】Theoretical model of external characteristic of engine based on four parameters was built after analyzing the establishment condition of traditional engine external characteristic model and the drawbacks of existing models by putting forward "accessories loss coefficient at maximum power" under the four parameters.Le.Max.power,max.torque and relative rotating speed,and so on.Then an example was cited to analyze accuracy and practicability of the theoretical model by Matlab.Finally,service conditions of the model were proposed.%分析了传统发动机外特性模型建立的条件和现有模型的不足,在只有发动机最大功率、最大扭矩及其对应转速等四大参数的情况下,引入最大功率点的附件损失系数,建立了基于四参数的发动机使用外特性模型.结合具体实例分析了该计算模型与拟合模型及试验数据的偏差,运用Matlab程序分析了该理论模型的精确性和工程实用性,最后提出了该模型的使用条件.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2011(000)010【总页数】2页(P148-149)【关键词】外特性;理论计算模型;程序设计【作者】周燕;商高高;何建清【作者单位】江苏大学汽车与交通工程学院,镇江212013;江苏大学汽车与交通工程学院,镇江212013;总装备部汽车试验场,南京210028【正文语种】中文【中图分类】TH16;U462.3+11 引言当缺乏发动机试验数据，仅有发动机四个性能指标参数（最大功率、最大扭矩及其二者相应转速）时，能否建立一个较为精确且能够满足工程计算精度要求的发动机外特性模型一直是国内外专家潜心研究的问题[1-2]。

汽车发动机特性仿真研究
赵亚男;赵福堂;刘碧荣
【期刊名称】《北京交通大学学报》
【年(卷),期】2008(032)001
【摘要】将发动机速度、负荷和万有特性离散化为矩阵形式,采用曲线拟合、曲面拟合、神经网络等方法进行数学建模,建立了汽车发动机仿真数学模型,开发了计算仿真程序.仿真实例表明,对发动机外特性进行拟合,拟合阶次越高,结果越精确,一般采取5阶拟合即可以真实反映发动机的外特性.对发动机万有特性与负荷特性进行拟合,拟合度为99.85%,试验数据模型化后的结果符合要求.建立的数学模型具有很高的模拟精度,能精确地反映出发动机的特性.
【总页数】4页(P97-100)
【作者】赵亚男;赵福堂;刘碧荣
【作者单位】北京理工大学,交通工程系,北京,100081;北京理工大学,交通工程系,北京,100081;北京理工大学,交通工程系,北京,100081
【正文语种】中文
【中图分类】U464.11
【相关文献】
1.汽车发动机橡胶悬置动特性仿真与试验研究 [J], 张伟峰;李金山;彭建方;魏道高
2.汽车发动机橡胶悬置动特性仿真与试验研究 [J], 张伟峰;李金山;彭建方;魏道高
3.基于键合图理论的汽车发动机液压悬置动特性的仿真研究 [J], 姜明;侯硕;才建军;
韩清凯;张天侠;闻邦椿
4.汽车发动机散热器特性仿真研究 [J], 张行周;马重芳
5.汽车发动机冷却系统动态特性仿真 [J], 于海群;魏琪
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发动机外特性模拟的多目标优化方法陈伟国;王伟【摘要】为提升计算效率,在发动机前期计算中引进现代实验设计(design of exporiments,DOE)技术,从众多的变量中发现主效应和相互作用比较显著的参数;通过对拉丁超立方设计方法选取的样本进行模拟计算,推出响应表达式进行曲面拟合.结果表明:DOE技术可以在样本量较少的情况下准确的完成发动机外特性的优化.【期刊名称】《内燃机与动力装置》【年(卷),期】2018(035)003【总页数】5页(P56-60)【关键词】试验设计;曲面响应设计;性能模拟【作者】陈伟国;王伟【作者单位】奇瑞汽车股份有限公司发动机研究院整机技术部,安徽芜湖241009;奇瑞汽车股份有限公司发动机研究院整机技术部,安徽芜湖241009【正文语种】中文【中图分类】U464.12现代实验设计(design of experiments，简写为DOE)技术的应用领域涵盖冷启动排放控制、进排气系统以及进排气型线相位设计、可变配气机构的优化等。

DOE 技术能大幅节约开发时间，提高研发的效率。

DOE的主要目的包括两个方面。

1) 确定哪些参数对响应的影响最大。

2) 确定把有影响的参数定在什么水平，使得响应达到或尽可能的接近希望值[1] 。

现代DOE技术是一门以数学建模、统计学理论、计算机辅助建模为基础，基于模型优化的前沿学科。

目前，先进的DOE技术由欧洲及美国从事DOE开发和技术支持的企业主导，如奥地利的AVL、美国福特等。

国内DOE技术应用和发展相对比较迟缓[2-13]。

图1 DOE优化流程图在某款新型汽油发动机外特性模拟多目标优化工作中引入DOE技术。

对多个参数进行样本取样，根据计算结果建立数学模型，确定各参数与响应值之间关系，根据响应模型对各参数进行优化，提升发动机的外特性。

图2 计算结果与试验结果对比该款发动机外特性模拟任务基于DOE的优化流程见图1。

1 性能计算模型发动机概念设计需要研究各项参数对发动机性能的影响。

发动机外特性曲线汇总1、CY4100ZLQ适用范围：·是经济型载货车、小客车、工程机械及发电设备的理想动力。

主要技术特点：CY4100ZLQ型增压柴油机是在我公司CY4100柴油机的基础上，采用增压中冷技术，通过对进排气系统、燃油供给系统、燃烧系统、冷却系统及润滑系统的改进设计开发研制而成。

·采用新型喷油泵与进气系统、更高的润滑冷却性能，燃烧室优化匹配组合，提高柴油机的动力性和经济性，有效降低排放·增加了预热塞装置，确保发动机在-20℃状态下能够顺利起动·重新设计活塞环，第一气环采用镀铬桶面环，第二气环采用扭曲环，油环采用加弹簧衬圈结构。

·排量大、动力储备充足，起步、提速、爬坡，性能优越。

·根据用户需求可配置空调、排气制动、转向助力泵、电熄火等辅助装置。

外型连接尺寸速度特性曲线发动机所配车型CY4100ZLQ主要技术参数型号：CY4100ZLQ增压中冷型形式：立式直列、水冷、四冲程、增压中冷气缸数：4—100×118工作容积： 3.707燃烧室形式：直喷四角型燃烧室压缩比：17.5:1共轨( FIE )：喷射压力(最大没轨压力)bar喷射正时装置( ECU )：额定功率/转速：70/320075/300081/2900最大扭矩/转速：235/1600265/1800-2000320/1500 全负荷最低燃油消耗率：≤220最高空载转速：3680怠速稳定转速：700-750机油燃油消耗百分比% ：≤0.6工作顺序：1-3-4-2噪声限制：114烟度：≤2.0排放标准：欧Ⅱ整机净质量：340外形参考尺寸：791×694×7552、勇士之心-CYQD32Ti适用范围：·该产品适用于各种轻型卡车、越野车、皮卡车、轻型客车、多功能车(MPV)等。

主要技术特点：·尼桑技术、国际先进水平，有自然吸气、废气再循环(EGR)、增压、增压中冷四种产品。

第9章发动机特性内容提要1 .发动机特性与特性曲线的含义、分类与意义2 .发动机调整特性的含义、分类与曲线3 .发动机负荷特性4 .发动机速度特性5 .发动机方有特性6 .发动机调速特性7 .发动机性能指标的校正9.1基本概念全面了解发动机在全部工况下的性能指标的变化，对合理使用、检查与修理发动机，都有很强的适用价值。

10.LI发动机特性与特性曲线1 .发动机特性发动机性能指标随调整状况及运转状况而变化的关系称为发动机特性。

发动机性能指标主要有功率、转矩、燃料消耗率、排气温度、排气烟度等；调整状况主要指柴油机的供油提前角、汽油机的点火提前角、发动机燃料等可调因素对发动机性能的影响；运转状况一般指发动机转速和负荷等。

2 .特性曲线为了直观显示发动机的特性，常以曲线形式表示，称为发动机特性曲i线。

图97为AUdi(奥迪)2.4L四缸5气式门汽油机的外特性曲线。

3 .发动机特性分类发动机特性分调整特性和性能特性两大类。

(1)调整特性指发动机的性能指标随调整状况而变化的关系。

如柴油机的供油提前角调整特性、汽油机的点火提前角调整特图9T发动机特性曲线性、汽油机的燃料调整特性等。

(Audi2.4L5气门V6汽油机外特性)(2)性能特性指内燃机的性能指标随运行工况而变化的关系。

如负荷特性、速度特性、调速特性、万有特性、螺旋桨特性等。

9.1.2 发动机特性的制取发动机特性需在特地的试验台（俗称发动机台架）上进行，图9-2显示了带水力测功器的试验台的基本组成。

它可以模拟发动机的实际工况，使其在要求的转速和负荷下工作，并可以同步测量发动机在各种工况下的功率、燃料消耗、废气排放、气缸压力等性能参数。

发动机特性试验，我国已有标准，需按有关标准，在规定的条件下进行。

9-水温传感器Io-油压传感器11-排温传感器12-气缸压力传感器13-油压传感器14-针阀升程仪15-电 荷放大器16-电荷放大器17-霍尔针阀传感器18-示 波器19-水力测功器20-转角信号发生器21-电荷放 大器22-A/D 转换板23-微机24-打印机25-显示器它是指在发动机转速肯定和油量掌握机构条件下，其功率、燃料消耗率等性能指标随供油提前角变化而变化的关系。

发动机特性计算的仿真对象模型
陈策;胡良谋;李军
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2004(21)2
【摘要】应用面向对象的分析与设计方法,将发动机特性仿真计算定义为部件计算――工质流计算――流动关系计算三个层次,并将这种层次关系概括为类属层次结构,从而得到了特性计算的仿真对象模型,通过实例,验证了这种建模方式的可扩充能力和可重用性.
【总页数】3页(P25-27)
【作者】陈策;胡良谋;李军
【作者单位】空军工程大学工程学院飞机与发动机系,陕西,西安,710038;空军工程大学工程学院飞机与发动机系,陕西,西安,710038;空军工程大学工程学院飞机与发动机系,陕西,西安,710038
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.发动机特性计算模型在整车性能计算中的应用 [J], 张京明;赵桂范;姜立标
2.水平对置二冲程活塞发动机工作特性仿真研究 [J], 李冠东;杨翼飞;梅杰;黄嘉炜;严晟凯
3.基于算法组件动态组合的固体火箭发动机计算机辅助设计/计算机仿真(SRMCAD/CS) [J], 何允钦;梁国柱
4.面向对象的发动机特性计算的建模与仿真 [J], 陈策;王文栋;李军
5.联邦对象模型与仿真对象模型开发过程建模 [J], 林新;贾荣珍
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发动机特性建模方法的选择程力学发动机的特性是在工程设计中非常重要的参数，而建立发动机特性模型是一个非常复杂的工作，需要综合考虑多个因素。

在建立特性模型的过程中，选择合适的建模方法对于提高模型准确性和可用性是至关重要的。

本文将介绍发动机特性建模中常用的几种方法，并分析其特点和适用范围，为工程人员进行特性建模提供参考。

1. 经验公式法经验公式法是一种根据实验数据统计得出的经验公式进行计算的方法，可以快速简便地估算发动机的一些特性参数，如燃油消耗量和功率输出等。

这种方法主要适用于工程中一些快速估算和初步设计阶段，精度较低，容易受到实验数据质量和统计方法的限制。

2. 统计回归法统计回归法是一种通过统计分析建立数学模型的方法。

该方法一般需要收集多组试验数据，然后根据回归分析方法建立数据与特性参数之间的关系模型。

这种方法适用于不同负载和运行工况下发动机特性的建立，但需要对数据质量和分析方法有较高的要求。

3. 计算流体力学（CFD）法计算流体力学法是一种通过数值计算的方式来模拟流体运动和流场参数变化的方法。

在发动机特性建模中，采用CFD方法可以精细地模拟发动机内部流场，分析流动特性和热特性等方面的参数，并且可以进行多工况下的建模和优化分析。

但是CFD方法对计算机硬件性能要求很高，并且需要有足够的数值界面和计算模型支持。

4. 神经网络法神经网络法是一种基于人工神经网络模型的方法。

该方法通过构建一种复杂的、非线性的数学模型来描述发动机特性参数之间的关系，能够更好地体现发动机特性的非线性性和复杂性。

神经网络方法需要有较高的技术水平来确定模型的神经元数量和权重参数，但是对于特性建模非常有效，具有极高的准确性和适应性。

5. 相似律法相似律法是一种通过考虑不同比例条件下的流体流动的相似性特征来建立模型的方法。

该方法认为不同比例条件下的流场物理量之间存在一定的相似度，因此可以通过不同比例模型的设计和建模，推导出不同比例条件下发动机的特性参数变化规律。

基于外特性的动力电池参数估计与建模
随着电动汽车的普及和发展，动力电池作为电动汽车的重要组成部分，其参数的准确估计和建模对于电动汽车性能的预测和控制至关重要。

基于外部特性的动力电池参数估计和建模是一种常见的方法，可以通过对电池的电流-电压特性曲线进行分析，来估计电池的内部参数。

基于外特性的动力电池参数估计需要通过实验来获取电流-电压曲线数据。

在实验过程中，需要记录电池的电压和电流值，并根据这些数据绘制电流-电压特性曲线。

曲线的形状和特征可以反映出电池的性能和特性。

通过对电流-电压特性曲线的分析，可以估计出电池的一些重要参数。

开放电路电压（OCV）可以表示电池在没有外部负载时的电压，可以通过曲线的纵坐标截距来估计。

内电阻是电流-电压曲线的斜率的倒数，可以通过曲线的斜率来估计。

而电池的容量可以通过曲线的面积来估计，面积越大表示容量越大。

然后，将估计出的参数用于建立动力电池模型。

动力电池可以使用电路模型来表示，常用的模型有等效电路模型和经验模型。

等效电路模型使用电阻、电容和电感等元件来描述电池的性能，可以根据估计出的参数来确定各个元件的取值。

经验模型则是根据电池的实际工作性能得出的经验公式，可以根据估计出的参数来确定模型的参数。

通过对建立的动力电池模型进行仿真和实验验证，可以评估模型的准确性和可靠性。

如果发现模型与实际情况存在较大误差，可以通过调整估计出的参数来提高模型的精度。

第七章发动机性能数学模型 (100)7.1 数学模型的内容、分类和建模方法 (100)7.2 发动机稳态性能数学模型 (101)7.2.1用总体法建立的I级性能模型 (101)7.2.2用部件法建立的II级性能模型 (101)7.2.2.1气体热力性质 (102)7.2.2.2部件特性及其出口气流参数计算 (103)7.2.2.3确定共同工作点 (106)7.2.2.4确定发动机推力、耗油率和燃油流量 (108)7.3 发动机过渡态性能数学模型 (108)第七章 发动机性能数学模型7.1 数学模型的内容、分类和建模方法数学模型是根据设计任务和优化课题建立起来的产品设计参数与性能参数之间的数学关系。

不同的设计对象和设计任务，具有不同的设计参数和性能参数，它们的数学模型也将完全不同。

例如，优化压气机流路形状时，设计参数是流路尺寸，性能参数是压气机特性和压气机质量，它的数学模型是由已知流路的尺寸和设计要求而能求得压气机特性和质量的计算方法组成。

又例如，优化涡轮盘型面时，要求在满足给定应力限制的条件下使涡轮盘的质量最轻，这时设计参数为涡轮盘型面尺寸，目标参数为涡轮盘质量，应力限制为约束，数学模型是涡轮盘型面尺寸和涡轮盘质量、应力之间的数学关系。

在发动机设计中，发动机的主要设计参数是发动机类型、发动机循环参数、空气流量、控制方案、进气道和喷管类型、进气道和喷管的主要几何参数和控制方案。

主要性能参数是推力、装耗油率、最大直径、最大长度、发动机重量、噪声级水平和成本等。

因此发动机数学模型应由这样一些计算方法组成，它们可以根据进气道、发动机、喷管的设计参数求得发动机性能参数。

本章将系统介绍在工程上广泛应用的发动机稳态和过渡态性能数学模型。

由于发动机的复杂性，它的数学模型也很复杂，相应的计算机程序将占有相当大的内存，运行机时较长，因此要求发动机数学模型和程序既能正确反映发动机性能、重量、尺寸和设计参数之间的关系，又能计算迅速和占用内存少。

发动机特性建模方法的选择
朱伟伟
【期刊名称】《现代车用动力》
【年(卷),期】2007(000)002
【摘要】列举了发动机使用外特性和万有特性建模的几种数值计算方法,并结合某种类型的发动机对各种建模结果进行了分析比较,认为运用最小二乘法建立的发动机特性数学模型具有较高的拟合精度,而且计算方便.
【总页数】4页(P27-30)
【作者】朱伟伟
【作者单位】合肥工业大学,安徽,合肥,230009
【正文语种】中文
【中图分类】TK422
【相关文献】
1.全地形车车架挂发动机结构动态特性建模方法 [J], 徐中明;余烽;汪先国;邱兆强;史方圆
2.发动机特性建模方法的选择 [J], 李永勇
3.考虑幅变特性的发动机液压悬置物理模型建模方法研究 [J], 朱建明; 杜浩; 刘雪莱; 史志楠
4.考虑数据选择的航空发动机基线建模方法 [J], 莫李平;王奕首;王奕惟;赵奇;卿新林
5.发动机动态特性组合神经网络建模新方法 [J], 刘树成;魏巍;杨阳;闫清东
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