40_发动机BOOST计算模型的数据准备_维柴刘现青
第四讲内燃机工作过程数值计算
2.质量守恒方程 如图2-1所示，按照质量守恒原理，通过系统边界交换 的质量总和等于系统内工质质量变化，即
（2.1.7） 若忽略泄漏，则通过系统边界交换的质量为：流入气缸的 空气质量ms、流出气缸的废气质量me、喷入气缸内的瞬时 燃料质量mB。质量守恒方程表达为： （2.1.8）
5-4 多维模型
第六章 AVL BOOST介绍
6-1 BOOST简介 6-2 BOOST用户界面 6-3 BOOST计算实例（四缸涡轮增压柴油机）
6-3-1 前处理 1.建立模型 2.输入参数（模拟控制、系统边界、管道、空滤器、 中冷器、容腔、接点、涡轮增压器、气缸、测量点） 6-3-2 计算 6-3-3 后处理 1.summary.log文件——总的计算结果 2.PP2后处理器——结果处理与分析
2.FEA（有限元分析）
FEA Connecting Rod 连杆 FEA Connecting Rod Fretting Analysis 连杆磨损分析 FEA Piston 活塞 FEA Crankshaft Dynamics 曲柄动力性 FEA Main Bearing Wall 主轴承壁 FEA Head Block Compound 缸盖组件 FEA NVH/Acoustic 振动噪音/声学 FEA Air Borne Noise Analysis空气噪音分析
5．气缸子系统 将气缸盖、气缸套、活塞顶诸壁面构成的空间划分为气缸 子系统。
新鲜充量经进气系统进入气缸子系统，废气由气缸子系统 流入排气管，子系统与外界进行质量交换。气缸子系统在压缩、 膨胀作功过程中与外界进行功量交换。同时气缸子系统还与外 界发生热量交换。该子系统的计算与计算边界条件将在第二章 详细介绍。
热量
进、排气质量带入（或带出） 的能量
《2024年发动机暂态进气量估计研究及实验验证》范文
《发动机暂态进气量估计研究及实验验证》篇一一、引言发动机的进气量是决定其性能和效率的关键因素之一。
在发动机运行过程中，暂态进气量的准确估计对于发动机控制系统的优化、排放控制以及燃油经济性的提升具有重要意义。
本文旨在研究发动机暂态进气量的估计方法，并通过实验验证其有效性。
二、文献综述在过去的研究中，发动机的进气量估计方法主要包括物理模型法、机器学习法和基于传感器数据融合的方法等。
物理模型法主要依据发动机的物理特性和运行参数来估计进气量，其优点在于理论依据明确，但往往难以准确反映发动机的实际运行情况。
机器学习法通过训练模型来学习发动机的进气量与各种运行参数之间的关系，其优点在于可以适应不同的工况，但需要大量的训练数据。
基于传感器数据融合的方法则通过融合多种传感器数据来估计进气量，其优点在于可以充分利用多种传感器的信息，提高估计的准确性。
三、研究方法本研究采用基于传感器数据融合的方法来估计发动机的暂态进气量。
首先，我们选取了发动机运行过程中的关键参数，如转速、进气压力、温度、节气门开度等。
然后，我们利用数据融合技术将这些参数进行整合，以得到更准确的进气量估计值。
为了验证我们的方法，我们设计了一套实验方案。
该方案包括数据采集、数据处理、模型训练和模型验证等步骤。
在数据采集阶段，我们使用了高精度的传感器来采集发动机运行过程中的各种参数。
在数据处理阶段，我们对采集到的数据进行预处理，包括去除噪声、异常值等。
在模型训练阶段，我们利用机器学习算法来训练我们的模型。
在模型验证阶段，我们将模型的输出与实际测量值进行比较，以评估模型的准确性。
四、实验结果通过实验验证，我们发现我们的方法可以有效地估计发动机的暂态进气量。
在各种工况下，我们的模型的估计值与实际测量值之间的误差都在可接受的范围内。
这表明我们的方法具有较好的准确性和可靠性。
具体来说，我们在不同转速和负荷下进行了实验。
在低转速、低负荷的工况下，我们的模型的估计值与实际测量值之间的误差较小；在高转速、高负荷的工况下，虽然误差略有增大，但仍然在可接受的范围内。
基于AM-CNN-LSTM模型的柴油机NO_(x)排放预测
基于AM-CNN-LSTM模型的柴油机NO_(x)排放预测刘星;周圣凯;田淋瑕;邓小超;林鹏慧;刘泽都;雷艳【期刊名称】《内燃机与动力装置》【年(卷),期】2024(41)2【摘要】为精确控制选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)系统的尿素喷射,提出一种基于注意力机制(attention mechanism,AM)的卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)-长短时记忆网络(long shortterm memory,LSTM)模型预测柴油机NO_(x)排放的方法,根据柴油机NO_(x)生成机理和车辆实际道路测试采集的数据选取相关变量;使用AM-CNN模型提取特征,利用LSTM模型对提取的特征进行分析预测NO_(x)排放。
结果表明:该混合模型对NO_(x)排放的预测精度较高,计算时间较少,平均绝对误差为5.307×10^(-6),决定系数为0.932。
根据预测模型中输入参数权重分析影响NO_(x)生成的关键因素,可以为优化柴油机燃烧过程提供参考。
【总页数】10页(P1-10)【作者】刘星;周圣凯;田淋瑕;邓小超;林鹏慧;刘泽都;雷艳【作者单位】广西玉柴机器股份有限公司;北京工业大学机械与能源工程学部汽车系【正文语种】中文【中图分类】TK421.5【相关文献】1.基于遗传算法—优化长短期记忆神经网络的柴油机瞬态NO_(x)排放预测模型研究2.基于电控高压共轨供油系统某柴油机NO_(x)排放预测分析3.数据驱动下农用车辆柴油机NO_(X)排放预测模型4.基于AE-LSTM混合神经网络模型的NO_(x)排放预测5.基于LSTM-SAFCN模型的生物质锅炉NO_(x)排放浓度预测因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于BOOST的柴油机工作过程数值模拟及试验研究
测录发动机 第１ 缸 的示功图来进行燃烧分析 。在０ ． ５ 。 Ｃ Ａ 的采样频
率下连续 测量 １ ０ ０ 个 循 环 的气 缸 压 力 数 据 ，并 进 行 多 次 对 比分 析 。数 据 统 计 结 果 表 明 每 次测 量结 果 的 统 计 值 基 本 一致 ，因此 选取１ ０ ０ 个循 环 的 气 缸压 力 统 计数 据 进 行分 析 具 有 代表 性 。爆 压
１ ． ３数据 采 集
试验中通过 安装在气缸盖处 的ＡＶ Ｌ 水冷式压 电晶体传感器
确。
基于８ ０ ０ ￣ Ｔ 的桨油机工作过程
数 值模 拟及试验 研 宄
◇聊城 大 学机械 与汽 车 工程 学 院 胡 云 萍 唐 娟 刘文婷
潍柴 动 力股份 有 限公 司 李会 收
在Ｃ Ｆ Ｄ 数值模拟计算 中，边 界条件和初始 条件 一直是影响 模拟结果准确与否的关键因素” 。为了得到比较准确的压力边界 条件和缸内初始状态参数 ，针对某机型做柴油机工作过程性 能
学术研讨
；９ ５和初 始 条 件 ，对 某
一
机 型 柴 油机 做 工作 过
程 性 能试 验 ，利用 仿 真
软件 Ｂ Ｏ Ｏ Ｓ Ｔ ，模拟 计算得
出用 于Ｃ Ｆ Ｄ 数值模 拟的边 界 和初 始条 件 。 与试 验 对 比 ，模 拟 结 果 与试 验 结 果 吻合 较 好 ，所 得 边 界 条 件 和 初 始 条 件 正
得到的瞬时放热率 曲线主要用于Ｂ Ｏ ＯＳ Ｔ 缸 内工作过程模拟
计 算 ，这 样 可 以 减 ｄ ｘ Ｂ Ｏ Ｏ Ｓ Ｔ 零 维 模 型 造 成 的 缸 内工 作 过 程 误
基于BOOST的柴油机整机性能优化设计
已燃 气 体 比例 ；
拟精度对结果的影 响以及工作量 的关 系 ， 对工质做 如
收稿 日期 ：２ １ 一 １ Ｏ ０ １ Ｏ 一ｌ
ｇ一每缸每循环喷油量 ；
一
气体常数 ； 气体内焓 ；
曲轴转角 ；
一
基金项 目 ：国家重点 实验室开放课 题研究基金 项 目（ ０ ７ Ａ ８ １４ ２ ０Ｄ ７０５ Ｆ
式中
ｍ 一气体质量流量 ； 气 体 内能 ；
一
Ｑ一 燃 烧 热量 ； Ｑ 一 活 塞 导热 量 ；
气体体积 ；
１ 柴油机 工作过程计 算模型
１ １ 工 作过 程 仿真 数 学模 型 ．
Ｐ 一气 体 压 力 ； 卜 气 体温 度 ；
一
在 零 维燃 烧 模 型 的 工 作 过 程 计 算 中 ， 合 考 虑 模 综
工作过程进 行 比较 全面 、 深入 的分析研 究方法 ， 现 实 发 动机 性 能 优化 Ｊ 。本 文 利用 Ａ ＬＢ Ｏ Ｔ软 件 ， Ｖ Ｏ Ｓ 建 立了某型号六缸增压柴油机模型 ， 对其工作过程进行
一 ＝ 。 ＾等 ｎ ㈩ ｄ 一＋ ｎ ｄ — Ｉ ｄ 每。 ｄ 一 等 、 ｄ一 ‘ — ” ｌ ｌ 一＝ 等ｑ毒 ｄ 等一 一 ｄ 。 （ … ‘ Ｉ ｄ－ ｇ ｆ ｄ 、 ２ Ｚ ） Ｊ
＝ ＋
ｄｍｚ
＝
Ｐ Ｉ ＝ｍ Ｒ ｚ ： ，
（） ３
了仿真计算 ， 分析了压缩 比、 燃烧起始角 、 烧持续期 燃
和配气相位等参数对柴油机整机性能 的影 响 ， 并对各
参数 进 行 了优 化 ， 算 结 果 对 农 用 柴 油 机 优 化 设 计 和 计 性 能分 析 有重 要 的参 考 意 义 。
基于AVLBOOST仿真优化及柴油机性能预测
基于AVLBOOST仿真优化及柴油机性能预测
刘骞;尹颂华
【期刊名称】《铁道机车车辆》
【年(卷),期】2011(031)0z1
【摘要】为了使AVLBOOST软件能够更真实的模拟计算本公司生产240/275系列柴油机,并对新研制的12V240ZJH型柴油机进行性能预测.首先以16V240ZJE 型柴油机为基础,在真实的试验数据指导之下,综合应用柴油机的性能知识,通过参数的调整、优化,最终得到了可靠的仿真计算模型.在此基础之上,对12V240ZJH型柴油机进行性能模拟计算,并对其性能进行评价预测,为柴油机的研制和试验起到了积极的指导作用.
【总页数】5页(P142-146)
【作者】刘骞;尹颂华
【作者单位】中国北车集团 (大连)柴油机有限公司,辽宁大连116022;中国北车集团 (大连)柴油机有限公司,辽宁大连116022
【正文语种】中文
【中图分类】TK421+.2
【相关文献】
1.基于AVLBOOST仿真优化及柴油机性能预测 [J], 刘骞;尹颂华
2.基于GMDH网络的船用增压柴油机性能预测及仿真 [J], 刘磊;黄加亮
3.基于神经网络的柴油机性能预测模型优化 [J], 牛晓晓;王贺春;李旭;胡松;王银燕
4.基于船舶柴油机冷却系统的模拟仿真与优化研究 [J], 梁建湘
5.基于燃烧室与增压器匹配的柴油机热效率优化设计及仿真研究 [J], 刘明超;尧命发;王浒;郑尊清;梁和平;束铭宇
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07-应用AVL软件包进行柴油机配气机构优化_潍柴动力罗国良等
排气 背压 (kPa) 106.8 106.7 106.3 106.1 105.9 105.7 105.2 104.8 104.3 103.7 103.3 102.9
排气 背压 (kPa) 106.4 106.4 106.2 105.9 105.59 105.45 105.05 104.47 104 104.1 104.2 104.2
1400 139.47 951.29 196.95 209.2 208.2 367.7 305.3
1300 124.68 915.86 197.06 195.99 195.17 362 303.3
1200 112.39 894.35 197.96 181.45 180.8 356.2 302.2
2.3 原型线配气相位和升程优化
爆发 压力 (MPa) 13.48 13.45 13.44 13.44 13.45 13.48 13.4 13.44 13.48 13.35 13.2 12.9
爆发 压力 (MPa) 13.45 13.42 13.41 13.43 13.41 13.31 13.39 13.41 13.31 13.42 13.16 12.9
2. 计算过程
2.1 思路
分析思路是：（1）热力学模型标定：用试验数据标定热力学模型，作为后续分析和改
进的基础；（2）配气相位和升程优化：变化配气相位和升程，确定最佳配气相位和升程；
（3）原机配气机构动力学分析：分析原机配气机构运动学和动力学性能；（4）新型线设
计；（5）采用新型线的柴油机性能分析及相位优化；（6）采用新型线的配气机构动力学
1400 139.2 949.8 197.2
209 208.9 366.8 302.929
1300 125.3 920.3 196.2 195.7 195.6 360.3 300.2
直喷式柴油机压缩比和供油提前角优化计算_陆金华
2008年第 1期 陆金华 , 等 :直喷式柴油机压缩比和供油提前角优 化计算
21
图 9 供 油提前角对涡轮前排温的影响
缩比和供油提前角优化 , 将优化后的参数应用于 4100型直喷式柴油机上 (已优化设计了燃烧室 ), 将压缩比调整 为 17.5, 通过电 控改 变供油 提前 角 , 进气提前角调整为 28°曲轴转角 , 进气迟闭角 调整为 50°曲轴转角 , 排气提前角调整为 63°曲轴 转角 , 排气迟闭角调整为 32°曲 轴转角进行了发 动 机 的全 负 荷性 能试 验 与欧 洲 稳态 测 试循 环
研究人员在原机型的基础上初选了一组压缩 比 , 其值 为 :15.0, 15.5, 16.0, 16.5, 17.0, 17.5, 18.0, 18.5, 19.0。通过模拟计算 , 获得了 4100型 直喷式柴油机在不同转速和压缩比下的性能变化 规律 (见图 2～图 6)。
图 2 压缩比对功率的影响
图 1 4100型直喷式柴油机计算模型
1.2 验证模型的准确性 应用数值仿真技术辅助内燃机设计 , 关键在
于其预测能力也即模型的可靠性 。本文进行了总
功率实验 , 通过对计算和试验得出的发动机速度 特性的比较 , 验证了上 面用 AVLBOOST软件所 建立的模型的可靠性和准确性 [ 4] 。
基于BOOST的柴油机整机性能优化设计
基于BOOST的柴油机整机性能优化设计李文;刘载文;付晓宁;许继平【摘要】为了研究柴油机结构参数和运行参数对整机性能的影响,用发动机工作过程仿真软件BOOST对某型号的增压柴油机进行了建模和模拟计算.改变压缩比、燃烧起始角及配气相位等参数,比较了不同参数下发动机转矩、功率、缸内燃气最高温度和最高压力等性能参数,选定了最优化的参数组合.利用优化后的参数再次进行工作过程仿真,通过对比其整机性能参数发现,优化后的柴油机动力性、经济性和排放性能均有所提高.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2011(033)010【总页数】4页(P191-194)【关键词】柴油机性能;优化设计;仿真;BOOST【作者】李文;刘载文;付晓宁;许继平【作者单位】北京工商大学计算机与信息工程学院,北京 100048;北京工商大学计算机与信息工程学院,北京 100048;济南输油分公司,济南250100;北京工商大学计算机与信息工程学院,北京 100048【正文语种】中文【中图分类】TK4220 引言发动机工作过程是一个非常复杂的系统，涉及到热力学、化学反应动力学、流体动力学及传热学等多门学科[1]。
自20世纪70年代以来，随着快速、大容量计算机和数据处理系统在发动机研究中的应用越来越广泛，使发动机热力循环模拟成为可能，发动机设计由过去比较粗糙的经验、半经验公式向着模拟计算、优化设计和发动机CAD方面过渡，并取得了一系列新的进展。
通过使用计算软件对发动机工作过程的仿真计算，可以比较深入地了解工作过程中参数变化的规律、结构参数及工况条件等因素对工作过程影响的程度，进而与试验研究相互补充，形成对发动机工作过程进行比较全面、深入的分析研究方法，实现发动机性能优化[2-5]。
本文利用AVL BOOST软件，建立了某型号六缸增压柴油机模型，对其工作过程进行了仿真计算，分析了压缩比、燃烧起始角、燃烧持续期和配气相位等参数对柴油机整机性能的影响，并对各参数进行了优化，计算结果对农用柴油机优化设计和性能分析有重要的参考意义。
109_基于BOOST的发动机建模及性能优化_小康工业_刘承科等
基于BOOST的发动机建模及性能优化刘承科冼泽文刘晓勇（重庆小康工业集团·动力技术中心）[摘要]进气是汽油发动机工作的核心环节，对性能影响极大。
本文以某汽油机性能优化工作为例，介绍了发动机建模尤其是管路参数准备的方法。
然后在该模型的基础上，以充气效率最大化为目标，对进气歧管的几何尺寸和VVT角度进行了优化。
关键词：发动机性能；进排气系统；可变气门正时主要软件：A VL-BOOST；CA TIAEngine Modeling & Optimization Based On BOOSTLiu Chengke, Xian Zewen, Liu XiaoyongChongqing Sokon Industry Group，Powertrain Technology Center[Abstract]Air intaking is one of the most critical factors for a gasoline engine, and it decides the engine behavior to a certain extent. Based on a gasoline engine improvement activity, this paper discussed the basic modeling procedure focusing on geometric data preparing, especially the pipes. Based on this model, the geometry of intake manifold and VVT strategy were optimized to maximize Volumetric Efficiency.Keywords: Engine Performance；Intake & Exhaust System；VVTSoftware: AVL-BOOST；CATIA1. 引言进气过程是汽油发动机工作的核心环节，进气量大小基本上决定了发动机性能的优劣。
107 利用BOOST进行某型号柴油机增压器匹配计算的研究_潍柴动力_李志杰
利用BOOST进行某型号柴油机增压器匹配的研究李志杰（潍柴动力股份有限公司，山东省潍坊市）摘要：本文通过计算与试验结果的比较，讨论了利用一维仿真工具进行柴油机增压器匹配的可行性。
比较结果表明，利用一维仿真工具BOOST辅助进行增压器匹配选型是可行的，而且具有很高的可信度。
关键词：柴油机；增压器匹配主要软件：A VL BOOST1. 前言随着仿真工具的不断成熟，以及国内工程师对仿真工具的理解的不断加深，在柴油机设计开发中，越来越多的内容逐渐开始采用一维热力学仿真软件辅助试验的这样一种方式进行，并显示出了很好的效果。
柴油机的增压器匹配选型一直是柴油机开发中一项非常重要的工作，但目前在国内很多企业中依然采用试验这样一种单一的匹配方式进行，虽然其结果直观可信，但是却大大限制了匹配选型需要比较的增压器方案，这对于优化柴油机的性能是非常不利的。
当需要比较的增压器匹配方案比较多时，为了提高比较的的工作效率，降低研发成本，可以借助于一维热力学仿真软件的优势，辅助试验手段进行增压器的匹配选型。
这就要求首先对利用一维仿真计算手段进行增压器匹配选型的可行性进行研究。
A VL公司的BOOST软件是目前市场上比较受用户欢迎的一维热力学仿真软件之一，且经过多年的发展已经日趋成熟，因此本文采用BOOST软件进行增压器匹配选型可信度的研究。
由于公司保密规定的需要，文中所有与发动机参数相关的部分均用字母代替。
如本文中模拟了A、B、C、D、E五个转速以及a、b、c、d四种负荷。
2. 一维仿真模型的建立及标定2.1 模型标定方法为了确保模型在多个转速多个负荷下进行预测计算的准确性，模型针对该机型多个转速的外特性点及某一个转速的部分负荷点进行标定计算。
标定过程中模型选择及参数调整简述如下：1）燃烧模型采用A VL MCC模型；2）不同转速的外特性点采用不同的摩擦平均有效压力，其它参数如燃烧参数等均保持一致；3）相同转速的不同负荷，在改变喷油相关参数的前提下，燃烧参数稍有调整，缸盖处各表面温度稍有调整，排气管壁面温度稍有调整，但调整幅度很小，其他参数保持一致。
发动机简化数学模型及数字仿真研究
发动机简化数学模型及数字仿真研究
发动机作为机械系统中的复杂物件，其数学模型可通过一系列的基本
方程式来建立，包括质量守恒方程、能量平衡方程、动量守恒方程等。
在
建立完整的数学模型之后，可以采用数值计算的方法，通过计算机软件对
发动机的各种性能进行数字仿真研究。
在发动机的简化数学模型中，通常采用压缩空气和燃料的储存、混合
和燃烧过程及其对气体能量和动量的变化进行考虑。
通常将发动机分为进气、压缩、燃烧和排气等四个过程。
在进气过程中，空气被吸入并经过过
滤和压缩，然后进入燃烧室与燃料混合。
在燃烧室中，燃料被点燃并燃烧，释放出热能和高压气体。
在排气过程中，气体被排放到环境中。
数字仿真研究的核心是数值计算。
在计算过程中，必须考虑气体的状
态方程、燃料的热力学性质、动力学特性及其对气体流动的影响等因素。
同时，在计算过程中，需要同时考虑多种转动和振动的特性，以综合评估
发动机的运行条件和性能。
随着计算机处理能力和仿真软件的不断提升，数字仿真已经成为了发
动机设计和改进中的重要工具之一。
通过数字仿真，可以快速准确地预测
发动机的性能参数和工作参数，从而指导设计和改进过程。
同时也可以提
高设计方案的可靠性和效率，减少开发周期和成本，更好地适应市场需求
和竞争压力。
基于AVL-BOOST的无节气门发动机进气过程泵气损失
基于AVL-BOOST的无节气门发动机进气过程泵气损失孔超;王岩;顾珂韬;刘春晖
【期刊名称】《天津职业技术师范大学学报》
【年(卷),期】2010(020)002
【摘要】基于AVL-BOOST软件,建立了发动机的倒拖计算模型,将模型与原机充气效率进行对比,验证了模型的正确性;采用直接控制气门运动达到取消节气门的目的,通过计算无节气门发动机缸内压力,得出了进气过程泵气损失的变化;与传统节气门发动机对比,证实取消节气门能够有效地降低泵气损失.
【总页数】4页(P29-32)
【作者】孔超;王岩;顾珂韬;刘春晖
【作者单位】天津工程师范学院,汽车与交通学院,天津,300222;山东大学,机械工程学院,济南,250061;山东大学,机械工程学院,济南,250061;天津工程师范学院,汽车与交通学院,天津,300222
【正文语种】中文
【中图分类】U464.1
【相关文献】
1.浅谈基于AVL-BOOST软件的发动机开发过程 [J], 姚红飞;
2.基于全可变气门机构的无节气门汽油机进气性能 [J], 谢宗法;秦磊;刘永田;王志明
3.基于AVL-BOOST进气正时对发动机动力性能的影响研究 [J], 张朝山;熊树生;宋洪建;郑宜坤
4.浅谈基于AVL-BOOST软件的发动机开发过程 [J], 姚红飞
5.基于AVL-Boost软件下发动机进气歧管的设计 [J], 黄昊旻;宋景
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发动机零件特征参数化模型
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利用数学或计算机方法将发动机零件的各项特征参数进行定量描述和表征的一种模型。
该模型能够准确地反映发动机零件的各种特性，为设计、制造、测试和维护工作提供重要的参考依据。
在发动机领域，特征参数化模型的建立对于提高发动机性能、降低成本和提高可靠性具有重要意义。
本文将对发动机零件特征参数化模型的建立进行详细介绍。
一、发动机零件特征参数化模型的概念与意义发动机零件特征参数化模型是指将发动机零部件表面的各项特征参数进行定量描述和表征的数学或计算机模型。
这些特征参数可以包括但不限于零件的尺寸、形状、表面粗糙度、材料力学性能等各项特性。
建立发动机零件特征参数化模型有助于准确地描述零部件的特性，为发动机设计、制造、测试和维护提供重要的参考依据。
通过对各项特征参数进行定量的数学或计算机建模，可以有效地提高发动机设计和制造的效率，降低成本，提高产品质量，为发动机领域的发展提供强有力的支持。
二、发动机零件特征参数化模型的建立方法1. 发动机零件特征参数的提取建立发动机零件特征参数化模型的第一步是对零件的各项特征参数进行提取。
这包括对零件的几何形状、尺寸、表面粗糙度等特性进行测量、分析和提取。
对于复杂的零件，可以借助计算机辅助设计（CAD）软件进行数字化建模，采用三维扫描仪进行零件形状的数字化获取，从而得到准确的几何信息。
可以利用光学、激光或接触式测量仪器进行对零件的表面粗糙度等特征参数进行测量和提取。
2. 特征参数化模型的建立建立发动机零件特征参数化模型需要采用数学建模方法或计算机模拟仿真方法。
对于零件的几何形状和尺寸等特征参数，可以利用数学几何学的原理进行建模，采用曲面和曲线等数学模型来描述零件的形状和尺寸特征。
对于零件的表面粗糙度等特征参数，可以采用统计分析方法对测量数据进行处理，并建立表面粗糙度的数学模型。
还可以利用有限元分析（FEA）等计算机仿真方法进行零件的应力、变形等力学性能特征参数的建模和分析。
发动机数学模型
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。
AVL_BOOST进行发动机验证计算时应注意的几个问题
AVL BOOST发动机性能验证模拟时应注意的几个问题闫小俊（A VL AST，上海榕桥路327号）摘要：讨论A VL BOOST应用于发动机性能验证模拟时应注意的几个问题关键词：匹配验证主要软件：A VL BOOST1. AVL BOOST目前的应用情况和实际问题在发动机概念性设计阶段和性能改进阶段，BOOST软件在发动机基本设计参数的确定上发挥了重要的作用。
目前，国内的发动机和整车行业较少做一个全新发动机的设计项目，但是为了适应多变的市场需求，对现有发动机的改型设计是发动机性能开发工程师的一个主要任务。
众所周知，要想对发动机性能进行合理的改进，从模拟计算上来讲，首先要保证原型机计算模型的计算结果与实测结果一致，即计算模型的设置参数是正确的前提下进行设计参数的优化。
本文就如何对模型参数进行合理的调整，从而使得模拟结果与实验结果相一致应注意的几个问题进行讨论2.模型建立时关键边界条件的设置2.1 摩擦功的设置发动机全负荷时，摩擦功占总输出功的15%～25%，因此摩擦功的准确设置是重要的。
在BOOST中，摩擦功做为边界条件，需要通过实测或者采用经验公式进行确定。
下面就这些方法进行总结。
2.1.1 实验方法实验方法有示功图法，倒拖法，灭缸法和油耗线法。
其中示功图法是最为准确的方法，但是其要求能够测量缸压以及准确的上止点标定。
倒拖法是目前国内最常采用的方法，但是倒拖法测量的倒拖功包含一定的泵气损失，并且随着压缩比的上升，其误差会增大，因此适用于压缩比不高的汽油机，用户在boost模型中，可以设置倒拖模式，计算给定转速下的泵气损失，将实测得到的倒拖功减去泵气损失，即为摩擦损失。
灭缸法要求切断一个气缸的供油和点火时，不致引起其它缸进排气特性较大的变化，因此不适用于汽油机和增压发动机,其适用的范围很小。
油耗线法实质上是做发动机的负荷特性试验，所需的测量设备最少，但是其不适合量调节负荷的汽油机，适合于增压比不高的柴油机（增压压力小于 1.5bar），对于中高增压的发动机，除了示功图法外，目前尚无其它适用的试验方法来取代。
06_基于数字PID控制的BOOST计算模型_奇瑞陆训等
基于数字PID控制的BOOST计算模型陆训，王伟（奇瑞发动机工程研究院，安徽 芜湖 241009）摘要：本文主要介绍数字PID控制算法与BOOST的结合使用，达到更加精确控制计算结果的目的，为后期热力学开发提供更加精确可靠的理论支持。
关键词：BOOST、PID主要软件：AVL BOOST1．前言BOOST软件在发动机概念性设计阶段和性能改进阶段对基本设计参数的确定上发挥了重要的作用。
在国内的发动机和整车行业，为了满足多变的市场需求，很少会启动一个全新发动机的设计项目，而是对现有发动机进行改型和优化。
如果要对现有的发动机性能进行合理的改进，在应用BOOST软件模拟计算的时候，首先要保证计算模型的计算结果与实测结果一致，即计算模型的设置参数是正确的前提下进行设计参数的优化。
本文主要就是介绍利用数字PID控制的一种算法对BOOST模型实现更加精确的控制，为后期热力学开发提供更加可靠的理论支持。
2．PID控制及其作用PID调节器是一种线性调节器，这种调节器是将设定值r（t）与输出值c（t）进行比较构成控制偏差：e（t）＝r（t）－c（t）将其按比例、积分、微分运算后，并通过线性组合构成控制量，如图所示，所以简称为P（比例）、I（积分）、D（微分）调节器。
图1：模拟PID调节器控制系统2.1 阶跃函数激励法在已知系统的动态特性曲线，数字控制器的参数的整定也可采用类似模拟调节器的响应曲线法来进行，称为阶跃响应曲线法，也称扩充响应曲线法。
图2：阶跃响应曲线2.2 PID参数计算公式图3：PID参数计算公式Kp增大，系统响应加快，静差减小，但系统振荡增强，稳定性下降；Ti增大，系统超调减小，振荡减弱，但系统静差的消除也随之减慢；Td增大，调节时间减小，快速性增强，系统振荡减弱，稳定性增强，但系统对扰动的抑制能力减弱。
2.3 BOOST模型中PID控制组件图4：BOOST软件PID相关组件利用BOOST软件中自带的阶跃函数组件和PID控制组件，建立数字PID控制模型。
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发动机BOOST计算模型的数据准备
刘现青
（潍柴动力技术中心，山东潍坊）
摘要： BOOST作为一款发动机性能一维仿真软件，应用时需要大量的数据来表达模型的结构、布局、构件性能等。
本文基于几款柴油机的标定任务，叙述了BOOST发动机模型搭建对数据的要求。
关键词：BOOST 数据
主要软件：A VL BOOST
1. 前言
借助A VL BOOST软件可以对发动机性能进行预测，准确的BOOST发动机模型的建立，对于发动机性能优化、提升等后续工作的开展很是重要，同时可以为热固耦合计算、扭振润滑等计算提供所需的边界条件。
BOOST模型的准确搭建，除了需要保证发动机本体的结构布局、几何尺寸准确外，准确而完备的试验数据也是很必要的。
基于台架试验的BOOST中发动机模型如图1，完成基于BOOST的发动机模型的搭建，大体需要三方面的数据准备，如下。
基于整车布置的发动机模型的建立与台架试验模型类似，不同之处在于发动机本体外的管路布置不同，冷却型式不同。
1）发动机本体结构数据；
2）发动机台架管路布局及试验数据；
3）发动机外购件结构、性能试验数据。
图1 某型柴油机BOOST发动机模型
2. 发动机本体结构数据
基于BOOST发动机模型的搭建，首先需要准备的就是发动机本体结构数据。
对于发动机热力学性能的模拟计算，气路和油路数据的准确提供是关键的。
气路主要包括发动机本身的进气管路、缸盖进排气道、进排气阀座、排气管路等，此外，凸轮型线、摇臂比、配气相位是必须提供的；油路主要是指喷油量（VIBE燃烧模型），如采用MCC燃烧模型，还需其它相关数据。
3. 发动机台架管路布局及试验数据
台架试验是发动机性能数据来源的重要手段，数据的准确性直接决定BOOST模型的准确性。
仅就为了BOOST仿真来说，性能试验（常规试验、燃烧分析试验）、缸盖吹风试验等是必须进行的。
具体来说，进气温度、压力、流量；增压后温度、压力；中冷后压力、温度；爆发压力；涡后排温；排气背压以及各转速外特性油耗、功率需尽量测量并记录。
缸盖吹风试验提供涡流比、气道流量系数等；燃烧分析试验提供缸压数据，进行燃烧分析。
以上数据标定工作都是应当提供的。
图2为某机型缸盖吹风试验部分数据，图3为某机型试验记录的标定点缸压数据。
此外，标定点机械效率尽量给出，可作为参考。
图2 某机型缸盖吹风试验结果
图3 某机型标定点缸压数据
除了台架试验内容外，发动机本体外的进排气管路尺寸、布局对发动机进排气有一定的影响，发动机模型的搭建要按照座台试验中的管路布置来连接。
为了标定工作更准确更好的完成，试验过程中各传感器的安装位置信息应给出。
3. 外购件结构和性能数据
发动机中有诸多组成是由专业外协厂提供的，如增压系统、燃油喷射系统、后处理系统等。
有些组件不需要很准确的数据，如空滤，影响的是进气压降，模型中不考虑此类构成也不会影响计算结果。
增压系统、燃油喷射系统、后处理系统的结构和性能数据需尽量提供。
如增压系统决定发动机的气；燃油喷射系统决定发动机的油；后处理系统决定发动机排放。
但数据的提供也与初始计划采用的计算模型有关，如燃油喷射系统，如采用VIBE燃烧模型，则仅需提供燃
油消耗量；如采用A VL MCC模型，则需提供燃油喷射系统的具体结构及性能数据：喷油器喷油规律、油头结构参数、轨压等。
有了以上几方面数据的支持，则可以很好的完成基于BOOST台架试验状态的发动机计算模型的标定。
图4为某机型的标定点工况标定与试验对比。
图4 某机型标定点工况标定数据
11. 结束语
准确的计算输入才能保证计算输出的准确，准确的计算输入有赖于设计、试验、外协等多环节、多部门的协助。
借助于强大的试验能力，对于成熟发动机的计算模型标定是不难的，在此基础上的性能提升、优化预测，准确性都是有保证的；但对新型发动机性能的准确预测，则需要强大的数据库支持。
数据的积累和数据库的建立并完善是必须的一项工作。
参考文献
[1] A VL BOOST用户培训手册
[2] 周龙保. 内燃机学[M].北京：机械工业出版社.。