Im fünften Teil stellen wir Verbrennungsmotoren-Simulationselemente (SE) vor. Die Bauteile selber finden sich in der Simulink-Bibliothek „Library Browser“ weiter unten unter der Rubrik “Simscape/SimDriveline/”. Hierunter finden sich weitere Unterrubriken, welche wir einzeln vorstellen möchten.

Rubrik „Engines“

„Generic Engine“

1. • Dieses SE simuliert einen Verbrennungsmotor rudimentär.
   

2. • Angabe von Kennwerten
   

3. •    Kennlinie wird ermittelt aus festen Kennwerten
   

4. •        Zündprinzip: Selbstzünder (Diesel) oder Fremdzünder (Otto)
   

5. •        Maximale Leistung [in Watt]
   

6. •        Drehzahl bei maximaler Leistung [in rpm]
   

7. •        Maximale Motordrehzahl [in rpm]
   

8. •        Leerlauf-Drehzahl [in rpm]
   

9. •    Kennlinie kann hinterlegt werden
   

10. •        Motormoment-Drehzahl-Lookup-Table
    

11. •        Motorleistung-Drehzahl-Lookup-Table
    

12. •    Jeweils eine Interpolationsmethode (linear, kubisch oder Spline)
    

13. • Dynamisches Verhalten
    

14. •    Massenträgheit der Kurbelwelle
    

15. •    Reaktionszeit (Totzeit) des Motors
    

16. •    Startdrehzahl des Motors
    

17. • Minimal-Drehzahl zur Auswertung
    

18. • Verbrauchsdaten
    

19. •    Konstanter Verbrauch pro Umdrehung [in mg/Umdrehung]
    

20. •    Spezifischer Verbrauch abhängig von Drehzahl und Drehmoment (Muscheldiagramm)
    

21. • Leerlaufregler
    

22. •    Eingriffsdrehzahl
    

23. •    Auflösung des Reglers
    

24. •    Zeitkonstante des Reglers
    

25. • Anschlüsse:
    

26. •    B: Eingang ist das Motorgehäuse
    

27. •    F: Ausgang ist die Kurbelwelle
    

28. •    T: physikalisches Eingangssignal der Gaspedalstellung [zwischen 0…1]
    

29. •    P: physikalisches Ausgangssignal der aktuellen Motorleistung
    

30. •    FC: physikalisches Ausgangssignal des aktuellen Spritverbrauchs
    
    

„Piston“ (ab Simulink R2017a)

1. • Dieser Block simuliert den Kurbeltrieb in einer sich hin- und herbewegenden Verbrennungskraftmaschine mit einem einzigen Kolben. Das Kolbenmodell simuliert das auf die Kurbelwelle übertragene Moment was es ermöglicht die Drehmomentungleichheiten auf den Antriebstrang zu erzeugen und damit Antriebsstrangschwingungen zu simulieren.
   

2. • Angabe von Kennwerten
   

3. •    Zylinder-Durchmesser
   

4. •    Kolben-Hub
   

5. •    Länge der Pleuelstange
   

6. •    Anzahl der Kolbenhübe pro Arbeitstakt (4-Takt oder 2-Takt)
   

7. •    Druck-Parametrisierung (wovon wird der Verbrennungsdruck abhängig gemacht)
   

8. •        Vom Kurbelwinkel
   

9. •        Vom Kurbelwinkel +  von der Gaspedalstellung
   

10. •        Vom Kurbelwinkel +  von der Gaspedalstellung + von der Kurbelwellendrehzahl
    

11. •    Kurbelwinkel-Vektor für einen Arbeitstakt (beim 4-Takter von -360° bis +360°)
    

12. •    Gaspedalstellungs-Vektor
    

13. •    Kurbelwellendrehzahl-Vektor
    

14. •    Druck-Vektor
    

15. •    Viskose Lagerreibung [in Drehmoment/Dehzahl]
    

16. •    Winkelversatz von oberem Totpunkt des Kolbens zum Arbeitstakt
    

17. •    Start-Kurbelwinkel
    

18. • Anschlüsse:
    

19. •    B: Eingang ist das Motorgehäuse
    

20. •    F: Ausgang ist die Kurbelwelle
    

21. •    T: physikalisches Eingangssignal der Gaspedalstellung [zwischen 0…1]
    
    

„Piston Engine“ (ab Simulink R2017a)

1. • Dieser Block simuliert den Kurbeltrieb in einer sich hin- und herbewegenden Verbrennungskraftmaschine mit mehreren Kolben. Das Kolbenmodell simuliert das auf die Kurbelwelle übertragene Moment was es ermöglicht die Drehmomentungleichheiten auf den Antriebstrang zu erzeugen und damit Antriebsstrangschwingungen zu simulieren.
   

2. • Angabe von Kennwerten
   

3. •    Anzahl der Zylinder
   

4. •    Vektor der Winkelversätze der einzelnen Kolben von oberem Totpunkt des Kolbens zum Arbeitstakt
   

5. •    Ansonsten identisch wie der Block “Piston“
   

6. • Anschlüsse:
   

7. •    B: Eingang ist das Motorgehäuse
   

8. •    F: Ausgang ist die Kurbelwelle
   

9. •    T: physikalisches Eingangssignal der Gaspedalstellung [zwischen 0…1]