浅析amesim的液压挖掘机用柴油机特性仿真

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1、2012年6月机床与液压Jun．2012第40卷第11期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．11DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．11．039基于AMESim的液压挖掘机用柴油机特性仿真黄亮，于兰英，昊文海，邓斌，柯坚(西南交通大学机械工程学院，四川成都610031)摘要：针对某型号液压挖掘机的柴油机，利用AMESim软件的IFP元件库建立了该柴油机的仿真模型，对柴油机的工作过程进行仿真研究，最终获得该发动机的一些重要特性参数。计算表明：仿真结果与厂家实验数据比较吻合，模型的精度高，可应用于挖掘机动力匹配等方面的研究。关键词：

2、液压挖掘机；柴油机；建模与仿真中图分类号：TK42文献标识码：A文章编号：100l一3881(2012)11—132—3SimulationofHydraulicExcavatorDieselEngine’SPerformanceBasedonAMESimHUANGLiang，YULanying，WUWenhai，DENGBin，KEJian(SchoolofMechanicalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，ChengduSichuan610031，China)Abstract：Aimingatadieselengineofonetyp

3、eofhydraulicexcavator，itsdetailsimulationmodelwasbuiltupwiththeIFPen—ginelibraryofAMESimandthentheworkprocessoftheenginewassimulated．Someimportantperformancedataofthisengineweregotten．Thecalculationshowthatsimulationresultsaretalliedwiththetestdatawell，andthesimulationmodelhashighprecision，which

4、canbeusedinstudyingpowermatchingofthehydraulicexcavator．Keywords：Hydraulicexcavator；Dieselengine；Modelingandsimulation柴油机是液压挖掘机的动力核心，其性能关系到1．2数学模型液压挖掘机应对各种工况的能力；同时，液压挖掘机1．2．1气缸模型复杂的工况直接影响柴油机的转速及扭矩输出。以往气缸是柴油机实现能量转换的场所，缸内气体一针对挖掘机用柴油机的仿真研究主要集中在利用微分般认为是空气、雾化燃油、废气的混合气体。气缸的方程来建立柴油机的数学模型，然后通过传递函数来数学模型用

5、于建立燃烧模型、缸壁热交换模型与缸内实现，不仅参数调节繁琐，而且数据处理困难。压力之间的关系，该子模型是整个系统的核心，其表AMESim是一款图形化建模仿真软件，提供多种达式为：专业的元件库，所有模型采用模块化处理，调用调试=p(軎+誓)+鲁rTc方便，精度高。利用IFP—Engine元件库可以建立准确的发动机模型，通过设置系统参数便可以进行仿真，=卫(2)结果以数据或图表形式呈现，给仿真分析带来极大的prr=Exrf(3)便利。1柴油机结构及数学模型式中：P为缸内压力，T为缸内温度，idT为温度微分n1．1柴油机的结构所选型号液压挖方程，r为燃油含量，考为燃油含量微分方程，P为掘机的

6、柴油机主要由涡轮增压机、中冷器、混合气体密度，为密度微分方程。气缸、供油系统、进1．2．2平均有效压力及扭矩功率模块模型气总管、排气总管，平均有效压力子模型可用于计算气缸作用在曲轴废气回流系统等子系上的有效压力，与功率、扭矩模块相结合，可以获得统组成，其结构图如图1某型号液压挖掘柴油机输出的真实扭矩和真实功率，其计算公式为：图1所示。机柴油机结构图收稿日期：2011—05—30作者简介：黄亮(1986一)，男，硕士研究生，主要从事液压系统及混合动力方面的研究。E—marl：hl一6464@163．con。第11期黄亮等：基于AMESim的液压挖掘机用柴油机特性仿真·133·rn为转速；

7、V为发动机排量。Ⅳ=、2建模，根据该柴油机结构，在AMESim的图形化建模环p。．57等境中，调用对应模型组建系统，最终模型如图2所式中：No为功率；P为平均有效压力；为扭矩；示。图2某型号液压挖掘机用柴3参数设置系统功率、扭矩模块依据公式(4)、(5)进行，』设定；燃烧模型、喷油泵模型、涡轮增压机数据调用麦l＼l＼／6缸AMESim自带数据文件，其他关键参数如表1所示。。表1某型号液压挖掘机柴油机主要参数一。36．0O36．2O36．4O36