CylinderwithRigidCrank—刚性曲柄活塞

1)        模型路径

TYDriveline. PowerSource.CylinderwithRigidCrank

2)        模型图标

刚性曲柄活塞模型图标

3)        功能描述

该模型是一个刚性活塞模型，通过气缸中计算活塞压力，输入到活塞模型中，计算曲柄旋转产生的扭矩和活塞质量运动参数。该模型有2个一维机械转动接口，1个一维机械平动接口，2个信号输出接口，信号输出接口1为曲轴实际转角，信号输出接口2为曲轴实际转速。

4)        基本假设

在这个子模型中，不考虑曲轴和连杆的惯性，不考虑零部件间的接触、摩擦和阻尼，活塞和连杆小端的质量和等效为活塞组在轴向上的往复质量，直接在模型参数中设置。

5)        模型接口

接口类型	接口名称	变量名称	单位	数据类型	描述
一维机械转动	flange_a	phi	rad	Real	角度
		tau	N.m	Real	扭矩
一维机械转动	flange_b	phi	rad	Real	角度
		tau	N.m	Real	扭矩
一维机械平动	support	s	m	Real	位移
		f	N	Real	力
信号	om	om	rad/s	Real	曲轴转速输出
信号	phik	phik	rad	Real	曲柄转角输出

6)        模型参数

参数类别	参数名称	默认值	单位	类型	描述
结构参数	R	0.03	m	Real	曲轴半径
	Ratio	0.5	-	Real	曲轴连杆比（曲轴半径/连杆长度）
	L	=R/Ratio	m	Real	连杆长度
	ex1	0	m	Real	活塞销位移偏移量
	ex2	0	m	Real	活塞位移偏移量
	mj	0.8	kg	Real	活塞组往复等效质量
初始参数	phi_start	0	rad	Real	曲轴初始角度
	om_start	0	rad/s	Real	曲轴初始角速度

7)        模型变量

变量名称	单位	类型	描述
s0	m	Real	活塞行程
Pk	w	Real	势能变化率
Tl	N.m	Real	曲柄扭矩
s	m	Real	活塞位移
F	N	Real	活塞受力

8)        参数设置

当活塞在上止点位置时，曲轴初始角度为0°。

当活塞在下止点位置时，曲轴初始角度为180°。

9)        模型原理

该模型为一个带刚性曲柄的活塞模型，表示曲轴和活塞的一维转动和平动运动。在模型中，曲轴上所有点的转速相等。左端转角和曲轴转角相等。

活塞模型剖面图如下：

活塞剖面受力图

模型工作原理与曲柄滑块相同。曲柄滑块的初始角度在参数面板中进行设置，偏移后得到曲轴初始角度，恒为0。