【摘要】本文在对东方红-160拖拉机所配备的柴油机非稳定工况充分分析的基础上，将发动机分为气缸、进排气系统、涡轮增压器、中冷器、调速器和喷油系统，建立了各部分的数学模型，在建模过程中引入有限状态机理论，利用Matlab/Statelfow模块，对缸内工作过程仿真模型的执行策略进行设计，为柴油机建模提供一种新思路。

【关键词】柴油机 非稳态工况 数学建模

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）10-0129-02

一、引言

柴油机的工作过程是一个复杂的热力学过程，根据建模的原理、复杂程度、应用范围的不同，大致可以分成五类建模模型，它们是包括分段和分区线性化在内的线性化模型、准稳态非线性模型、容积法、压力波模型和系统辨识模型。容积法就是将发动机分成一系列的热力系统，通过管口或孔口联系起来，并考虑能量和质量的交换。它多用于对柴油机排气系统和气缸的建模，将进、排气管和气缸视为热力系统，通过传热、传质或做功的方式彼此联系。由于用容积法计算不稳定现象时，对发动机运转条件没有任何限制，而且它是在稳态工作过程模拟计算的基础上增加动态项微分方程而形成的，所以它有适用于瞬态模型仿真的潜力。

本文将柴油机分成相互联系的几部分，分别建立了各自的数学模型。

二、数学模型的建模

柴油机瞬态特性又称动态特性，是指柴油机在变速或变负荷情况下，即在过渡工况下的柴油机性能。

以单个气缸作为一个热力学系统，系统边界由活塞頂、气缸盖及气缸套诸壁面组成。……