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发动机冷却系统仿真模拟及节温器的影响分析

工程热物理学报 2014年第2期35卷 311-315页

作者：周兵岳阳徐向华梁新刚清华大学航天航空学院热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

本文基于MATLAB/Simulink仿真平台,建立了某型柴油活塞发动机冷却系统的一维仿真模型,研究了冷却系统对环境温度、气缸散热量等参数的敏感性,并分析了节温器对冷却系统敏感性及冷启动过程中动态特性的影响.结果表明,节温器对流量的分配... 详细信息

本文基于MATLAB/Simulink仿真平台,建立了某型柴油活塞发动机冷却系统的一维仿真模型,研究了冷却系统对环境温度、气缸散热量等参数的敏感性,并分析了节温器对冷却系统敏感性及冷启动过程中动态特性的影响.结果表明,节温器对流量的分配和调节作用可以有效地增强系统对外部扰动的适应能力,使系统的工作更加稳定;对冷却系统参数的敏感性分析,可用于研究系统的工作特性,为系统的设计和运行控制提供依据;节温器的时间常数对冷却系统的动态特性影响显著,较小的时间常数有利于保证发动机的稳定工作.

关键词：冷却系统仿真模拟节温器敏感性动态特性

节温器布置形式对质子交换膜燃料电池电堆冷却性能的影响

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汽车技术 2021年第1期 25-30页

作者：程子枫李明郭勤任雁秦贵和吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022 吉林大学汽车工程学院长春130022 吉林大学计算机科学与技术学院长春130022 河南林业职业学院洛阳471000

运用一维仿真软件建立质子交换膜燃料电池液冷系统模型,研究了不同节温器布置形式对系统的性能影响。对某额定功率30 kW的燃料电池发动机在4个不同工况点进行液冷系统散热特性仿真:在节温器一进两出的布置形式下仿真结果与试验数据基本... 详细信息

运用一维仿真软件建立质子交换膜燃料电池液冷系统模型,研究了不同节温器布置形式对系统的性能影响。对某额定功率30 kW的燃料电池发动机在4个不同工况点进行液冷系统散热特性仿真:在节温器一进两出的布置形式下仿真结果与试验数据基本一致,电堆出口温度仿真值与实测值相对误差分别为0.5%、1.5%、2.4%、4.9%;节温器两进一出的布置形式下液冷系统中冷却液温度变化平缓而均匀,前10 s和第10~50 s之间的温度变化率之差较一进两出形式低36.85%,更有利于电堆的长期高效运行。

关键词：节温器质子交换膜燃料电池一维仿真液冷系统

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节温器对车用发动机冷却能力的影响

车用发动机 1994年第2期 24-27页

作者：郭新民郭清南高平丁健鲁山东农业大学农业工程系山东省太安市液化气公司

由于节温器采用节流式调节法来控制内燃机的冷却液温度，所以当今却液流经节温器时要产生很大的阻力损失。这对提高散热器的冷却效率，减少风扇耗能是很不利的。本文通过对有无节温器的内燃机冷却波的流动阻力和冷却能力的测试和分析比... 详细信息

由于节温器采用节流式调节法来控制内燃机的冷却液温度，所以当今却液流经节温器时要产生很大的阻力损失。这对提高散热器的冷却效率，减少风扇耗能是很不利的。本文通过对有无节温器的内燃机冷却波的流动阻力和冷却能力的测试和分析比较，证明车用发动机在使用自控电幼冷却风扇的条件下，去掉节温器可增水冷却液的流速，提高散热器的散热效率，降低风扇耗能，缩短预热时间．使内燃机热效率得到充分的提高。

关键词：节温器发动机冷却能力风扇

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形状记忆合金节温器的研制

东华大学学报（自然科学版） 2002年第6期28卷 92-95页

作者：陈志恒周连庚严敏杰上海工程技术大学汽车工程学院上海200336 上海工程技术大学材料工程学院上海200336

介绍了用形状记忆合金感温元件代替蜡式节温器的石蜡感温部件的可行性和形状记忆合金节温器的研制。研制成功的形状记忆合金节温器结构比蜡式节温器简单。该节温器静态测试和在CA6100Q汽油机上动态对比试验的结果表明其温控性能优于蜡... 详细信息

介绍了用形状记忆合金感温元件代替蜡式节温器的石蜡感温部件的可行性和形状记忆合金节温器的研制。研制成功的形状记忆合金节温器结构比蜡式节温器简单。该节温器静态测试和在CA6100Q汽油机上动态对比试验的结果表明其温控性能优于蜡式节温器。

关键词：研制形状记忆合金汽车发动机节温器感温元件

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冷却系统节温器部件的流阻分析及结构改进

科学技术与工程 2022年第21期22卷 9381-9388页

作者：谭礼斌袁越锦黄灿王萍陕西科技大学机电工程学院西安710021 隆鑫通用动力股份有限公司技术中心重庆400039

某摩托车冷却系统阻力偏大,造成冷却系统漏水现象,经排查初步原因为散热器及节温器管路的总体阻力较大。为研究冷却系统节温器部件的流阻大小,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)分析软件STAR-CCM+对节温器部件流场... 详细信息

某摩托车冷却系统阻力偏大,造成冷却系统漏水现象,经排查初步原因为散热器及节温器管路的总体阻力较大。为研究冷却系统节温器部件的流阻大小,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)分析软件STAR-CCM+对节温器部件流场进行了数值模拟。为降低节温器全闭状态下小循环流阻,研究了大节温器、双节温器、小循环连接管路内径对该阻力的影响。结果表明节温器全闭状态下小循环流阻为187 kPa,对冷却系统总阻力影响较大;大节温器、双节温器结构可有效降低节温器全闭状态下小循环流阻,但在节温器全开时流经小循环的冷却液流量占比增加较大且成本高。在原节温器状态下,小循环连接管路内径增大,小循环流阻明显降低,而流经小循环的冷却液流量占比增大,该节温器结构的小循环连接管路内径不宜大于13 mm。结合成本和快速应对冷却系统阻力偏大的问题,建议小循环连接管路选择12.2 mm直角弯管状态,小循环流阻降低34.8%,流经小循环的冷却液流量占比为36%。研究结果可为阻力评估及结构改进提供仿真数据参考。

关键词：冷却系统节温器小循环流阻流量占比

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气动式汽车节温器的研究与开发

气动式汽车节温器的研究与开发

作者：刘鹏武汉科技大学

学位级别：硕士

冷却系统是发动机的重要组成部分,对发动机的动力性、经济性和可靠性有较大影响。随着发动机转速和功率的不断提高,对冷却系统的要求也越来越高,因而各国对发动机冷却系统的设计与研究也愈来愈深入。而在冷却系统中,节温器起到了至关重... 详细信息

冷却系统是发动机的重要组成部分,对发动机的动力性、经济性和可靠性有较大影响。随着发动机转速和功率的不断提高,对冷却系统的要求也越来越高,因而各国对发动机冷却系统的设计与研究也愈来愈深入。而在冷却系统中,节温器起到了至关重要的作用。它主要作用是控制冷却水的循环线路,当温度较低时,节温器关闭,冷却水进行小循环以利于发动机温度迅速升高;当温度超过90℃时,节温器打开,冷却水进行大循环以使发动机温度降低。通过控制节温器阀门开口的程度,使发动机的温度达到动态平衡。本文首先对各种常见的节温器的工作原理及性能做了分析,指出了其存在的主要优缺点。在此基础之上对气动式节温器的结构进行了研究与设计。然后对感温溶液的选取过程进行了详细的分析。在各种常用的有机溶剂中,首先选定沸点在35℃—75℃之间的溶液,主要有乙醚、丙酮和乙醇。然后开发实验台,测定以上三种备选溶液的饱和蒸汽压与温度之间的关系。通过实验观察,选用丙酮溶液作为感温介质其活塞上升位移符合节温器的要求。通过对实验数据的拟合,得到丙酮溶液饱和蒸汽压与温度之间的函数关系,再根据胡克定律,算得了回位弹簧的刚度。在此基础之上,本文利用ANSYS对丙酮溶液建立温度场数学模型,从而得出了丙酮溶液随温度变化的响应时间。模拟计算结果表明丙酮的响应时间优于常用的石蜡介质。最后对膨胀膜片的密封性进行了分析,选择了合适的密封膜片,并计算出在这种丁基橡胶膜片密封环境下丙酮蒸汽的泄漏时间。本文是在总结国内外节温器的基础之上,提出了新型的气动式汽车节温器的构思,是对节温器的一个创新性探索。

关键词：节温器气动式响应时间密封性能

PEMFC燃料电池冷却系统节温器仿真设计及预测

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电源技术 2022年第9期46卷 1013-1016页

作者：夏全刚高源章桐同济大学汽车学院上海201804 浙江清华长三角研究院氢燃料电池汽车技术研发中心浙江嘉兴314006

质子交换膜燃料电池冷却系统的温度管理对发动机至关重要,节温器管理系统的大小循环切换及系统的快速升温,涉及分流和合流模式。针对30 kW的燃料电池系统,优化设计了零部件,搭建了冷却系统的仿真模型,并通过实验验证了其准确性,分流模式... 详细信息

质子交换膜燃料电池冷却系统的温度管理对发动机至关重要,节温器管理系统的大小循环切换及系统的快速升温,涉及分流和合流模式。针对30 kW的燃料电池系统,优化设计了零部件,搭建了冷却系统的仿真模型,并通过实验验证了其准确性,分流模式下,电堆出口的误差在0.8%左右,温度震荡时间误差在5%左右,大小循环切换时的最高温度误差在0.7%左右,合流模式下温度波动较小。通过仿真平台研究了节温器分流与合流对冷却系统温度的影响,基于仿真模型,预测了不同外界环境、不同开度的节温器对冷却系统大小循环切换和进入大循环时的影响。通过此模型,可以校验零部件的选型、匹配,优化、指导控制策略。

关键词：质子交换膜燃料电池冷却系统节温器

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电子节温器的设计与控制策略研究

电子节温器的设计与控制策略研究

作者：丁攀沈阳理工大学

学位级别：硕士

发动机作为汽车的动力输出装置，需要不断的燃烧燃油，因此它也成为了汽车产生废气和消耗能源的源头。为了进一步降低发动机的能源消耗与废气排放，需要对发动机的冷却系统进行更精准的设计。节温器作为冷却系统的核心零件，其主要作用... 详细信息

发动机作为汽车的动力输出装置，需要不断的燃烧燃油，因此它也成为了汽车产生废气和消耗能源的源头。为了进一步降低发动机的能源消耗与废气排放，需要对发动机的冷却系统进行更精准的设计。节温器作为冷却系统的核心零件，其主要作用是控制冷却液进入散热器的流量大小，直接影响发动机的工作温度。随着汽车电子技术的不断发展，智能电控化将会是未来发动机冷却系统的发展趋势。然而目前大多数冷却系统使用的都是石蜡节温器，通过石蜡的热胀冷缩来控制大小循环阀门的开度，存在着“响应延时”和“滞回”的缺点，不能够满足冷却系对冷却液温度的精准控制的要求。本文针对传统的石蜡节温器存在的不足，采用智能电控技术对节温器进行研究。本文的研究分为以下几方面：（1）通过查阅大量相关文献资料，了解目前国内外电子节温器的研究现状，论述了本文的研究目的和意义;（2）以传统的石蜡节温器参数为参考，进行了电子节温器的结构设且在Pro/E软件中建立了其三维模型;（3）基于模糊控制理论开发了电子节温器的控制策略。设计了以发动机出口处的冷却液温度与目标温度的偏差和偏差变化率为输入变量，电子节温器开启程度为输出变量的模糊控制器;（4）在流体力学、传热学等理论基础上，建立了冷却系统各部件的数学模型，基于GT-COOL软件建立了冷却系统的一维模型，并通过仿真优化了其相关参数;（5）通过GT-COOL软件中的控制模块，实现了GT-COOL和Simulink的连接，建立了联合仿真模型，对电子节温器的控制策略进行了优化仿真。

关键词：发动机冷却系统节温器模糊控制

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节温器对冷却系统动态特性的影响

汽车与配件 2014年第10期 70-72页

作者：宋宏利倪计民同济大学汽车学院

节温器是发动机冷却系统中受冷却液温度控制的阀门,是一种自动调温装置,一般布置在与散热器串联的管路中,调整流经散热器的冷却液流量.目前在车用发动机上使用的节温器主要为石蜡式节温器,利用感应体内石蜡的热胀冷缩现象来控制主阀门... 详细信息

节温器是发动机冷却系统中受冷却液温度控制的阀门,是一种自动调温装置,一般布置在与散热器串联的管路中,调整流经散热器的冷却液流量.目前在车用发动机上使用的节温器主要为石蜡式节温器,利用感应体内石蜡的热胀冷缩现象来控制主阀门的开启和关闭.发动机冷却系统动态特性研究对于改善发动机过渡工况性能,优化设计控制系统等具有重要意义.作为发动机冷却系统中的关键零部件,节温器对冷却系统动态特性有着重要的影响.本文将利用AMESim R10软件建立发动机冷却系统的一维模型,并深入研究节温器对冷却系统性能的影响.

关键词：系统动态特性节温器冷却液发动机冷却系统 AMESim 温度控制车用发动机关键零部件