发动机冷却系统仿真模拟及节温器的影响分析.pdf

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1、第35卷第2期工程热物理学报Vo1．35．NO．22014年2月J0URNALOFENGINEERINGTHERM0PHYSICSFeb．．2014发动机冷却系统仿真模拟及节温器的影响分析周兵岳阳徐向华梁新冈4(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，北京1000841摘要本文基于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

2、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；敏感性动态特性中图分类号：TK402文献标识码：A文章编号：0253—231X(2014)020311—05SimulationStudyontheEngineCoolingSystemandEfectsAnalysesoftheThermostatZHOUBingYUEYangXUXiang—HuaLIANGXin—Gang(KeyLaboratoryforTher

3、malScienceandPowerEnneeringofMinistryofEducation，DepartmentofEngineeringMechanics，TsinghuaUniversiBeijing100084，China)AbstractAone—dimensionalnumericalmodelofthedieselenginecoolingsystemiSestablishedbasedonMATLAB／Simulink．Thesensitivitiesofthecoolingsystemtotheparameters，SUchastheenvironmentt

4、emperature，heatrejectionrate，etc．，areinvestigated，andtheefectsofthethermostatonthesensitivitiesandthedynamiccharacteristicofthecoldstartingprocessareanalyzed．Theresultsshowthatthedistributionandregulationfunctionofthethermostatonthecoolantflowratecanenhancetheadaptabilityofthecoolingsystemtot

5、heexternaldisturbancesefectivelyandcanmakethesystemworkmorestable．ThesensitivityanalysesofthecoolingsystemhelpsUStounderstandthesystemcharacteristicsandcanbetreatedasafoundationofthedesignandCOntrolofthecoolingsystem．Thetimeconstantofthethermostathasagreatinfluenceonthedynamiccharacteristicof

6、thecoolingsystemandathermostatwithsmallertimeconstantisofgreatbenefittotheworkingstabilityoftheenginecoolingsystem．Keywordscoolingsystem；simulation；thermostat；sensitivity；dynamiccharacteristic0引口冷却系统对于发动机的运行具有十分重要的作和优化【6J等方面。在冷却系统能够满足要求的情况用，适度的冷却不仅能够保证发动机运行的可靠性，下，从系统整体的高度来研究冷却系统的运行优化同时在提高系统的效

7、率、减少污染物排放等方面也及控制策略是提高冷却系统性能的重要途径。仿真具有重要意义[1)2]。随着现代发动机不断向高功率、模拟的方法是一种高效、低成本的研究方法，通过紧凑化的方向发展，发动机的强化程度越来越高，对对冷却系统的模拟仿真，可以更加清楚地了解部件冷却系统的要求也随之提高；同时日益严格的排放的工作特性，并分析相关参数对冷却系统的影响，为标准也对冷却系统提出了更高的要求。因此充分地系统的整体优化提供参考依据。利用先进的设计技术对冷却系统方案、控制等进行节温器是冷却系统中的关