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发动机冷却控制系统设计及节温器诊断
| 论文题名： | 发动机冷却控制系统设计及节温器诊断 |
| 关键词： | 发动机;冷却控制系统;电子节温器;水温模型;故障诊断 |
| 摘要： | 随着国家法规的越来越严，排放和油耗成为各大车企亟待解决的问题，越来越多的新技术运用在发动机的冷却系统之中以提高发动机性能，电子节温器便是其中之一。电子节温器可以提高发动机工作水温，降低热损失与机械损失，从而达到降低油耗的目的。本文主要对使用电子节温器的冷却系统进行研究，主要研究内容如下: (1)对比分析国内外冷却系统控制技术，可知冷却系统主要以电子节温器和电子风扇应用最为广泛，从而确定本文冷却系统的控制对象为电子节温器与风扇。 (2)基于发动机水温变化的台架试验。以1.8T增压发动机为研究对象，将发动机的水温作为控制变量，以有效燃油消耗率(BSFC)为评价指标，通过台架试验得出该发动机小负荷与大负荷时水温升高对油耗的影响，由试验结果可知，小负荷时水温升高油耗最大降低4.87％，而大负荷时水温升高却对油耗影响很小。 (3)发动机冷却控制系统的建立。本文以某轿车为研究对象，针对机械节温器更换为电子节温器后控制系统不适用的问题，对冷却系统所使用零部件特性及结构进行分析，搭建核心为目标水温、控制对象为电子节温器与风扇的冷却系统控制模型，该控制系统中还包括节温器全开判断、风扇后运行、传感器故障运行等模块。基于MATLAB/Simulink仿真平台，验证了该控制系统可行性与实用性。 (4)节温器诊断系统的建立。基于最新国Ⅵ法规中对节温器诊断的要求，分析发动机高温燃气传热过程，搭建节温器正常工作状态下的发动机水温模型，对比模型水温与实际水温的差值，判断节温器是否发生故障，并在MATLAB/Simulink环境下对水温模型的精度进行验证。结果显示，怠速下模型水温与实际水温误差为1℃，自由驾驶下模型水温与实际水温的误差为4℃，表明该水温模型的误差较小，可以满足节温器诊断的要求。 (5)控制系统的实车验证。为试验车搭载所设计的冷却控制系统进行相关试验，结果表明，该控制系统能有效对发动机冷却水温进行控制，同时所有的功能满足设计的要求。 |
| 作者： | 武磊 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 李军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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