隨著海拔高度的上升,空氣密度減小,從而進(jìn)入氣缸氧氣含量降低,噴入缸內(nèi)的柴油因缺氧不能充分燃燒;同時(shí)冷側(cè)由于大氣密度的下降使得空氣質(zhì)量減小,導(dǎo)致從散熱器可以傳遞的熱量減少,且冷卻水的沸點(diǎn)降低導(dǎo)致受熱后容易沸騰。另一方面,海拔變化對(duì)冷卻系統(tǒng)的控制策略的魯棒性提出了更高的要求,這些都對(duì)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及控制造成了很大挑戰(zhàn)。本文以某款柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)為研究對(duì)象,進(jìn)行了高低溫冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及仿真,并進(jìn)行了外界條件對(duì)冷卻系統(tǒng)的影響分析,并基于最小功耗原則建立不同外界環(huán)境下的最優(yōu)水泵和風(fēng)扇匹配MAP圖,最后設(shè)計(jì)了一種變論域模糊控制器,該控制形式能有效解決不同海拔及變海拔工況下發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液出口溫度的波動(dòng)問題。本文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:1.將某款發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)作為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)開發(fā)了該冷卻系統(tǒng)的高低溫雙回路冷卻形式,通過GT-COOL軟件建立了該款高低溫雙回路冷卻系統(tǒng)的仿真模型并進(jìn)行校核,同時(shí)完成了熱平衡臺(tái)架試驗(yàn),得到了全工況下的冷卻系統(tǒng)散熱量。2.研究了外界環(huán)境如進(jìn)風(fēng)溫度、進(jìn)風(fēng)流量、水泵流量、海拔高度對(duì)該冷卻系統(tǒng)熱平衡的影響情況與影響規(guī)律,并設(shè)計(jì)了3因子的正交試驗(yàn),得到不同進(jìn)風(fēng)流量、冷卻液流量、進(jìn)風(fēng)溫度... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：97 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

4/42V雙電壓電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論4動(dòng)機(jī)的可靠性以及燃油經(jīng)濟(jì)性都有一定程度的提升。青島大學(xué)設(shè)計(jì)了一種通過電液控制來進(jìn)行風(fēng)扇控制的方法，其通過風(fēng)扇測(cè)量得到的溫度，將溫度信號(hào)反饋給控制器來控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，但是該種方法仍然還在研制階段，尚未商用。（2）電子水泵冷卻系統(tǒng)中水泵和風(fēng)扇是相對(duì)重要的兩個(gè)部件，電子水泵發(fā)展略晚于電子風(fēng)扇的發(fā)展，電子水泵主要是通過直流電機(jī)來推動(dòng)其工作，但是其控制策略相對(duì)于風(fēng)扇來說更加復(fù)雜化，同時(shí)電子水泵的工作可靠性也較風(fēng)扇更差，因此許多年來并沒有應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)當(dāng)中。BMW公司在2005年推出的N52發(fā)動(dòng)機(jī)上采用了新型的電子水泵[16]，其更加節(jié)約能源且能更好、更自主地對(duì)冷卻系統(tǒng)冷卻液流量進(jìn)行調(diào)整，從而避免在發(fā)動(dòng)機(jī)高負(fù)荷低轉(zhuǎn)速時(shí)散熱需求較大而水泵和風(fēng)扇此時(shí)轉(zhuǎn)速較低，冷卻能力不足，易出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)“過熱”現(xiàn)象，發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷高轉(zhuǎn)速時(shí)，散熱需求較小，而此時(shí)水泵和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速較高，冷卻能力過剩，易出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)“過冷”現(xiàn)象。圖1.2BMWN52電動(dòng)冷卻液泵接下來，奧迪和大眾品牌也將電子水泵運(yùn)用在新款發(fā)動(dòng)機(jī)上，雙循環(huán)冷卻系統(tǒng)1.4TSI發(fā)動(dòng)機(jī)中采用了兩套獨(dú)立的冷卻系統(tǒng)[17]，一套主冷卻系統(tǒng)，其主要通

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論5過耦合發(fā)動(dòng)機(jī)來對(duì)其主要的發(fā)動(dòng)機(jī)部件進(jìn)行冷卻。另一套副冷卻系統(tǒng)加裝了電動(dòng)水泵，通過其來實(shí)現(xiàn)對(duì)渦輪增壓器的冷卻，表現(xiàn)良好。圖1.3A：發(fā)動(dòng)機(jī)主冷卻系統(tǒng)，B：增壓空氣冷卻系統(tǒng)mini公司開發(fā)了一款能夠主動(dòng)進(jìn)行開閉的機(jī)械水泵[18]，其通過一個(gè)摩擦輪式的離合器進(jìn)行水泵的打開和關(guān)閉，在發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)的時(shí)候關(guān)閉水泵，可以大幅度減少水流量，加速發(fā)動(dòng)機(jī)的暖機(jī)過程，其改裝方便，成本較小，是一種輕式的簡(jiǎn)易改動(dòng)，但是能起到一定的作用。2012年，盛德號(hào)等人開發(fā)了一款新型的冷卻系統(tǒng)[19]，其編寫設(shè)計(jì)單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電子水泵和電子風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制，該款冷卻系統(tǒng)還在乘用車上進(jìn)行了驗(yàn)證，通過試驗(yàn)，驗(yàn)證其縮短了60%多的發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)時(shí)間并大幅降低了暖機(jī)時(shí)刻的燃油消耗量。浙江大學(xué)俞小莉老師團(tuán)隊(duì)在車輛熱管理方面具有系統(tǒng)化的研究，自2005年以來，該團(tuán)隊(duì)建立了一系列關(guān)于車輛熱管理系統(tǒng)的試驗(yàn)平臺(tái)，圍繞此平臺(tái)，通過仿真與試驗(yàn)，進(jìn)行了系統(tǒng)的熱平衡研究，成果豐碩[20-22]，同時(shí)在此基礎(chǔ)上開發(fā)了冷卻系統(tǒng)智能控制策略，并進(jìn)行了驗(yàn)證，該控制策略能很大程度提高了發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性，并在降低發(fā)動(dòng)機(jī)功耗以及排放方面也有一定程度的幫助作用。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高原環(huán)境下柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)性能仿真[J]. 劉建敏,康琦,王普凱,劉艷斌,董意.  車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2018(03)
[2]基于模糊自適應(yīng)PID控制的空壓機(jī)背壓控制器設(shè)計(jì)[J]. 曹婧華,孔繁森,冉彥中,宋蕊辰.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2018(03)
[3]基于冷卻液溫度的柴油機(jī)不同海拔熱平衡試驗(yàn)研究[J]. 周磊,劉振明,劉瑞林,許翔,聶濤.  海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[4]基于GT-power與Simulink的電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真[J]. 周鑫,熊銳,吳堅(jiān),張宗瀾,曾恩山,鄭月.  現(xiàn)代制造工程. 2016(11)
[5]某輕型卡車高原環(huán)境冷卻系統(tǒng)分析[J]. 陳皓,劉雙喜,閆偉.  計(jì)算機(jī)輔助工程. 2016(04)
[6]輪式車輛高原環(huán)境適應(yīng)性評(píng)價(jià)研究[J]. 許翔,劉瑞林,董素榮,周廣猛,劉剛.  裝備環(huán)境工程. 2014(04)
[7]高原環(huán)境對(duì)柴油機(jī)性能的影響及解決措施[J]. 李曉然,許世海.  內(nèi)燃機(jī). 2014(03)
[8]基于前饋的柴油機(jī)冷卻液溫度控制策略研究[J]. 劉震濤,尹旭,韓松,孫正,俞小莉.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2013(04)
[9]基于模糊與PID的車輛底盤集成控制系統(tǒng)[J]. 李靜,余春賢.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2013(S1)
[10]汽車環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)綜述[J]. 許翔,張眾杰,鳳蘊(yùn),董素榮,劉瑞林.  裝備環(huán)境工程. 2013(01)

博士論文
[1]覆帶起重機(jī)起升系統(tǒng)雙馬達(dá)同步控制技術(shù)研究[D]. 劉曉峰.吉林大學(xué) 2012
[2]車用發(fā)動(dòng)機(jī)智能冷卻系統(tǒng)基礎(chǔ)問題研究[D]. 韓松.浙江大學(xué) 2012

碩士論文
[1]輪式裝載機(jī)散熱系統(tǒng)仿真和控制方法研究[D]. 武安軍.吉林大學(xué) 2017
[2]基于變論域模糊方法的小型AUV控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 武建勇.浙江大學(xué) 2017
[3]基于GT-Power和Simulink的柴油機(jī)停缸技術(shù)研究[D]. 黃俊.西南交通大學(xué) 2016
[4]高原挖掘裝載機(jī)冷卻系統(tǒng)熱平衡匹配與發(fā)動(dòng)機(jī)艙結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 錢堯一.廈門大學(xué) 2014
[5]增壓中冷汽油機(jī)熱管理系統(tǒng)試驗(yàn)與仿真分析[D]. 王奇峰.吉林大學(xué) 2013
[6]高原用滑移裝載機(jī)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D]. 鄒少軍.西安電子科技大學(xué) 2012
[7]基于模糊控制的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的研究[D]. 鄧飛.武漢理工大學(xué) 2009
[8]柴油機(jī)變海拔渦輪增壓技術(shù)研究[D]. 張海雷.清華大學(xué) 2008
[9]發(fā)動(dòng)機(jī)熱平衡試驗(yàn)系統(tǒng)開發(fā)[D]. 黃鑫.浙江大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3486381