基于冷卻系統(tǒng)的柴油機(jī)熱管理系統(tǒng)研究.pdf

1、由于柴油機(jī)具有較高的熱效率和較強(qiáng)的動(dòng)力性，因此作為農(nóng)業(yè)機(jī)械的配套動(dòng)力而廣泛使用。柴油機(jī)的開發(fā)和利用也越來(lái)越受到重視。隨著能源危機(jī)以及環(huán)境污染嚴(yán)重，節(jié)能減排的法規(guī)陸續(xù)出臺(tái)，研制熱效率高，排放低的柴油機(jī)成為柴油機(jī)開發(fā)的重點(diǎn)工作。對(duì)柴油機(jī)的熱量分布研究也逐漸的深入。在這種情況下提出了對(duì)柴油機(jī)的熱管理研究。
　　柴油機(jī)的熱管理系統(tǒng)是冷卻系統(tǒng)，潤(rùn)滑系統(tǒng)，進(jìn)排氣系統(tǒng)，增壓中冷系統(tǒng)以及EGR冷卻系統(tǒng)的集成，將柴油機(jī)的各熱流子系統(tǒng)集成控制，以便于

2、合理的利用熱能，提高熱效率。其中冷卻系統(tǒng)是熱管理系統(tǒng)的核心組成部分，傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)一般由散熱器，冷卻水管，節(jié)溫器，冷卻水套，水泵等組成。冷卻液將熱量從發(fā)動(dòng)機(jī)吸收并傳遞到大氣中去。
　　本文以某498柴油機(jī)為研究對(duì)象，通過(guò)搭建柴油機(jī)熱平衡試驗(yàn)臺(tái)架，研究柴油機(jī)冷卻水溫度對(duì)柴油機(jī)功率，油耗，煙度和CO、NO、HC、NOx等排放的影響。通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水恒溫控制裝置對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)出水口溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，水溫從55℃到95℃每隔10℃進(jìn)行調(diào)節(jié)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

3、速由1000r/min到2400r/min每隔200r/min進(jìn)行調(diào)節(jié)。負(fù)荷由10％開始每次增加10%直至加載到100%負(fù)荷。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集分析，在發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速不同負(fù)荷條件下分析發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度對(duì)功率、油耗、排放的影響從而確定各個(gè)工況下發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳冷卻水溫度。通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的匹配優(yōu)化，主要對(duì)水泵，風(fēng)扇，水箱等參數(shù)的選擇，使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下都始終運(yùn)行在最佳溫度范圍，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，經(jīng)濟(jì)性和可靠性。進(jìn)而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱

4、效率。本試驗(yàn)對(duì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)熱量利用的各參數(shù)進(jìn)行采集，對(duì)今后優(yōu)化控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度提供經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的參考作用。
　　本文的主要研究工作有：
　　1搭建發(fā)動(dòng)機(jī)熱平衡試驗(yàn)臺(tái)架，安裝校對(duì)各溫度傳感器，壓力傳感器等。
　　2進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)熱平衡臺(tái)架試驗(yàn)。
　　3控制發(fā)動(dòng)機(jī)出水溫度，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷，采集各個(gè)工況下發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、油耗、排放等性能參數(shù)。
　　4對(duì)采集的功率，油耗，排放等參數(shù)進(jìn)行整理分析，找出在不同工況下，發(fā)動(dòng)