硕士论文-气动式汽车节温器的研究与开发.pdf

武汉科技大学
硕士学位论文
气动式汽车节温器的研究与开发
姓名:刘鹏
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:谢剑刚
20081030
武汉科技大学硕士学位论文摘要进行了详细的分析。在各种常用的有机溶剂中,首先选定沸点在℃嬷涞娜芤海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℃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,再根据胡在此基础之上,本文利用员H芤航⑽露瘸∈P停佣贸隽吮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;第克定律,算得了回位弹簧的刚度。片密封环境下丙酮蒸汽的泄漏时间。
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论文作者签名:举日期:兰俊欢簧抛蚅盂期:逝星雒研究生学位论文创新性声明研究生学位论文版权使用授权书武汉科技大学本人郑重声明:所呈交的学位论文是本人在导师指导下,独立进行研究所取得的成果。除了文中已经注明引用的内容或属合作研究共同完成的工作外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本论文的研究成果归武汉科技大学所有,其研究内容不得以其它文的规定,同意学校保留并向有关部门凑铡段浜嚎萍即笱Ч赜谘究生学位论文收录工作的规定》执行徒宦畚牡母从〖偷缱影姹荆允许论文被查阅和借阅,同意学校将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。论文作者签名:指导教师签名:单位的名义发表。本人完全了解武汉科技大学有关保留、使用学位论日
武汉科技大学硕士学位论文第一章绪论发动机冷却系统的概述众所周知,发动机适宜的工作温度是在~℃之问,保持发动机正常工作温度对延长发动机寿命具有重要意义。发动机是将热能转变为机械能的机器。在可燃混合气的燃烧过程中,发动机气缸内气体温度可高达℃,发动机只利用燃料提供热能的三分之一左右【俊JS嗟脑虮环⒍悴考铡D切┲苯佑敫呶缕褰哟サ幕如气缸体、气缸盖、活塞、气门等舨患笆崩淙矗蚩赡芤蚴苋扰蛘投苹盗怂侵湔5募湎叮或因润滑油在高温下失效而卡死【。各机件也可能因高温而导致其机械强度降低甚至损坏。因此,为保证发动机正常工作,必须对这些在高温条件下工作的机件加以强制性冷却。发动机温度的高低是用冷却介质的温度来衡量,过高过低都不好。若发动机冷却不足,使局部区域因散热性变差而温度上升,导致与邻近区域产生温差,热应力随着温差的加大而增大,会在应力集中的薄弱部位产生裂纹【俊6赘堑呐牌抛褪粲谡庋牟课唬温度高、散热条件差、结构单薄,水垢的隔热作用使散热条件进一步恶化,因而可能在应力集中的作用下产生了裂纹。但若冷却过度,由于热量散失过多,使转变成有用功的热量减少,同时由于混合气与气缸壁接触,使其中原已汽化的燃油又重新凝结并流回到油箱内,因此,冷却系统是汽车发动机的重要组成部分,它直接关系到发动机的使用寿命及效发动机冷却系统的基本组成部分及其作用汽车发动机冷却装置以水冷却为主,用气缸水道内的循环水冷却,把水道内受热的水引入散热器,通过风冷却水温后再返回到水道内。汽车冷却系统一般由散热器、以轿车为例【,散热器负责循环水的冷却,它的水管和散热片多用铝材制成,铝制水第不仅增加了燃油的消耗,而且使润滑油变稀而影响润滑,磨损加剧,结果也使发动机功率下降【。率。节温器、水泵、缸体水道、缸盖水道、风扇等组成,如图所示【俊图发动机水冷系统的组成⑷