求一个汽车维修技师的论文题目,希望能简单好答辩。
2014-4-5
百度团队:人车生活| CFA386
发动机冷却系统分析
概述了冷却系统对汽车发动机正常高效运行的重要性,分析了冷却系统的结构特点,并提出了改进和完善的建议。
1,汇总
随着汽车工业的发展,发动机采用了更紧凑的设计和更大的比功率,发动机产生的废热密度也明显增加。一些关键区域,如排气门周围的散热需要优先考虑,即使冷却系统的小故障也可能在这些区域产生灾难性的后果。发动机冷却系统的冷却能力一般应能满足发动机满负荷时的冷却需求,因为此时发动机产生的热量最多。但在部分负荷时,冷却系统会失去动力,即水泵提供的冷却液流量超过所需流量。我们希望发动机的冷启动时间越短越好,因为发动机在怠速时排放的污染物越多,消耗的燃油也越多。冷却系统的结构对发动机的冷起动时间有很大的影响。正常高效的冷却系统直接影响发动机的燃油经济性、加速性、可靠性和使用寿命。
2.现代发动机冷却系统的特点
传统冷却系统的作用是可靠地保护发动机,但它还应该具有提高燃油经济性和减少排放的功能。因此,现代冷却系统应综合考虑以下因素:(1)发动机内部的摩擦损失;冷却系统水泵的功率;燃烧边界条件,例如燃烧室温度、充气密度和充气温度。先进的冷却系统采用系统化、模块化的设计方法,将各个影响因素作为一个整体来考虑,使冷却系统既能保证发动机的正常运转,又能提高发动机的效率,降低排放。
2.1温度设定点
发动机工作温度的极限值取决于排气阀周围区域的最高温度。理想的情况是根据金属温度而不是冷却液温度来控制冷却系统,从而更好地保护发动机。由于冷却系统设定的冷却温度是基于满负荷时的最大散热率,所以发动机和冷却系统在部分负荷时处于不理想的状态,比如在市区行驶,低速行驶,会产生较高的油耗和排放。通过改变冷却液温度设定点,可以改善发动机和冷却系统在部分负荷下的性能。根据排气阀周围区域的温度限制,可以升高或降低冷却液或金属的温度设定值。升高或降低温度的点有其自身的特点,这取决于预期的目的。
2.2降低温度设定点,降低冷却系统的工作温度,可以提高发动机的充气效率,降低进气温度。这有利于燃烧过程、燃料效率和排放。降低温度设定点可以节省发动机的运行成本,提高部件的使用寿命。研究表明,如果气缸盖温度降低到50℃,点火提前角可提前3℃A而不发生爆震,充气效率可提高2%,发动机工作特性得到改善,有助于优化压缩比和参数选择,获得更好的燃油效率和排放性能。
2.3分流冷却系统
分流冷却系统是另一种冷却系统。在这种冷却系统中,气缸盖和气缸体由它们自己的液体流动回路冷却,气缸盖和气缸体具有不同的温度。分流冷却系统具有独特的优势,可以使发动机各部分工作在最佳温度设定点。冷却系统的整体效率被最大化。每个冷却回路将在不同的冷却温度设定点或流速下工作,以形成理想的发动机温度分布。理想的发动机热工作状态是缸盖温度低,缸体温度相对较高。较低的气缸盖温度可以提高充气效率并增加进气量。低温大进气量可以促进完全燃烧,减少co、HC和氮氧化合物的生成,还可以提高输出功率。较高的气缸体温度将减少摩擦损失,直接提高燃油效率,并间接降低气缸内的峰值压力和温度。分体式冷却系统可以使气缸盖和气缸体之间的温差达到100℃。气缸温度可高达150℃,而气缸盖温度可降低50℃,减少气缸体的摩擦损失,降低油耗。较高的缸温降低油耗4%-6%,部分负荷下HC降低20%-35%。节气门全开时,气缸盖和气缸体的设定温度可调节至50℃和90℃,整体改善了油耗、动力输出和排放。
3结论
先前推出的几种先进冷却系统有可能提高冷却系统的性能,从而提高燃油经济性和排放性能。冷却系统的可控性是改善冷却系统的关键。可控性是指发动机结构保护的关键参数,如金属温度、冷却液温度、机油温度等可以控制,以保证发动机在安全极限内工作。冷却系统可以快速响应不同的工况,在不影响发动机整体性能的情况下,最大程度的节油减排。