毕业设计--- 基于温度传感器的内燃机水冷系统的设计

1、 基于温度传感器的 内燃 机水冷系统的设计 摘要： 内燃机的发展日益受到节能、环保、安全等方面的高要求。而且内燃机在工作时的动力性、燃油经济性、环保性能直接与内燃机水温是否符合要求有重要的关系。本设计基于以上原因，设计了冷却水温度智能控制系统。智能控制系统将根据冷却水当前水温、工作要求等参数，以单片机为控制核心元件，实现冷却风扇 转动 ，节温器的开闭随发动机工况变化自动调节的目的。冷却风扇采用直流电机作为驱动。 关键字： 内燃机；水冷系统； 节温器； 温度传感器；智能控制 1 内燃机简介： 内燃机， 是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力 发动机 。

2、 内燃机性能主要包括动力性能和经济性能。动力性能是指内燃机发出的功率 (扭矩 )，表示内燃机在能量转换中量的大小，标志动力性能的参数有扭矩和功率等。经济性能是指发出一定功率时燃料消耗的多少，表示能量转换中质的优劣，标志经济性能的参数有热效率和 燃料消耗率 。 而内燃机工作温度的控制对内燃机工作效率以及性能影响极其重要。 使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内。 2 方案设计的目的与意义： 发动机工作时，由于燃料的燃烧，气缸内气体温度高达 1927 -2527，大 约 1/3 做功转换为机械能，另外大部分随废气排出，其余则被发动机零件吸收，使发动机零部件温度升高，特别是直接与高温气体接触的

3、零件，若不及 时冷却，则难以保证发动机正常工作。 高温会破坏气缸壁上的润滑油膜 ,使润滑油氧化变质 ,以致活塞、活塞环和气缸套严重 磨损 、咬伤或粘着。此外，过高的温度还会使进入气缸的空气密度降低，引起 爆震 、早燃等不正常燃烧现象。内 燃机在工作时的动力性、燃油经济性、环保性能直接与内燃机水温是否符合要求有重要的关系。内燃机各工况下，水套散热量呈非线性关系变化，冷却系统应能根据内燃机水温， 自动调节冷却强度，以使内燃机获得可靠和有效的热状态，从而达到节能、减排的效果。为了保证内燃机正常、可靠的运转，必须通过冷却系统对这些高温机件冷却。 随着燃油价格的上涨和环境保护的压力，冷却技术已成为优化内

4、燃机温度控制，提高燃油效率及改进环境特性的重要环节。 3 水冷系统简介： 水冷系统使高温机件的热量先传给水，然后再将热量散掉。水冷系统由节温器、 散热器、风扇、水泵和水套等组成。在气缸盖和机件中铸有存水的水套，以便使水接近受热机件。一般采用结构紧凑、输水量大的离心水泵，由曲轴通过皮带驱动水泵。冷却水经水泵供入水套并从气缸壁和气缸盖吸收热量后流入散热器的上水箱内。在散热器的上下水箱间排列有许多用金属材料制成的扁平直管，管的周围装有许多薄的散热片。风扇安装在水泵皮带轮上，风扇带动空气高速从散热片间流过散热器。散热器上水箱内的热水在流过散热器的扁平管内流往下水箱时，将热量传给空气而得到冷却。这种用泵强迫冷却水循环的系统称为强制冷却系统。还有一种不用泵的自然 对流冷却系统。 水冷式发动机保持正常工作，其冷却水的温度应在 80 -90 之间， 此时：气缸壁温度不超过 200 -300 汽缸盖，活塞顶部的温度不超过 300 -400 润滑油温度在 70 -90 风冷发动机铝气缸壁的温度准许在 150 -180 铝气缸盖则为 160 -200