Розробка та дослідження моделі системи охолодження двигуна внутрішнього згорання

Abstract

Бакалаврська кваліфікаційна робота присвячена питанням розробки та дослідження моделі системи охолодження двигуна внутрішнього згорання на моделі, розробленій в середовищі MATLAB. Система охолодження автомобіля є однією з ключових у забезпеченні надійної та довговічної роботи двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ) або електродвигуна. У вступі роботи розкрито питання актуальності застосування електричних помп у системах охолодження автомобілів. Перший розділ присвячений огляду та аналізу актуальності систем охолодження двигунів автомобілів. Крім того розглянута типова схема охолодження автомобіля. У другому розділі проведено аналіз електричних водяних помп, призначених для оптимізації охолодження двигуна з атмосферним двигуном об'ємом. Такі помпи ефективно замінюють або доповнюють традиційні механічні водяні помпи з ремінним приводом для підвищення продуктивності та ефективності. В третьому розділі розглянута розробка в MATLAB моделі системи охолодження двигуна. У цьому розділі показано, як змоделювати систему охолодження двигуна з контуром охолодження оливи за допомогою блоків Simscape Fluids Thermal Liquid. Система включає контур охолодження води та контур охолодження оливи. Проведені дослідження цієї базової моделі. В четвертому розділі здійснено перероблення базової моделі. Оливна помпа далі приводитися в рух від вала двигуна, а водяна помпа відєднана від вала двигуна і приводитися в рух двигуном постійного струму. Параметризацію двигуна постійного струму здійснено на основі таблиці з бібліотеки MATLAB. Проведені дослідження цієї модернізованої моделі. У розділі 5 зроблено огляд питань охорони праці та безпеки життєдіяльності. Шостий розділ присвячений економічній частині, і в цьому розділі було описано розрахунок основних етапів, їх економічну доцільність. Об’єкт дослідження – система охолодження двигуна внутрішнього згорання. Предмет дослідження – перехідні процеси в системі охолодження двигуна внутрішнього згорання: температура блоку циліндрів та потік охолоджувальної рідини; щільність охолоджувальної рідини в різних місцях системи охолодження з часом; миттєва швидкість автомобіля, швидкість двигуна та профілі вхідного крутного моменту. Мета дослідження: розробити та дослідити в середовищі MATLAB модель системи охолодження двигуна внутрішнього згорання з електропомпою.охолодження, модель.

The bachelor's qualification work is devoted to the development and research of a model of an internal combustion engine cooling system based on a model developed in the MATLAB environment. The car cooling system is one of the key ones in ensuring reliable and durable operation of an internal combustion engine (ICE) or electric motor. The introduction of the work reveals the relevance of the use of electric pumps in car cooling systems. The first section is devoted to a review and analysis of the relevance of car engine cooling systems. In addition, a typical car cooling scheme is considered. The second section analyzes electric water pumps designed to optimize engine cooling with an atmospheric engine with a displacement of. Such pumps effectively replace or supplement traditional mechanical belt-driven water pumps to increase productivity and efficiency. The third section discusses the development of a MATLAB model of the engine cooling system. This section shows how to model an engine cooling system with an oil cooling circuit using Simscape Fluids Thermal Liquid blocks. The system includes a water cooling circuit and an oil cooling circuit. Studies of this basic model have been conducted. The fourth section deals with the modification of the basic model. The oil pump is then driven from the engine shaft, and the water pump is disconnected from the engine shaft and driven by a DC motor. The DC motor parameterization can be performed based on a table from the MATLAB library. Studies of this modernized model have been conducted. In section 5, an overview of occupational health and safety issues is given. The sixth section is devoted to the economic part, and this section describes the calculation of the main stages, their economic feasibility. Study object – is the cooling system of an internal combustion engine. Scope of research – transient processes in the cooling system of an internal combustion engine: cylinder block temperature and coolant flow; coolant density at different locations in the cooling system over time; instantaneous vehicle speed, engine speed, and input torque profiles. Goal of research – to develop and investigate a model of an internal combustion engine cooling system with an electric pump in the MATLAB environment.