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90℃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35℃—75℃之间的溶液,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,再根据胡克定律,算得了回位弹簧的刚度。在此基础之上,本文利用ANSYS对丙酮溶液建立温度场数学模型,从而得出了丙酮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片密封环境下丙酮蒸汽的泄漏时间。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。