汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)智能控制技術(shù)研究畢業(yè)論文(已修改)
2025-06-12 18:10 本頁面
【正文】 （2010屆）題 目汽車冷卻系統(tǒng)智能控制研究學 院機械工程學院專 業(yè)車輛工程班 級06010512學 號06015232學生姓名嚴友指導教師顏志剛完成日期20010年6月摘要本課題是對傳統(tǒng)汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的一些弊端進行改造設(shè)計。由于汽車發(fā)動機傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的風扇、水泵、節(jié)溫器工作的協(xié)調(diào)性較差，傳統(tǒng)控制模式限制了發(fā)動機在不同工況下的適應(yīng)性，尤其是在惡劣的工況下過熱導致的發(fā)動機工況異常。為改變這種狀況，先對冷卻風扇、水泵、節(jié)溫器的受控因素進行一定研究，測量水溫、空氣流量、發(fā)動機轉(zhuǎn)速等對冷卻系統(tǒng)智能控制重要的傳感參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，對冷卻系統(tǒng)整體智能控制進一步進行研究。智能控制系統(tǒng)將根據(jù)發(fā)動機冷卻水溫、空氣流量、發(fā)動機轉(zhuǎn)速等參數(shù)，以單片機為智能控制核心元件，實現(xiàn)風扇轉(zhuǎn)速、電控導風板和節(jié)溫器的開閉隨發(fā)動機工況變化自動調(diào)節(jié)的目的。該智 能控制系統(tǒng)可縮短發(fā)動機預(yù)熱的時間，提高熱效率，增強了冷卻系統(tǒng)在發(fā)動機不同工況下的適應(yīng)能力，實現(xiàn)對冷卻水溫的精確控制，降低汽車的燃油消耗，達到提高發(fā)動機工作可靠性和使用壽命的目的。關(guān)鍵詞：冷卻系統(tǒng)；智能控制；單片機；節(jié)溫器；傳感器ABSTRACTThis subject redesigns traditional vehicle engine cooling system to avoid some abuses. Because of the bad working coordination among fan，water pump and thermostat in traditional vehicle engine cooling system，traditional controlling pattern 1imits the engine’s adaptability in different working conditions，especially engine’s working condition anomaly caused by over heat because of bad working conditions. Then the paper further researches the whole intelligent control of cooling system. The intelligent control system with singlechip puter as it’s core element will achieve selfregu1ation of the opening and shutting of fan rotational speed，electrically controlled baffle plate and thermostat along with the engine’s operating condition，according to the parameters of engine’s cooling temperature，air flow and engine’s rotational speed. To change this condition，the paper first researches the controlled factors of cooling fan, water pump，thermostat，and surveys the sensing parameters of water temperature，airflow，engine speed，which play important roles in intelligent control of cooling system. This intelligent control system can shorten engine’s preheating time，enhance thermal efficiency，strengthen the cooling system’s adaptability under engine’s different operating condition，control the cooling temperature accurately，reduce the automobile’s fuel consumption，and help to enhance the engine’s operational reliability and service life.Keywords: Cooling system。 intelligent control。 Singlechip puter。 thermostat。 sensor目錄第一章 緒論 1 課題研究的背景及意義 1 汽車冷卻系統(tǒng)的重要性 1 本課題提出的原因 1 汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)智能控制的研究意義 2 現(xiàn)代發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3 課題研究的主要內(nèi)容 4第二章 冷卻系統(tǒng)對汽車性能的重要影響 6 引言 6 6 冷卻水溫度對發(fā)動機可靠性和使用壽命的影響 11第三章 車用傳感器 14 引言 14 車用熱線式空氣流量傳感器 14 熱線式空氣流量傳感器基本原理 15 熱線式空氣流量傳感器的溫度補償原理 15 測試結(jié)果 17 結(jié)論 18 溫度傳感器 18 進氣溫度傳感器IATS 19 水溫傳感器CTS 20 發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器 20 引言 20 霍爾傳感器件 21 檢測原理 21 車輪速度的測試與校準 22 結(jié)論 22第四章 智能冷卻系統(tǒng)軟硬件設(shè)計 23 智能系統(tǒng)設(shè)計要求、組成及原理 23 設(shè)計要求 23 系統(tǒng)組成 23 工作原理 23 系統(tǒng)硬件設(shè)計 24 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計 24 模數(shù)轉(zhuǎn)換硬件設(shè)計 27 單片機的監(jiān)控及復位電路設(shè)計 30 單片機的電源設(shè)計 32 控制驅(qū)動電路 34 系統(tǒng)軟件設(shè)計 37 主程序設(shè)計 37 數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計 38 步進電機驅(qū)動控制程序 39 直流電機轉(zhuǎn)速控制程序 40第五章 總結(jié)與展望 42 42 展望 43 課題展望 43 冷卻系統(tǒng)智能控制展望 43致謝 44參考文獻 45杭州電子科技大學畢業(yè)設(shè)計第一章 緒論 課題研究的背景及意義 汽車冷卻系統(tǒng)的重要性汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)是保障發(fā)動機正常穩(wěn)定運行的重要輔助系統(tǒng)。作為汽車動力的核心的內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)時，與高溫燃氣相接觸的零件受到強烈的加熱，氣缸內(nèi)氣體溫度可高達2200～2800K，如不加以適當?shù)睦鋮s，會使內(nèi)燃機過熱，充氣系數(shù)下降，燃燒不正常(爆燃、早燃等)，機油變質(zhì)和燒損，金屬疲勞脆化，零件的摩擦和磨損加劇，引起內(nèi)燃機的動力性、經(jīng)濟性、可靠性和耐久性全面惡化。汽車發(fā)動機的冷卻必須適度。若發(fā)動機冷卻不足，由于氣缸充氣量減少和燃燒不正常發(fā)動機功率下降，且發(fā)動機零件也會因為潤滑不良而加速磨損。如果冷卻過強，汽油機混合氣形成不良，機油被燃油稀釋，柴油機工作粗暴，散熱損失和摩擦損失增加，零件的磨損加劇，也會使內(nèi)燃機工作變壞。因此，冷卻系統(tǒng)的任務(wù)就是使工作中的發(fā)動機得到適度冷卻，從而保持在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作，選擇設(shè)計適當?shù)睦鋮s型式并提高冷卻的效率也成為發(fā)動機的關(guān)鍵[1]。 本課題提出的原因冷卻系統(tǒng)作為汽車發(fā)動機的輔助系統(tǒng)在汽車運行過程中起著舉足輕重的作用。冷卻系統(tǒng)的主要作用便是保證發(fā)動機在正常的溫度范圍內(nèi)工作，并且冷卻系統(tǒng)的正常工作與否還關(guān)系著汽車的燃油經(jīng)濟性，發(fā)動機壽命及排放量等指標。
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