【正文】 行器 ,并且設計了電子控制冷卻系統監(jiān)控電路 ,因此電子控制系統具有自診斷功能并包括在發(fā)動機控制系統的自診斷中 , 可以用2 輸入與輸出信號 輸入發(fā)動機控制單元的信號有 :散熱器回流溫度 。散熱風扇控制 (兩個風扇分別用單獨的輸出信號 ) 3 基本工作原理 該系統的傳感器采集必 要的信息 ,發(fā)動機控制單元對這些信息時刻進行計算 ,并根據計算結果進行相應的控制 .激活加熱電阻 ,打開大循環(huán) ,調節(jié)冷卻液溫度 . .激活冷卻風扇 ,迅速降低冷卻液溫度 傳統冷卻系統的作用是可靠地保護發(fā)動機，而還應具有改善燃料經濟性和降低排放的作用。 先進的冷卻系統采用系統化、模塊化設計方法，統籌考慮每項影響因素，使冷卻系統既保證發(fā)動機正常工作， 又提高發(fā)動機效率和減少排放。最理想的情況是按金屬溫度而不是冷卻液溫度控制冷卻系統，這樣才能更好地保護發(fā)動機。 通過改變冷卻液溫度設定點可改善發(fā)動機和冷卻系統在部分負荷時的性能。升高或降低溫度點都各有特點，這取決于希望達到 的目的。提高溫度有許多優(yōu)點，它直接影響發(fā)動機損耗和冷卻系統的效果以及發(fā)動機排放物的形成。 研究表明，發(fā)動機工作溫度對摩擦損失有很大影響。將冷卻液溫度保持在 90115℃ 范圍內，使發(fā)動機機油的最高溫度為 140℃ ，則油耗在部分負荷時下降 10%。提高冷卻液或 金屬溫度會改善發(fā)動機和散熱氣熱傳遞傳遞的效果，降低冷卻液的流速，減小水泵的額定功率，從而降低發(fā)動機的功率消耗。 降低冷卻系統的工作溫度可提高發(fā)動機充氣效率，降低進氣溫度。降低溫度設定點可以節(jié)省發(fā)動機運行成本，提高部件使用壽命。 吉林交通職業(yè)學院畢業(yè)論文 — 8— 第四章 冷卻系統 系統的結構和工作原理 發(fā)動機冷卻系統的功用 保持發(fā)動機在最適宜的溫度范圍內工作。 冷卻系統的功用 就 是帶走引擎因燃燒所產生的熱量，使引擎維持在正常的運轉溫度范圍內。而 把這些熱量先傳給冷卻水，然后再散入大氣而進行冷卻的裝置稱為水冷系。 圖 41 發(fā)動機的兩種冷卻方式 桑塔納轎車冷卻系統的組成 桑塔納轎車發(fā)動機冷卻系統的組成及各部件功用 桑塔納轎車發(fā)動機的冷卻系 統屬強制循環(huán)封閉式冷卻系統，其組成如圖 4圖 43所示 ， 吉林交通職業(yè)學院畢業(yè)論文 — 9— 圖 42 桑塔納轎車用發(fā)動機冷卻系統示意圖 1散熱器 2風扇 3水泵 4機體進水口（進入氣缸體、氣缸蓋水套） 5旁通水管 6曖氣回水進水泵水管 7機體冷卻水出口與散熱器進水口接管 8散熱器出水管 9膨脹小水箱 圖 43 冷卻系零件分解圖 1水泵 2缸蓋接管 3密封墊 4橡膠管 5密封墊 6接管 7水溫傳感器 8熱敏開關 9通向暖風熱交換器的冷 卻液管 10冷卻液管 11－ O形密封圈 12節(jié)溫器 13下橡膠彎管 14密封墊圈 主要由散熱器、副水箱、風扇、冷卻水套、水泵、水管和溫度調節(jié)裝置等組成。冷卻水經過散熱器后，其溫度可降低 1015176。 散熱器上水室頂部有加水口，冷卻水由此注入整個冷卻系并用散熱器蓋蓋住。在散熱器下面一般裝有減震墊，防止散熱器受振動損壞。 散熱器芯由許多冷卻管和散熱片組成，對于散熱器芯應該有盡可能大的散熱面積，采用散熱片是為了增加散熱器芯的散熱面積。防止水蒸汽逸出，使冷卻系內的壓力稍高于大氣壓力，從而可增高冷卻水的沸點。貯水箱的上方用一根軟管通大氣，另一根軟管與散熱器的溢流管相連。這樣可以防止冷卻水損失。 副水箱：承接、補充散熱器內的冷卻液。風扇安裝在散熱器后面，并與水泵同軸。空氣流由前向后通過散熱器芯，使流經散熱器芯的冷卻水加速冷卻。車用發(fā)動機上多采用離心式水泵。與此同時，葉輪中心處的壓力降低，散熱器中的水便經進水管被吸進葉輪中心部分。如果水泵因故停止工作時，冷卻水仍然能從葉輪葉片之間流過，進行熱流循環(huán)，不致于很快產生過熱。改變冷卻強度通常有兩種調節(jié)方式，一種是改變通過散熱器的空氣流量； 另一種是改變冷卻液的循環(huán)流量和循環(huán)范圍。自動風扇離合器是根據發(fā)動機的溫度自動控制風扇的轉速，調節(jié)扇風量以達到改變通過散熱器的空氣流量，它不僅能減少發(fā)動機的功率損失，節(jié)省燃油，而且還能提高發(fā)動機的使用壽命，降低發(fā)動機的噪聲。風扇 1 檔，轉速為 1600r／min，工作溫度為 93～ 98℃，關閉溫度為 88～ 93℃；風扇 2 檔（快速），轉速為 2400r／ min，工作溫度 105℃，關閉 溫度為 93～ 98℃。節(jié)溫器裝在冷卻水循環(huán)的通路中（一般裝在氣缸蓋的出水口），根據發(fā)動機負荷大小和水溫的高低自動改變水的循環(huán)流動路線，以達到調節(jié)冷卻系的冷卻強度。 蠟式節(jié)溫器在橡膠管和感應體之間的空間里裝有石蠟，為提高導熱性，石蠟中常摻有銅粉或鋁粉。這時閥門關閉了通往散熱器的水路，來自發(fā)動機缸蓋出水口的冷卻水，經水泵又流回氣 缸體水套中，進行小循環(huán)。由于反推桿上端固定，故反推桿對橡膠管、感應體產生向下反推力，閥門開啟，當發(fā)動機水溫達到 80℃ 以上時，閥門全開，來自氣缸蓋出水口的冷卻水流向散熱器，而進行大循環(huán)。 桑塔納轎車冷卻系統工作過程 冷卻系統的循環(huán)主要包括 主循環(huán) 車內取暖循環(huán)。冷車著車后，發(fā)動機在漸漸升溫，冷 卻液的溫度還無法打開系統中的節(jié)溫器，此時的冷卻液只是經過水泵在發(fā)動機內進行 “ 冷車循環(huán) ” ，目的是使發(fā)動機盡快地達到正常工作溫度。這時候的冷卻液從發(fā)動機出來，經過車前端的散熱器，散熱后，再經水泵進入發(fā)動機。有一點不同的是：取暖循環(huán)不受節(jié)溫器的控制，只要打開暖氣，這循環(huán)就開始進行，不管冷卻液是冷的、還是熱的。節(jié)溫器調節(jié)冷卻液的冷卻能力，溫控風扇調節(jié)流經散熱器的冷卻空氣量。此后，冷卻液分兩路循環(huán)。這時候的冷卻液從發(fā)動機出來，經過車前端的散熱器，散熱后，再經水泵進入發(fā)動機。當冷卻液的溫度低于 85℃時，進行小循環(huán)；當冷卻液溫度高于 85℃時，部分冷卻液進行大循環(huán)；當冷卻液溫度達到 105℃時，全部冷卻液參加大循環(huán)。 ，發(fā)動機過熱。 、殼體受腐蝕致使冷卻液泄露，導致冷卻液減少、發(fā)動機過熱 、結構性堵塞致使泵水能力下降，導致發(fā)動機過熱 、老化或腐蝕泄露，導致冷卻液減少、發(fā)動機過熱 發(fā)動機升溫緩慢或工作溫度過低 原因 : 這類故障在機械方面主要表現為節(jié)溫器粘結卡滯在開啟位置，不能閉合，使冷卻液始終進行大循環(huán)。殊不知汽車發(fā)動機最常見的故障，如活塞拉缸，爆震，嚴重的噪聲，加速動力下降等，這些都是由于發(fā)動機的工作溫度異常，壓力過大，冷卻系統狀況不良而造成的，所以冷卻系統的日常維護保養(yǎng)尤為重要。主水箱蓋子內有一個橡膠墊圈，具有防止高壓水氣泄漏的功能，如發(fā)現墊圈失去彈性并已硬化，請立即更換。汽車發(fā)動機冷卻水最好使用清潔的軟水。汽車每行駛兩年應更換發(fā)動機冷卻液。如果防凍液因泄漏損失，應補充同品牌的防凍液。 、有的防凍液存放一年后，會出現少量絮狀沉淀，這種現象多半是添加劑析出造成的，不必扔掉。 、選擇防凍液的另一個關鍵是確保安全性。優(yōu)質防凍液外觀應清亮透明，并有醒目的顏色，無異味，而一些劣質防凍液根本不具備抗凍及防止開鍋功能，有的防凍液雖然冰點及沸點合格，但卻有 腐蝕性，能把水箱及管路 “ 咬 ” 的千瘡百孔，影響行車。具體情況如下： ． 鈣、鎂離子水垢的形成主要來源與硬水的添加。有些客戶不是補加冷卻液或蒸餾水，吉林交通職業(yè)學院畢業(yè)論文 — 15— 而是直接加入硬水，結果硬水中的鈣、鎂離子很容易與普通冷卻液中的無機鹽成分形成水垢。 ． 硅膠垢主要來源于無機型冷卻掖中的硅酸鹽。結果大大降低傳熱效率，使發(fā)動機過熱。金屬垢以鐵和焊錫垢為主，前者是有普通無機型冷卻掖中的無機鹽與缸體上的鐵金屬反應生成的保護膜因消耗而脫落形成；后者是由于具有強氧化性的無機鹽副食抑制劑加劇錫“開花”腐蝕而形成的蓬 松沉淀物，由于該金屬垢形成于冷卻系統焊縫位置，容易造成水道堵塞及焊縫過熱，因強度下降而引起泄露。 冷卻系統水垢的危害 水垢的導熱系數很低，是鑄鐵的 1/25，黃銅的 1/50。這些水垢形成于缸體襯里及缸蓋水道，極難清除。熱應力因溫差的加大而增大，會在應力集中的薄弱部位產生裂紋，而發(fā)動機缸蓋的排氣門就屬于這樣的部位。 另外，結垢不僅使冷卻系統散熱性能變差，還會出現局部高溫區(qū)，惡化潤滑 條件，使發(fā)動機溫度升高，加速發(fā)動機系統的磨損。 據國內有關資料報導，在正常使用的汽車發(fā)動機的維修中，有 6%是水循環(huán)系統水垢造成的發(fā)動機冷卻系統出現故障，而故障的主要原因是水垢導致金屬部件被腐蝕，由此可見水垢對汽車的危害有多大！人們更沒有想到汽車水箱中的水垢給我們帶來多么大的隱患，一旦水垢沉積過多，散熱不暢會導致發(fā)動機抱死，后果不堪設想。此方法除垢效率低、且勞動強度大，不易清除干凈，還容易造成二次損害。此除垢方法能清除得很干凈，但是效率低、勞動強度大。 冷卻液的更換 更換冷卻液時，將儀表板的暖風開關撥至右端使暖風控制閥全開，拆下冷卻液膨脹箱蓋，松開水泵口軟管夾箍，拉出冷卻液軟管，放出冷卻液后再將軟管夾箍擰緊。擰緊膨脹箱蓋。膨脹箱內冷卻液不能注滿，加注 1/2 即可，一般使用 2 年左右更換一次。提高系統整體的可靠性和穩(wěn)定性。 該系統由電控冷卻風扇、電控節(jié)溫器、電控導風板、微控制機構組成。 8． 2 單片機控制系統工作原理 由溫度傳感器感受發(fā)動機水溫的變化，同時把溫度信號轉變?yōu)橥涑煞幢汝P系的電壓模擬信號 。由 A/D 轉換器把采集來的模擬電壓信號轉換為數字信號并讀入單片機， 89C510 單片機 89C51 根據不同的輸入信號分析處理去控制驅動電路，實現對節(jié)溫器繼電器、導風板繼電器和風扇繼電器的控制。 單片機系統控制過程 當發(fā)動機預熱時 (發(fā)動機水溫 (70℃) ，單片機根據檢測來的溫度數據處理分析向執(zhí)行元件發(fā)出控制信號，使其完成如下操作。 由于導風板關閉，冷卻風扇不工作，以至冷卻空氣不能進入散熱器；同時節(jié)溫器處于小循環(huán) (加熱電阻絲通電 )，發(fā)動機水溫上升很快。當水溫達到 80℃ 時，單片機又發(fā)出指令，使電控導風板處于敞開狀態(tài)。當水溫高達 95℃ 時，單片機經數據分析發(fā)出控制指 令使電控冷卻風扇工作，而讓節(jié)溫器仍處于大循環(huán)狀態(tài)，導風板仍處于敞開狀態(tài)。當發(fā)動機水溫降至 89℃ 時，單片機根據采樣數據分析處理發(fā)出控制指令，使執(zhí)行元件完成以下操作。 這樣，直到發(fā)動機水溫返升至 95℃ ，電控冷卻風扇又重新工作。 智能冷卻系統控制將會作為標準裝置在汽車上 ,未來一段時間在冷卻系統中將占主導位置 。《汽車故障診斷技術》。 [2] 李勇等。山東：機械工業(yè)出版社， 2020。《工程機械發(fā)動機構造與維修》。 [4] 張鐵柱。內燃機學報， 2020?！镀囯姎馀c電子》。 [6] 王新源，高平，郭新民等。燃機工程， 2020。《汽車維修質量檢驗》。 [8] Heilin of a nonlinear brake system at high operating Dynamics 1998?！镀嚲S修技術》。 [10] 王憲成等。高等教育出版社。 [11] 李玉柱。冶金工業(yè)出版社。 吉林交通職業(yè)學院畢業(yè)論文 — 21— 致 謝 時間過的很快，兩年的大學生活就這么結束了，有些匆忙、有些不舍，卻也很充實。 感謝我的輔導員張金強老師，他給予我學習上的指導和生活上的無私幫助，表示衷心感謝！祝老師工作順利，桃李滿天下！ 感謝我的論文導師校振華老師，校振華老師在我寫論文過程中為我提出了許多寶貴建議，指正了我論文中的諸多不足，使我的論文得以順利完成，在此對校振華導師的細心指導表示衷心感謝！ 在兩年的大學生活中還有很多老師和同學給予我學習和生活上的幫助，在此我向他們表示我衷心地感謝！ 最后，祝母校蒸蒸日上！祝所有老師工作順利！ 蕆螄羇莁蠆薇羃莀荿袃衿荿蒁 蚅膇莈薄袁肅莇蚆蚄罿蒆莆衿裊肅蒈螞螁肂薀袈肀肁芀蝕肆肀蒂羆羂聿薅蝿袈肈蚇薁膆肈莇螇肂肇葿薀羈膆薁螅襖膅芁薈螀膄蒃螄腿膃薅蚆肅膃蚈袂羈膂莇蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂艿節(jié)袈羈羋莄蟻襖芇薆袇袀芇蠆螀膈芆莈薂肄芅蒁螈羀芄薃薁袆芃芃螆螂莂蒞蕿肁莁蕆螄羇莁蠆薇羃莀荿袃 衿荿蒁蚅膇莈薄袁肅莇蚆蚄罿蒆莆衿裊肅蒈螞螁肂薀袈肀肁芀蝕肆肀蒂羆羂聿薅蝿袈肈蚇薁膆肈莇螇肂肇葿薀羈膆薁螅襖膅芁薈螀膄蒃螄腿膃薅蚆肅膃蚈袂羈膂莇蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂艿節(jié)袈羈羋莄蟻襖芇薆袇袀芇蠆螀膈芆莈薂肄芅蒁螈羀芄薃薁袆芃芃螆螂莂蒞蕿肁莁蕆螄羇莁蠆薇羃 莀荿袃衿荿蒁 蚅膇莈薄袁肅莇蚆蚄罿蒆莆衿裊肅蒈螞螁肂薀袈肀肁芀蝕肆肀蒂羆羂聿薅蝿袈肈蚇薁膆肈莇螇肂肇葿薀羈膆薁螅襖膅芁薈螀膄蒃螄腿膃薅蚆肅膃蚈袂羈膂莇蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂艿節(jié)袈羈羋莄蟻襖芇薆袇袀芇蠆螀膈芆莈薂肄芅蒁螈羀芄薃薁袆芃芃螆螂莂蒞蕿肁莁蕆螄羇莁蠆薇羃莀荿袃 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