戴敏強(qiáng)：冷卻系統(tǒng)維護(hù)畢業(yè)論文

1、機(jī)械分院汽車工程系 畢業(yè)論文課題名稱: 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)維護(hù) 姓 名: 戴敏強(qiáng) 學(xué) 號(hào): 580402910122 專 業(yè): 汽車檢測(cè)與維修技術(shù) 班 級(jí): 09汽車維修中銳(1)班 指導(dǎo)老師: 王承平 二零一一年十一月目 錄摘要3關(guān)鍵詞3一、引言4二、冷卻系統(tǒng)的作用4三、冷卻系統(tǒng)的組成4（一）水泵和節(jié)溫器4（二）風(fēng)扇5（三）散熱器5（四）冷卻液5四、冷卻系統(tǒng)的構(gòu)造及維護(hù)5（一）冷卻液51、冬季防凍62、防腐蝕63、防水垢64、高沸點(diǎn)（防開鍋）7（二）汽缸水套7（三）散熱水箱和冷卻風(fēng)扇7（四）冷卻水泵和節(jié)溫器7五、冷卻系統(tǒng)的工作原理9六、冷卻系統(tǒng)的特點(diǎn)12（一）溫度設(shè)定點(diǎn)12（二）提高溫度設(shè)定

2、點(diǎn)12（三）降低溫度設(shè)定點(diǎn)13七、冷卻系統(tǒng)智能控制13（一）系統(tǒng)組成13（二）單片機(jī)控制系統(tǒng)工作原理13（三）單片機(jī)系統(tǒng)控制過程13結(jié)論15致謝16參考文獻(xiàn)17摘要發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，它工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生非常大的熱量。這些熱量必須及時(shí)散發(fā)掉，不然就會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效力，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，直至癱瘓。因此，一般汽車都是通過用水冷卻的方法進(jìn)行散熱。 本文論述了冷卻系統(tǒng)的作用是什么，有哪些組成、以及主要構(gòu)造、工作原理、日常維護(hù)、故障的檢測(cè)步驟和排除方法，同時(shí)論述了冷卻系統(tǒng)系統(tǒng)化、模塊化設(shè)計(jì)方法，以及冷卻系統(tǒng)的智能控制，并舉例做出簡(jiǎn)單介紹。關(guān)鍵詞冷卻系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)維護(hù) 溫度設(shè)定點(diǎn) 

3、冷卻系統(tǒng)智能控制 一、引言司機(jī)朋友常會(huì)說：“我要去加點(diǎn)水，才跑長(zhǎng)途?！蹦敲礊槭裁匆铀?？加水干什么？這就是冷卻系統(tǒng)的冷卻液，不過并非什么水都可以加進(jìn)去，越是嬌貴的車對(duì)水質(zhì)的要求越高。有位車主見野外泉水很清澈，就讓車喝了個(gè)夠。結(jié)果沒多久，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)燒了，原來泉水含有大量礦物質(zhì)，產(chǎn)生了大量水垢?？梢?，水質(zhì)好壞相當(dāng)重要。這就好像人生病了，醫(yī)生讓你多喝點(diǎn)水是一樣的，汽車也一樣，也需要水，這就是我們常說的防凍液，汽車散熱不良就得生病，小病吃點(diǎn)感冒藥就行了，比如加水，換些小零件（水溫傳感器、水泵、水管等），大病就得花大價(jià)錢了，如活塞拉缸、爆震、缸體沖床內(nèi)漏、產(chǎn)生的嚴(yán)重噪聲、加速動(dòng)力下降等等，都是

4、由于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度異常，壓力過大，冷卻系統(tǒng)狀況不良而造成?？梢娎鋮s系統(tǒng)的重要性！二、冷卻系統(tǒng)的作用是保證發(fā)動(dòng)機(jī)可以迅速達(dá)到理想的工作溫度，并且無論環(huán)境和工作條件如何變化，始終保持在這一溫度范圍。無論是在極冷或極熱的條件下，無論是在交通堵塞的城市環(huán)境中還是在高速公路上全速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)必須能夠同樣高速地運(yùn)轉(zhuǎn)?，F(xiàn)代的高效率發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)于工作溫度有著極其精確的要求。盡可能高效率地利用燃油對(duì)于尾氣排放的控制系統(tǒng)也很重要。三、冷卻系統(tǒng)的組成依照冷卻的方式可分為氣冷式引擎及水冷式引擎，氣冷式引擎是靠引擎帶動(dòng)風(fēng)扇及車輛行駛時(shí)的氣流來冷卻引擎；水冷式引擎則是靠冷卻水在引擎中循環(huán)來冷卻引擎。不論采何種方式冷卻，

5、正常的冷卻系統(tǒng)必須確保引擎在各樣行駛環(huán)境都不致過熱。目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上廣泛采用的是水冷系. 水冷卻系統(tǒng)一般由散熱器、節(jié)溫器、水泵、水道、風(fēng)扇等組成。散熱器負(fù)責(zé)循環(huán)水的冷卻，它的水管和散熱片多用鋁材制成，鋁制水管做成扁平形狀，散熱片帶波紋狀，注重散熱性能，安裝方向垂直于空氣流動(dòng)的方向，盡量做到風(fēng)阻要小，冷卻效率要高。散熱器又分為橫流式和垂直流動(dòng)兩種，空調(diào)冷凝器通常與其裝在一起。 （一）水泵和節(jié)溫器 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛采用離心式水泵。當(dāng)水泵葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，水泵中的冷卻液被葉輪帶動(dòng)一起旋轉(zhuǎn)，并在離心力的作用下被甩向水泵殼體的邊緣，同時(shí)產(chǎn)生一定的壓力，然后從出水管流出。在葉輪的中心處由于冷卻液被甩出而壓力下降，

6、散熱器中的冷卻液在水泵進(jìn)口與葉輪中心的壓差作用下經(jīng)進(jìn)水管流入葉輪中心。葉輪由鑄鐵或塑料制造，葉輪上通常有68個(gè)徑向直葉片或后彎葉片。水泵殼體由鑄鐵或鋁鑄制，進(jìn)、出水管與水泵殼體鑄成一體。強(qiáng)制冷卻液循環(huán)的部件是水泵，它由曲軸皮帶帶動(dòng)，推動(dòng)冷卻液在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)這些冷卻液對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻，要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況而隨時(shí)調(diào)節(jié)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低的時(shí)候，冷卻液就在發(fā)動(dòng)機(jī)本身內(nèi)部做小循環(huán)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高的時(shí)候，冷卻液就在發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器之間做大循環(huán)。實(shí)現(xiàn)冷卻液做不同循環(huán)的控制部件是節(jié)溫器。可以將節(jié)溫器看作一個(gè)閥門，其原理是利用可隨溫度伸縮的材料（石蠟或乙醚之類的材料）做開關(guān)閥門，當(dāng)水溫高時(shí)材料膨脹頂開閥門，冷卻液進(jìn)

7、行大循環(huán)，當(dāng)水溫低時(shí)材料收縮關(guān)閉閥門，冷卻液小循環(huán)。（二）風(fēng)扇 為了提高散熱器的冷卻能力，在散熱器后面安裝風(fēng)扇強(qiáng)制通風(fēng)。以前的轎車散熱器風(fēng)扇是由曲軸皮帶直接帶動(dòng)的，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)它就要轉(zhuǎn)，不能視發(fā)動(dòng)機(jī)溫度變化而變化，為了調(diào)節(jié)散熱器的冷卻力，要在散熱器上裝上活動(dòng)百頁窗以控制風(fēng)力進(jìn)入?，F(xiàn)在已經(jīng)普遍使用風(fēng)扇電磁離合器或者電子風(fēng)扇，當(dāng)水溫比較低時(shí)離合器與轉(zhuǎn)軸分離，風(fēng)扇不動(dòng)，當(dāng)水溫比較高時(shí)由溫度傳感器接通電源，使離合器與轉(zhuǎn)軸接合，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)。同樣，電子風(fēng)扇由電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)，由溫度傳感器控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。這兩種形式的散熱器電扇運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際上都由溫度傳感器控制。（三）散熱器 散熱器兼作儲(chǔ)水及散熱作用，再此之上還裝有膨脹

8、水箱。因?yàn)閱渭円蕾嚿崞饔袔讉€(gè)缺點(diǎn)，一是水泵吸水一側(cè)因壓力低而容易沸騰，水泵的葉輪容易穴蝕；二是氣水分離會(huì)產(chǎn)生氣阻；三是溫度高冷卻液容易沸騰。因此設(shè)計(jì)師就加裝了膨脹水箱，它的上下兩根水管分別與散熱器上部和水泵進(jìn)水口聯(lián)接，防止上述問題的產(chǎn)生。（四）冷卻液雖然我們稱其為水冷但冷卻介質(zhì)并不是單純的水，而是由水、防凍液和各種專門用途的防腐劑組成的混合物，也稱為冷卻液。這些冷卻液中的防凍液含量占30%50%，提高了液體的凝固點(diǎn)，防止在低溫下結(jié)冰而損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。整個(gè)冷卻系統(tǒng)并不與大氣相通，相當(dāng)于高壓鍋的作用，水箱蓋則相當(dāng)于高壓閥，一般情況下，轎車?yán)鋮s液的允許工作溫度可達(dá)攝氏120度，提高傳熱能。四、冷卻系統(tǒng)

9、的構(gòu)造及維護(hù) 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)是保持發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作的重要部件，如果發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的維修率很高，就會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)其他部件的損壞，使發(fā)動(dòng)機(jī)的整體工作能力受到影響，因此，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)就顯得尤為重要，正確維護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)，首先應(yīng)了解常用的水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)的主要部件：（一）冷卻液冷卻液的全稱應(yīng)該叫防凍冷卻液，意為有防凍功能的冷卻液，防凍液可以防止寒冷季節(jié)停車時(shí)冷卻液結(jié)冰而脹裂散熱器和凍壞發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體，但是我們要糾正一個(gè)誤解，防凍液不僅僅是冬天用的，它應(yīng)該全年使用，汽車正常的保養(yǎng)項(xiàng)目中，每行駛一年，需更換發(fā)動(dòng)機(jī)防凍液。冷卻液由水、防凍劑、添加劑三部分組成，按防凍劑成分不同可分為酒精型、

10、甘油型、乙二醇型等類型的冷卻液。酒精型冷卻液是用乙醇(俗稱酒精)作防凍劑，價(jià)格便宜，流動(dòng)性好，配制工藝簡(jiǎn)單，但沸點(diǎn)較低、易蒸發(fā)損失、冰點(diǎn)易升高、易燃等，現(xiàn)已逐漸被淘汰；甘油型冷卻液沸點(diǎn)高、揮發(fā)性小、不易著火、無毒、腐蝕性小，但降低冰點(diǎn)效果不佳、成本高、價(jià)格昂貴，用戶難以接受，只有少數(shù)北歐國(guó)家仍在使用；乙二醇型冷卻液是用乙二醇作防凍劑，并添加少量抗泡沫、防腐蝕等綜合添加劑配制而成。由于乙二醇易溶于水，可以任意配成各種冰點(diǎn)的冷卻液，其最低冰點(diǎn)可達(dá)-68，這種冷卻液具有沸點(diǎn)高、泡沫傾向低、粘溫性能好、防腐和防垢等特點(diǎn)，是一種較為理想的冷卻液，目前國(guó)內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)所使用的和市場(chǎng)上所出售的冷卻液幾乎都是這種

11、乙二醇型冷卻液。    汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液(圖1)冷卻液是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)不可缺少的一部分。它在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)，將發(fā)動(dòng)機(jī)工作中產(chǎn)生的多余熱能帶走，使發(fā)動(dòng)機(jī)能以正常工作溫度運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)冷卻液不足時(shí)，將會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過高，而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)件的損壞。車主一旦發(fā)現(xiàn)冷卻液不足，應(yīng)該及時(shí)添加。不過冷卻液也不能隨便添加，因?yàn)槌死鋮s作用外，冷卻液還應(yīng)具有以下功能 ： 1、冬季防凍 為了防止汽車在冬季停車后，冷卻液結(jié)冰而造成水箱、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體脹裂，要求冷卻液的冰點(diǎn)應(yīng)低于該地區(qū)最低溫度10左右，以備天氣突變。 2、防腐蝕冷卻液應(yīng)該具有防止金屬部件腐蝕、防止橡膠件老化的作用。 3、防水垢冷卻液在循環(huán)

12、中應(yīng)盡可能少地減少水垢的產(chǎn)生，以免堵塞循環(huán)管道，影響冷卻系的散熱功能。綜上所述，在選用、添加冷卻液時(shí)，應(yīng)該慎重。首先，應(yīng)該根據(jù)具體情況去選擇合適配比的冷卻液。其次，添加冷卻液。將選擇好配比的冷卻液添加到水箱中，使液面達(dá)到規(guī)定位置即可。    發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液箱(圖2)4、高沸點(diǎn)（防開鍋）符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的冷卻液，沸點(diǎn)通常都是超過105，比起水的沸點(diǎn)100，冷卻液能耐受更高的溫度而不沸騰（開鍋），在一定程度上滿足了高負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱冷卻需要。（二）汽缸水套它相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室周圍的水道，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生大量的熱時(shí)，汽缸水套將發(fā)揮降溫的作用在發(fā)動(dòng)機(jī)中，水和油的管道涇渭分明、互不干涉，如果發(fā)

13、現(xiàn)冷卻液中有油，就說明水路和油路發(fā)生了穿孔現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)這種情況，水溫表的水溫會(huì)急劇上升，這時(shí)一定要及時(shí)采取措施。（三）散熱水箱和冷卻風(fēng)扇散熱水箱從外觀看狀似蜂窩，做成這種形狀是為了增加水箱的散熱面積，以增強(qiáng)散熱效果；冷卻風(fēng)扇有在正面安裝的，也有在側(cè)面安裝的，汽車在高速行駛過程中，冷卻風(fēng)扇將外面的空氣吸引進(jìn)來，利用自然風(fēng)，起到冷卻的作用。冷卻系和空調(diào)冷凝器共同的風(fēng)扇是直流永磁電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇，用裝在散熱器上的溫度控制開關(guān)來控制，當(dāng)散熱器中冷卻液溫度下降至93-98時(shí)風(fēng)扇停轉(zhuǎn)。由于電動(dòng)風(fēng)扇的電源不受點(diǎn)火開關(guān)的控制，因此發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，散熱器中液溫若高于88-98，電動(dòng)風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)是正常的。如果低于88時(shí)風(fēng)扇

14、仍轉(zhuǎn)，則是不正常的；而溫度高于98時(shí)，仍不轉(zhuǎn)也是不正常的。當(dāng)溫度高于105時(shí)，溫控開關(guān)高溫部分接通，電源接通電動(dòng)機(jī)便高速運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)溫度達(dá)到120時(shí)，冷卻水溫過高，報(bào)警指示燈閃亮，為風(fēng)扇有故障或冷卻液不足。如電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，先檢查和更換熔斷絲，或檢修溫控開關(guān)，必要時(shí)再查看電風(fēng)扇有無損壞。（四）冷卻水泵和節(jié)溫器冷卻液在冷卻系統(tǒng)中的流動(dòng)，主要依靠冷卻水泵的動(dòng)力；節(jié)溫器能感知發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度，低溫時(shí)，它封住水套中的水，令其在水套內(nèi)流動(dòng)，當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)再打開，讓水經(jīng)過散熱水箱，發(fā)揮散熱作用。這里值得說明的是，切勿將節(jié)溫器摘掉，否則會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過冷而難以啟動(dòng)。正確維護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)，應(yīng)了解經(jīng)常出現(xiàn)的幾種

15、冷卻系統(tǒng)故障：由于冷卻液水質(zhì)不好，水箱中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)銹污和水垢，它們積聚在水箱通道結(jié)合處、彎角處，阻礙水流暢通，造成散熱不良，如果出現(xiàn)這種情況，應(yīng)及時(shí)清洗干凈，日常加水時(shí)，盡量加清潔軟水，如果用除垢防銹液，養(yǎng)護(hù)效果會(huì)更好.防凍液必須清潔，必要時(shí)跟換?！拒囆汀?寶來1.8舒適型【故障現(xiàn)象】 涼車著車后，水溫報(bào)警燈亮，熱車報(bào)警燈熄滅【故障診斷與排除】 打開機(jī)艙蓋檢查冷卻液液面正常，初步判斷電腦有故障，用VAS5052檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)故障。分析電路圖，發(fā)現(xiàn)冷卻液儲(chǔ)液罐有G32(冷卻液不足傳感器)，于是打開儲(chǔ)液罐發(fā)現(xiàn)：該傳感器依靠?jī)筛结樑菰谝好胬?，利用冷卻液進(jìn)行導(dǎo)通從而形成回路；如果液面低于金屬探針，則形

16、成短路?？梢好嬲?，問題出在哪兒呢？經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)冷卻液渾濁，金屬探針表面很臟。分析后得出結(jié)論：涼車加之金屬探針污濁，形成回路困難，導(dǎo)致水溫報(bào)警；熱車后金屬探針導(dǎo)電能力增強(qiáng)，探針形成回路水溫不再報(bào)警。將金屬探針清洗干凈，第二天試車故障排除?！竟收显\斷與排除】漏水，只要是流體，都有泄漏的可能，汽缸水套中的水一旦發(fā)生泄漏，水溫表的水溫就會(huì)急劇上升，出現(xiàn)這種情況，您一定要及時(shí)采取必要的措施，以免發(fā)生不必要的麻煩?！竟收犀F(xiàn)象】寶來發(fā)動(dòng)機(jī)水路串油路車主是個(gè)女生，換機(jī)油，換胎、加液、定期保養(yǎng)、定期更換都做的不錯(cuò)，但是在加防凍液上未注意，使用了市場(chǎng)上綠色的劣質(zhì)防凍液，在第二個(gè)6萬公里時(shí)，更換了一些劣質(zhì)防凍液

17、，慢慢出現(xiàn)了燒機(jī)油現(xiàn)象，車輛加油過程中噪音大等不容易察覺的惡化現(xiàn)象，直到有天來修理廠補(bǔ)漆的時(shí)候，在打開防凍液準(zhǔn)備加水時(shí)發(fā)現(xiàn)壺里面全是漿糊樣的黃色糊糊，修理人員告訴她，你的車串油了。幸虧發(fā)現(xiàn)的早，不然一般人在使用中發(fā)現(xiàn)車輛突然熄火，會(huì)繼續(xù)點(diǎn)火的，呵呵直到水全部進(jìn)入汽缸，把活塞、曲軸全部頂廢！所以6萬公里在接近中尾期時(shí)候，突然地經(jīng)常燒機(jī)油、熄火一定要謹(jǐn)慎，拉開油尺看看有沒有水泡、看看冷卻壺有沒有油泡泡。打開機(jī)蓋后：很明顯左邊的水路已經(jīng)串油，右邊的水路還能看到明顯劣質(zhì)綠色防凍液?。ù蟊娷囌?guī)的防凍液是紅色的），車友都認(rèn)真檢查下哦，很要命的！這臺(tái)車的故障發(fā)現(xiàn)得很及時(shí)，未出現(xiàn)拉缸、頂缸!缸面保養(yǎng)得不錯(cuò)、

18、光亮無痕！車主平時(shí)換油比較及時(shí)，用油都是全合成機(jī)油.最后進(jìn)行中修。【故障現(xiàn)象】 停車熄火后，冷卻風(fēng)扇狂轉(zhuǎn)不?！竟收显\斷】 04款手舒1.8寶來，開著一直挺好，最近發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇有故障，基本情況是這樣的：某天起來發(fā)現(xiàn)電瓶沒電，后來找了部其他車把電瓶搭了下，車子就正常了。經(jīng)幾天仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)是停車熄火后，冷卻風(fēng)扇狂轉(zhuǎn)不停，半小時(shí)，一小時(shí)也不停，需重新打火，熄火23次才會(huì)停。檢查節(jié)溫器、水泵、冷卻液面、水箱的散熱情況，都沒什么問題，最后懷疑是風(fēng)扇繼電器壞了，最后換了個(gè)風(fēng)扇繼電器，故障排除?！竟收犀F(xiàn)象】水溫過高，水溫表達(dá)到100度，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)【故障診斷】開啟空調(diào)壓縮機(jī)，大小兩個(gè)風(fēng)扇立馬高速運(yùn)轉(zhuǎn)，卻不見水溫有明

19、顯下降！手摸發(fā)動(dòng)機(jī)與風(fēng)扇之間的兩根橡膠水管，發(fā)現(xiàn)一根很燙，另一根冰冷，初步判斷是節(jié)溫器出毛病了！ 發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的水溫是由節(jié)溫器控制大小循環(huán)而實(shí)現(xiàn)恒定溫度值90度的。更換節(jié)溫器后故障排除。汽車?yán)鋮s故障很多，我就舉幾個(gè)典型的例子來闡述，總得來說，車主應(yīng)該定期檢查發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況，切記不要在發(fā)動(dòng)機(jī)剛熄火不久，就打開防凍液的泄壓閥，以免因壓力過大而造車人員的燙傷。五、冷卻系統(tǒng)的工作原理冷卻系的功用就是使發(fā)動(dòng)機(jī)在任何工況下都得到適度的冷卻,從而保持在適宜的溫度(冷卻液溫度)下工作，下面是其工作原理圖。（圖3）1護(hù)罩 2散熱器 3風(fēng)扇 4齒形帶帶輪 5水泵 6氣缸體水套 7汽缸蓋水套 8發(fā)動(dòng)機(jī)水套排

20、氣管9節(jié)氣門熱水管 10膨脹箱管 11防凍液水壺 12 泄壓閥 13水箱下水管14散熱器排氣管15水箱上水管 16熱敏開關(guān) （圖4）（圖5）冷卻水經(jīng)水泵加壓后，進(jìn)入缸體中，從缸蓋上出水進(jìn)入節(jié)溫器和散熱器，靠節(jié)溫器控制冷卻水從哪個(gè)途徑進(jìn)入水泵，或從缸蓋直接進(jìn)入水泵（水溫低時(shí)小循環(huán)） ，或打開從散熱器來的水的通道（水溫高時(shí)大循環(huán)）。小循環(huán)：水溫低于70度時(shí)，節(jié)溫器關(guān)閉進(jìn)入散熱器的水路，從水套流出的冷卻水全部進(jìn)入水泵，經(jīng)水泵送入缸體水套。大循環(huán)：水溫高于80度時(shí)，節(jié)溫器關(guān)閉小循環(huán)通道，從缸蓋水套流出的冷卻水全部進(jìn)入散熱器散熱，散熱后的水經(jīng)水泵回到水套中。溫度在7080度時(shí)，兩種循環(huán)都有。六、冷卻系統(tǒng)

21、的特點(diǎn)傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的作用是可靠地保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)，而還應(yīng)具有改善燃料經(jīng)濟(jì)性和降低排放的作用。為此，現(xiàn)代冷卻系統(tǒng)要綜合考慮下面的因素：發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的摩擦損失；冷卻系統(tǒng)水泵的功率；燃燒邊界條件，如燃燒室溫度、充量密度、充量溫度。先進(jìn)的冷卻系統(tǒng)采用系統(tǒng)化、模塊化設(shè)計(jì)方法，統(tǒng)籌考慮每項(xiàng)影響因素，使冷卻系統(tǒng)既保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，又提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率和減少排放。（一）溫度設(shè)定點(diǎn) 發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度的極限值取決于排氣門周圍區(qū)域最高溫度。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(tǒng)，這樣才能更好地保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)。由于冷卻系統(tǒng)設(shè)定的冷卻溫度是以滿負(fù)荷時(shí)最大散熱率為基礎(chǔ)，因此，發(fā)動(dòng)機(jī)和冷卻系統(tǒng)在部分負(fù)荷時(shí)處于不太理想狀態(tài)，如

22、市區(qū)行駛和低速行駛時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高油耗和排放。 通過改變冷卻液溫度設(shè)定點(diǎn)可改善發(fā)動(dòng)機(jī)和冷卻系統(tǒng)在部分負(fù)荷時(shí)的性能。根據(jù)排氣門周圍區(qū)域溫度極限值，可升高或降低冷卻液或金屬溫度設(shè)定點(diǎn)。升高或降低溫度點(diǎn)都各有特點(diǎn)，這取決于希望達(dá)到的目的。（二）提高溫度設(shè)定點(diǎn) 提高工作溫度設(shè)定點(diǎn)是一種比較受歡迎的方法。提高溫度有許多優(yōu)點(diǎn)，它直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)損耗和冷卻系統(tǒng)的效果以及發(fā)動(dòng)機(jī)排放物的形成。提高工作溫度將提高發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油溫度，降低發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦磨損，降低發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗。研究表明，發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度對(duì)摩擦損失有很大影響。將冷卻液排出溫度提高到150，使氣缸溫度升高到195，油耗則下降4%-6%。將冷卻液溫度保持在90-115范

23、圍內(nèi)，使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的最高溫度為140，則油耗在部分負(fù)荷時(shí)下降10%。 提高工作溫度也明顯影響冷卻系統(tǒng)的效能。提高冷卻液或金屬溫度會(huì)改善發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的功率消耗。此外，可采用不同的方式，進(jìn)一步減小冷卻液的流速。（三）降低溫度設(shè)定點(diǎn) 降低冷卻系統(tǒng)的工作溫度可提高發(fā)動(dòng)機(jī)充氣效率，降低進(jìn)氣溫度。這對(duì)燃燒過程、燃油效率及排放有利。降低溫度設(shè)定點(diǎn)可以節(jié)省發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行成本，提高部件使用壽命。 研究表明，若氣缸蓋溫度降低到50，點(diǎn)火提前角可提前3A而不發(fā)生爆震，充氣效率提高2%，發(fā)動(dòng)機(jī)工作特性改善，有助于優(yōu)化壓縮比和參數(shù)選擇，取得更好的燃油效

24、率和排放性能。七、冷卻系統(tǒng)智能控制系統(tǒng)由于汽車運(yùn)行過程中產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)、熱輻射和電磁干擾，因此對(duì)該系統(tǒng)電 路有特殊要求：1.電路要有較高的抗振動(dòng)能力，以適應(yīng)不同路況、車況的要求。提高系統(tǒng)整體的可靠性和穩(wěn)定性。2.電路應(yīng)采取有效的防護(hù)隔離措施，以提高其抗干擾能力。（一）系統(tǒng)組成 該系統(tǒng)由電控冷卻風(fēng)扇、電控節(jié)溫器、電控導(dǎo)風(fēng)板、微控制機(jī)構(gòu)組成。電控冷卻風(fēng)扇由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)；電控節(jié)溫器利用電加熱引起雙金屬片變形，由雙金屬片變形帶動(dòng)節(jié)溫閥旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，來改變大小循環(huán)；電控導(dǎo)風(fēng)板由雙向電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使之打開或關(guān)閉；微控制機(jī)構(gòu)是利用89C51開發(fā)的單片機(jī)控制系統(tǒng)。（二）單片機(jī)控制系統(tǒng)工作原理由溫度傳感器感受發(fā)動(dòng)

25、機(jī)水溫的變化，同時(shí)把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橥涑煞幢汝P(guān)系的電壓模擬信號(hào)。這些信號(hào)經(jīng)過處理(電容器低通濾波、校正和電壓跟隨器耦合)送入A/D轉(zhuǎn)換器(ADC0809)中INO信號(hào)通道。由A/D轉(zhuǎn)換器把采集來的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并讀入單片機(jī)，89C510單片機(jī)89C51根據(jù)不同的輸入信號(hào)分析處理去控制驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)溫器繼電器、導(dǎo)風(fēng)板繼電器和風(fēng)扇繼電器的控制。即可實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻能力的智能控制。（三）單片機(jī)系統(tǒng)控制過程當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱時(shí)(發(fā)動(dòng)機(jī)水溫70)，單片機(jī)根據(jù)檢測(cè)來的溫度數(shù)據(jù)處理分析向執(zhí)行元件發(fā)出控制信號(hào)，使其完成如下操作：（1）電控冷卻風(fēng)扇不工作；（2）電控導(dǎo)風(fēng)板關(guān)閉狀態(tài)；（3）電控節(jié)溫器處于小循環(huán)狀態(tài)。由于導(dǎo)風(fēng)板關(guān)閉，冷卻風(fēng)扇不工作，以至冷卻空氣不能進(jìn)入散熱器；同時(shí)節(jié)溫器處于小循環(huán)(加熱電阻絲通電)，發(fā)動(dòng)機(jī)水溫上升很快。當(dāng)水溫升至75，單片機(jī)根據(jù)檢測(cè)來的溫度數(shù)據(jù)處