喬婉青
摘要:目前。傳統(tǒng)的節(jié)溫器、保溫簾和冷卻風(fēng)扇仍廣泛應(yīng)用于國(guó)產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)。傳統(tǒng)的節(jié)溫器、保溫簾和冷卻風(fēng)扇三者的動(dòng)作互不聯(lián)系,工作效率低,燃油浪費(fèi)率高,不適應(yīng)現(xiàn)代汽車技術(shù)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:冷卻聯(lián)合控制電路
要使汽車節(jié)溫器、保溫簾和冷卻風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)多元聯(lián)合控制,應(yīng)將傳統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇改為電控冷卻風(fēng)扇,將傳統(tǒng)的節(jié)溫器改為電控節(jié)溫器,增設(shè)電控導(dǎo)風(fēng)板,實(shí)現(xiàn)上述三者聯(lián)合控制,即冷卻系統(tǒng)的智能控制。
1、系統(tǒng)組成。該系紡由電控冷卻風(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)。
2、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)機(jī)水溫的變化,同時(shí)把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橥诔擅幢汝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IN-O信號(hào)通道。由~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)并讀八單片機(jī),89C510單片機(jī)89C51根據(jù)不同的輸入信號(hào)分析處理支控制驅(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。
3、單片機(jī)知能控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)。單片機(jī)知能控制系統(tǒng)電路原理圖如圖1所示,主要包括微控制器、電源電路、信號(hào)采樣處理電路、~D轉(zhuǎn)換器、自動(dòng)復(fù)位電路和控制驅(qū)動(dòng)電路。
※微控制器。采用Inter公司生產(chǎn)的MCG-51系列單片機(jī)AT89C51,一種+5V供電,40腳封裝、32根據(jù)I,O線、HMOSI制造技術(shù)、布爾操作處理協(xié)能的單片機(jī),可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析、處理計(jì)算和控制輸出。它是本系統(tǒng)的核心。
※電源電路。直流電源+12V經(jīng)芯征CN7805轉(zhuǎn)換,得到+5V穩(wěn)定直流電壓,與直流電源+12V構(gòu)成一個(gè)二級(jí)輸出電源。此處外接有濾波作用的電容器和隔離作用的二極管。從而使輸入電壓穩(wěn)定和輸入信號(hào)可靠。
信號(hào)采樣處理電路。采用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC,其溫度值與模擬電壓信號(hào)成反比。模擬電壓信號(hào)經(jīng)電容器濾波后送入ADC0809的INO模擬信號(hào)通道。A,D轉(zhuǎn)換采用常的ADC0809,二進(jìn)制輸出、逐次比較型轉(zhuǎn)換器。本系統(tǒng)溫度模擬量通過通道INO輸入~D轉(zhuǎn)換器,再由A,D轉(zhuǎn)換器輸入單片機(jī)。
自動(dòng)復(fù)位電路。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí),ADC0809的EOC(中斷申請(qǐng))信號(hào)經(jīng)2個(gè)與非門和由運(yùn)放器構(gòu)成的電壓跟隨器的處理得到一高電平信號(hào),此信號(hào)把三極管基極鉗到高電位,三極管導(dǎo)通,由NE555組成的多諧振蕩器開始向單片機(jī)發(fā)出復(fù)位脈沖,使單片機(jī)復(fù)位,此時(shí)系統(tǒng)會(huì)避開錯(cuò)誤操作而返回到正常狀態(tài)。系統(tǒng)恢復(fù)正常狀態(tài)后,NE555在EOC信號(hào)的控制下會(huì)停止工作。
控制驅(qū)動(dòng)電路。單片機(jī)。輸出的控制信號(hào)道先送入由電容器和電阻構(gòu)成的延時(shí)電路,經(jīng)過延時(shí)處理后,再送入繼電器驅(qū)動(dòng)三極管基極。最后由驅(qū)動(dòng)三極管控制執(zhí)行元件用繼電器。從而控制執(zhí)行元件。
系統(tǒng)控制工作過程。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。
A電控冷卻風(fēng)扇不工作:B電控導(dǎo)風(fēng)板關(guān)閉狀態(tài);C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)處理分析向執(zhí)行元件發(fā)出控制信號(hào),使電控節(jié)溫器的加熱電阻絲斷電(讓其進(jìn)入大循環(huán)控制狀態(tài))。當(dāng)水溫達(dá)到80℃時(shí),單片機(jī)又發(fā)出指令。使電控導(dǎo)風(fēng)板處于敞開狀態(tài)。
此進(jìn)可充分利用汽車行駛迎面風(fēng)對(duì)散熱器的冷卻作用,盡量減少冷卻風(fēng)扇的工作時(shí)間。當(dāng)水溫高達(dá)95℃時(shí),單片機(jī)經(jīng)數(shù)據(jù)分析發(fā)出控制指令使電控冷卻風(fēng)扇工作,而讓節(jié)溫器仍處于大循環(huán)狀態(tài),導(dǎo)風(fēng)板仍處理敞開狀態(tài)。這時(shí)冷卻系統(tǒng)的冷卻能力最大,實(shí)現(xiàn)快速降溫。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫隆至89℃時(shí),單片機(jī)根據(jù)采樣數(shù)據(jù)分析處理發(fā)出控制指令,使執(zhí)行元件完成以下操作。
A電控冷卻風(fēng)扇不工作:B電控導(dǎo)風(fēng)板關(guān)閉狀態(tài):C電控節(jié)溫器處于小循環(huán)狀態(tài)。
這樣,直到發(fā)動(dòng)機(jī)水溫返升至95℃,電控冷卻風(fēng)扇又重新工作。該控制系統(tǒng)可根據(jù)汽車的行駛速度、發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水溫來綜合控制冷卻系統(tǒng),從而可達(dá)到減少電耗7%-10%、減少油耗10%的效果。-
據(jù)資料顯示一導(dǎo)致汽車拋錨的故障中,冷卻系統(tǒng)故障位居第一。由此可見,汽車?yán)鋮s系統(tǒng)保養(yǎng)對(duì)汽車安全運(yùn)行起著重要的作用,尤其是在天寒地凍的冬季,冷卻系統(tǒng)保養(yǎng)更顯得由為重要。
冷卻系統(tǒng)中最常見的問題就是生銹、結(jié)垢、腐蝕等,而造成這些問題的主要原因就是沒使用防凍液,特別是在冬季氣溫低的情況下,極易造成系統(tǒng)部件損壞,其原因是:水的冰點(diǎn)為0℃,在發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作時(shí),外界氣溫會(huì)使水結(jié)冰而膨脹,從而導(dǎo)致水箱凍裂,水泵無法工作,而水道內(nèi)的冰會(huì)直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),因此,在冬季保養(yǎng)汽車?yán)鋮s系統(tǒng)時(shí),一定要在水箱中加防凍液,且要加憂質(zhì)的防凍液,因?yàn)閮?yōu)質(zhì)的防凍液不僅能防止水結(jié)冰,還能防止生銹、結(jié)垢,并抑制泡沫產(chǎn)生、消除氣阻,抑制鋁制部件的點(diǎn)蝕和氣蝕,可以潤(rùn)滑水泵,保障水泵正常工作,這里給廣大車主推薦馳耐普的S 500冷卻液SNAP,它由乙二醇加特殊添加-劑調(diào)制而成,符合大多數(shù)汽車制造商對(duì)汽車防凍液的最新性能要求,它的低沸點(diǎn)(攝氏42度)可在極冷的天氣下使用,高沸點(diǎn)(攝氏120度)可-在夏季有效解決發(fā)動(dòng)機(jī)“開鍋”現(xiàn)象,它的高度抗腐蝕性能為冷卻系統(tǒng)提供長(zhǎng)期保護(hù)。
在冬季來臨之時(shí),各位車主一定要對(duì)自己愛車的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢查和保養(yǎng),首先,耍從外觀檢查水泵的泄水孔、節(jié)溫器接頭、上下水管接頭、放水口、水箱蓋、儲(chǔ)水罐等部位有無滲漏痕跡,若發(fā)現(xiàn)有滲漏。應(yīng)立即找出原因并迅速排除,千萬不能消極應(yīng)付:其次,要檢查防凍液的冰點(diǎn),一般情況下,防凍液的液體冰點(diǎn)應(yīng)比車輛行駛地區(qū)的最低氣溫低5至10攝氏度,當(dāng)然,防凍液的液體冰點(diǎn)越低越好,比如上面提到的馳耐普的S 500冷卻液SNAP,它的低沸點(diǎn)-在攝氏42度,可在極冷的天氣下使用,那么,您的愛車就可以挑戰(zhàn)-嚴(yán)寒了:再次,各位車主應(yīng)將防凍液的液面高度保持在距離水箱加水口10毫米左右,或按補(bǔ)水罐上的標(biāo)準(zhǔn)刻度補(bǔ)加同類的防凍液,值得注意的是,千萬不能將防凍液或水加得過滿,要給水箱留有充分的熱膨脹空間:最后,檢查節(jié)溫器.如果節(jié)溫器工作不正常,發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)長(zhǎng)期處于低溫或高溫狀態(tài)下工作,那樣,就會(huì)加劇發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損、縮短發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命,因此,一定耍保證節(jié)溫器狀態(tài)良好,并且,節(jié)溫器千萬不能拆除,否則,在您的愛車行駛兩至三萬公里后,發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)報(bào)廢。
另外,在冬季保養(yǎng)時(shí),還應(yīng)對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行清洗,這是因?yàn)樗浜退纼?nèi)的鐵銹和水垢會(huì)限制防凍液在冷卻系統(tǒng)中流動(dòng),降低散熱效果,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過熱,嚴(yán)重時(shí),還會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)損壞,這里給廣大車主推薦馳耐普的S 510冷卻系快速除垢劑。它可以迅速溶薜冷卻系統(tǒng)內(nèi)形成的水垢、油泥和銹皮,恢復(fù)冷卻系統(tǒng)的功能,使冷卻液循環(huán)順暢,防止過熱、開鍋而引起發(fā)動(dòng)機(jī)損傷和動(dòng)力不足。