張小海

（廈門(mén)金龍聯(lián)合汽車(chē)工業(yè)有限公司，福建廈門(mén)361023）

高位散熱器防凍液加注方案的改進(jìn)

張小海

（廈門(mén)金龍聯(lián)合汽車(chē)工業(yè)有限公司，福建廈門(mén)361023）

介紹一種高位散熱器加注防凍液的改進(jìn)方案及工作原理，此改進(jìn)方案將提高高位散熱器防凍液補(bǔ)充的安全性和便捷性。

客車(chē)；高位散熱器；防凍液加注；膨脹水箱

目前，隨著國(guó)家節(jié)能減排要求越來(lái)越高，客車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)越來(lái)越多采用電子風(fēng)扇、液壓風(fēng)扇。此兩種冷卻風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)型式，風(fēng)扇位置與發(fā)動(dòng)機(jī)位置獨(dú)立，水箱的位置因此不受限制[1-2]。這為布置高位散熱器提供了可能。另外，對(duì)于三開(kāi)門(mén)城市客車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)艙后段需布置一個(gè)車(chē)門(mén)，從發(fā)動(dòng)機(jī)艙布置看，高位散熱器也成為三門(mén)城市客車(chē)及類(lèi)似布置車(chē)型的必選項(xiàng)。

由于高位散熱器的膨脹水箱要比散熱器高，而客車(chē)車(chē)身原本就高，所以，如果不對(duì)防凍液的加注方案進(jìn)行改進(jìn)，操作人員需要爬很高才能給膨脹水箱加防凍液，操作困難且不安全。

1 改進(jìn)方案介紹

該高位散熱器加防凍液的改進(jìn)方案是為解決高位膨脹水箱不易加防凍液而開(kāi)發(fā)，并獲得實(shí)用新型專利[3]。該方案包含高、低位膨脹水箱以及一控制器。通過(guò)控制器，應(yīng)用一定的控制邏輯把低位膨脹水箱的防凍液泵到高位。當(dāng)防凍液不足時(shí)，在低位膨脹水箱補(bǔ)防凍液即可。其組成如圖1所示[4-6]。

該方案中，位于散熱器上方的高位膨脹水箱1與位于散熱器下方的低位膨脹水箱2通過(guò)一泵液膠管4連通，泵液膠管4上設(shè)有一單向?qū)б簷C(jī)構(gòu)5，單向?qū)б簷C(jī)構(gòu)5與控制器3電路連接。通過(guò)控制器3自動(dòng)或手動(dòng)將低位膨脹水箱2的防凍液泵到高位膨脹水箱1，低位膨脹水箱2用于加防凍液、儲(chǔ)存防凍液，高位膨脹水箱1用于儲(chǔ)存防凍液，提供膨脹空間等，可以解決高位散熱器不易加防凍液?jiǎn)栴}，提高日常加防凍液的方便性和安全性。

圖1 系統(tǒng)組成

單向?qū)б簷C(jī)構(gòu)5包括一電動(dòng)泵51以及一單向閥52，電動(dòng)泵51與控制器3電路連接。另外，單向閥52可以用電磁閥代替，此時(shí)電動(dòng)泵與電磁閥均與控制器電路連接。通過(guò)設(shè)置單向?qū)б簷C(jī)構(gòu)5，使防凍液可以從下往上泵液，從上往下的水路被斷開(kāi)，防止防凍液倒流。

泵液膠管4上還連通有一三通接頭6，三通接頭6與客車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)連通。通過(guò)此接頭，使得低位膨脹水箱2在往高位膨脹水箱1中泵防凍液時(shí)，泵液膠管4中的防凍液會(huì)先注入冷卻系統(tǒng)中，待注滿冷卻系統(tǒng)后，防凍液再進(jìn)入高位膨脹水箱1中儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>

高位膨脹水箱1空氣腔與低位膨脹水箱2空氣腔之間還連通有一除氣膠管7。通過(guò)該膠管，可以保持高、低位膨脹水箱壓力相同，防止泵液氣阻。高位膨脹水箱1內(nèi)部的上側(cè)設(shè)有一上傳感器81、下側(cè)設(shè)有一下傳感器82，并且該上傳感器81與下傳感器82均與控制器3電路連接。通過(guò)設(shè)置上傳感器81，使得高位膨脹水箱1液位觸發(fā)上傳感器81時(shí)，控制器自動(dòng)停止泵液；通過(guò)設(shè)置下傳感器82，高位膨脹水箱1液位觸發(fā)下傳感器時(shí)，控制器3自動(dòng)動(dòng)作從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)泵液。

低位膨脹水箱2下側(cè)設(shè)有一液位傳感器9，并且該液位傳感器9與控制器3電路連接。液位傳感器9還與一報(bào)警器信號(hào)連接，該報(bào)警器裝設(shè)于客車(chē)車(chē)箱內(nèi)，附圖中未示出。通過(guò)設(shè)置液位傳感器，使得低位膨脹水箱液位觸發(fā)液位傳感器時(shí)自動(dòng)停止泵液，并且通過(guò)設(shè)置報(bào)警器，使得液位不足時(shí)能夠自動(dòng)報(bào)警，提醒加防凍液。

2 操作方法及控制邏輯

該系統(tǒng)可以自動(dòng)控制，也可以手動(dòng)操作。日常使用，自動(dòng)控制即可自動(dòng)將低位膨脹水箱的防凍液泵到高位，不需人為干預(yù)。手動(dòng)控制模式為系統(tǒng)出故障時(shí)，或人為意圖泵液時(shí)使用。

自動(dòng)控制為：當(dāng)高位膨脹水箱1液位降低，觸發(fā)到下傳感器82時(shí)，控制器3自動(dòng)啟動(dòng)電動(dòng)泵51使其開(kāi)始泵液，液位觸發(fā)高位膨脹水箱1的上傳感器81時(shí)，泵液自動(dòng)切斷[7]。手動(dòng)操作為：需手動(dòng)按泵液按鈕，低位膨脹水箱2通過(guò)單向?qū)б簷C(jī)構(gòu)5給高位膨脹水箱1泵液，液位觸發(fā)高位膨脹水箱1的上傳感器81時(shí)，泵液自動(dòng)切斷。當(dāng)?shù)臀慌蛎浰?的液面觸發(fā)液位傳感器9時(shí)，發(fā)出報(bào)警，提醒用戶往低位膨脹水箱2中補(bǔ)充防凍液。

自動(dòng)泵液控制邏輯：發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)高位膨脹水箱水位低及檢測(cè)時(shí)間超過(guò)25 s，并且低位膨脹水箱液位不低于最低液位，此時(shí)水泵開(kāi)始自動(dòng)泵液。

手動(dòng)泵液控制邏輯：整車(chē)處于ACC或者ON檔時(shí)高位膨脹水箱水位非最高液位并且手動(dòng)開(kāi)關(guān)按下，此時(shí)可以給水泵手動(dòng)泵液。

水泵停止泵液控制邏輯：高位膨脹水箱水位高或者泵液時(shí)間超過(guò)55 s。

報(bào)警控制邏輯：低位膨脹水箱水位低且檢測(cè)時(shí)間超3 s，儀表會(huì)報(bào)警+圖標(biāo)+文字顯示，高位膨脹水箱水位低且檢測(cè)時(shí)間超過(guò)35 s，儀表會(huì)圖形+文字顯示[8]。

3 結(jié)束語(yǔ)

該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)，通過(guò)設(shè)置高、低位膨脹水箱，及一定的控制邏輯，可以解決高位散熱器不易加防凍液的問(wèn)題，提高日常加防凍液的方便性。另外，兩個(gè)膨脹水箱的使用讓冷卻系統(tǒng)儲(chǔ)備防凍液更多，減少客戶加防凍液的頻率。該方案已在本公司某出口三門(mén)城市客車(chē)上使用，運(yùn)行良好，深受客戶喜愛(ài)和好評(píng)。

[1]劉青.客車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)方式研究[J].客車(chē)技術(shù)與研究，2010，32（1）：29-31.

[2]孫守臣.ATS在CA6121URN2城市客車(chē)?yán)鋮s系的設(shè)計(jì)[J].客車(chē)技術(shù)與研究，2014，36（5）：27-29.

[3]廈門(mén)金龍聯(lián)合汽車(chē)工業(yè)有限公司.一種便于給頂置散熱器加防凍液的設(shè)備：201620613460.6[P]2016-06-21.

[4]陳家瑞.汽車(chē)構(gòu)造[M].3版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[5]王望予.汽車(chē)設(shè)計(jì)[M].3版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[6]余志生.汽車(chē)?yán)碚揫M].5版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[7]董輝.汽車(chē)用傳感器[M].2版.北京：北京理工大學(xué)出版社，2009.

[8]Keith McIntire.aeb02152.Cooling System Heat Transfer（post-2001）-Auto&Bus Installation Requirements[S].July 30，2012.

修改稿日期：2017-03-13

Improvement of Antifreeze Filling Scheme for High Position Radiator

ZhangXiaohai
（Xiamen KingLongUnited Automotive IndustryCo.,Ltd,Xiamen 361023,China）

This paper introduces the improved scheme and working principle of antifreeze filling for high position radiator.This improvement scheme makes the high position radiator antifreeze filling become safer and more convenient.

bus/coach;high position radiator;antifreeze filling;expansion water tank

U464.138+.2

B

1006-3331（2017）03-0044-02

張小海（1982-），男，工程師；主要從事冷卻系統(tǒng)研發(fā)及應(yīng)用工作。