省交通高等专科学校

毕 业 论 文

设计论文题目 发动机冷却系统

系部 汽车系 专业 汽车检测与维修

董腾飞 班级 ***** 学号 40

完成期限 20## 年 5 月 20 日 至月日

指导教师 沉 职称

学生毕业设计（论文）记录

关键词：冷却系统 ； 冷却系统维护 ； 温度设定点 ； 冷却系统智能控制
本文论述了冷却系统的作用、组成、主要构造、工作原理、日常维护、故障的检测步骤和排除方法，同时论述了冷却系统系统化、模块化设计方法，以与冷却系统的智能控制，并举例做出简单介绍。摘 要

Pick to

This paper discusses the cooling system function, composition, main structure, working principle, routine maintenance, fault detection steps and elimination method, and discusses the cooling system, systematic, modular design method and cooling system, and an example of intelligent control make simple introduction.

Keywords: cooling system; Cooling system maintenance; Temperature set point; Cooling system of intelligent control

摘要…………………………………………………………

关键词………………………………………………………………

引言……………………………………………………………

一、冷却系统的作用……………………………………………………

二、冷却系统的组成……………………………………………………

三、冷却系统的构造与维护……………………………………………

四、冷却系统的工作原理………………………………………………

五、冷却系统的特点……………………………………………………

5.1 温度设定点…………………………………………………

5.2 提高温度设定点 …………………………………………………

5.3 降低温度设定点 …………………………………………………

六、 冷却系统的检修……………………………………………………

七、 冷却系统智能控制…………………………………………………

7.1 系统组成……………………………………………………………

7.2 单片机控制系统工作原理……………………………………………

7.3 单片机系统控制工作过程……………………………………………

结论…………………………………………………

辞…………………………………………………………

参考文献…………………………………………………

引言

如果一台发动机,冷却系统的维修率一直居高不下,往往会引起发动机其他构件损坏,特别是随着车辆行驶里程的增加,冷却系统的工作效率逐渐下降,对发动机的整体工作能力产生较大影响,冷却系统的重要性在于维护发动机常温下工作,尤如人体的皮肤汗腺,如果有一天,人体的汗腺不能正常工作,那么身体的热量将无法散去,轻则产生中暑,重则休克。

液冷液冷汽车的冷却系统通过发动机中的管道和通路进行液体的循环。 当液体流经高温发动机时会吸收热量，从而降低发动机的温度。 液体流过发动机后，转而流向热交换器（或散热器），液体中的热量通过热交换器散发到空气中。

风冷某些早期的汽车采用风冷技术，但现代的汽车几乎不使用这种方法了。 这种冷却方法不是在发动机中进行液体循环，而是通过发动机缸体表面附着的铝片对气缸进行散热。 一个功率强大的风扇向这些铝片吹风，使其向空气中散热，从而达到冷却发动机的目的。因为大多数汽车采用的是液冷，所以本文将着重对液冷系统进行说明。 汽车中的冷却系统中有大量管道。 我们从泵开始逐一考察整个系统，在下一节，我们将对系统的各个部件进行详细说明。泵将液体输送至发动机缸体后，液体便开始在气缸周围的发动机通道里流动。 接着，液体又通过发动机的气缸盖返回。 恒温器位于液体流出发动机的位置。 如果恒温器关闭，则液体将经过恒温器周围的管道直接流回到泵。 如果恒温器打开，液体将首先流入散热器，然后再流回泵。加热系统也有一个单独的循环过程。 该循环从气缸盖开始输送液体，使其流经加热器风箱，然后又流回泵。对于配备有自动变速器的汽车，通常会有一个独立的循环过程来冷却置于散热器的变速器油液。 变速器油液由变速器通过散热器另一个热交换器抽吸得到。汽车可以在远低于零摄氏度到远高于38℃的宽泛温度围工作。 因此，不管使用何种液体对发动机进行降温，其必须具有非常低的凝固点、很高的沸点以与能吸收大量热量。水是吸收热量的最有效的液体之一，但水的凝固点太高，不适用于汽车发动机。 大多数汽车使用的液体是水和乙二烯乙二醇的混合液 (C2H6O2)，也称为防冻液。 通过将乙二烯乙二醇添加到水中，可以显著提高沸点、降低凝固点。

一、 冷却系统的作用

冷却系统的功用是带走引擎因燃烧所产生的热量，使引擎维持在正常的运转温度围。引擎依照冷却的方式可分为气冷式引擎与水冷式引擎，气冷式引擎是靠引擎带动风扇与车辆行驶时的气流来冷却引擎；水冷式引擎则是靠冷却水在引擎中循环来冷却引擎。不论采何种方式冷却，正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。

二、 冷却系统的组成

水冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却，它的水管和散热片多用铝材制成，铝制水管做成扁平形状，散热片带波纹状，注重散热性能，安装方向垂直于空气流动的方向，尽量做到风阻要小，冷却效率要高。散热器又分为横流式和垂直流动两种，空调冷凝器通常与其装在一起。

水泵和节温器

  发动机是由冷却液的循环来实现的，强制冷却液循环的部件是水泵，它由曲轴皮带带动，推动冷却液在整个系统循环。目前最先进的水泵是宝马新一代直六发动机上采用的电动水泵，它能精确的控制水泵的转速，并有效的减少了对输出功率的损耗。这些冷却液对发动机的冷却，要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候，冷却液就在发动机本身部做小循环，当发动机温度高的时候，冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。可以将节温器看作一个阀门，其原理是利用可随温度伸缩的材料（石蜡或乙醚之类的材料）做开关阀门，当水温高时材料膨胀顶开阀门，冷却液进行大循环，当水温低时材料收缩关闭阀门，冷却液小循环。

空气的流动

  为了提高散热器的冷却能力，在散热器后面安装风扇强制通风。以前的轿车散热器风扇是由曲轴皮带直接带动的，发动机启动它就要转，不能视发动机温度变化而变化，为了调节散热器的冷却力，要在散热器上装上活动百页窗以控制风力进入。现在已经普遍使用风扇电磁离合器或者电子风扇，当水温比较低时离合器与转轴分离，风扇不动，当水温比较高时由温度传感器接通电源，使离合器与转轴接合，风扇转动。同样，电子风扇由电动机直接带动，由温度传感器控制电动机运转。这两种形式的散热器电扇运转实际上都由温度传感器控制。

散热器

   散热器兼作储水与散热作用，再此之上还装有膨胀水箱。因为单纯依赖散热器有几个缺点，一是水泵吸水一侧因压力低而容易沸腾，水泵的叶轮容易穴蚀；二是气水分离会产生气阻；三是温度高冷却液容易沸腾。因此设计师就加装了膨胀水箱，它的上下两根水管分别与散热器上部和水泵进水口联接，防止上述问题的产生。

冷却介质

  虽然我们称其为水冷但冷却介质并不是单纯的水，而是由水、防冻液和各种专门用途的防腐剂组成的混合物，也称为冷却液。这些冷却液中的防冻液含量占30%～50%，提高了液体的凝固点，防止在低温下结冰而损坏发动机。整个冷却系统并不与大气相通，相当于高压锅的作用，水箱盖则相当于高压阀，一般情况下，轿车冷却液的允许工作温度可达摄氏120度，提高传热能

三、 冷却系统的构造与维护

汽车发动机的冷却系统是保持发动机正常工作的重要部件，如果发动机冷却系统的维修率很高，就会引起发动机其他部件的损坏，使发动机的整体工作能力受到影响，因此，汽车发动机冷却系统的维护与保养就显得尤为重要，那么，怎样才能使汽车发动机的冷却系统保持良好的状态呢？驰耐普的汽车美容养护专家告诉我们，正确堆护发动机的冷却系统，首先应了解常用的水冷式发动机的主要部件：

  第一、冷却液，冷却液指清洁的软水，不是什么水都可以当作冷却液的，越娇贵的车对水质的要求越高。比如，清澈的泉水，虽然清澈，看起来也干净，但泉水中含有大量的矿物质，如果加入发动机的冷却系统中，就会产生大量的水垢，影响冷却系统正常作用的发挥，可见，冷却液水质的好坏是相当重要的，国际上普遍使用的乙二醇型冷却液是在软化水中按比例添加防冻剂乙二醇，配以适量的金属缓蚀剂、阻垢剂等添加剂进行科学调和，达到冬季防冻、夏季防沸、且能防腐蚀、防水垢等作用。

　　1、防冻。用乙二醇配制的冷却液最低可在-70℃环境下使用。市场上销售的冷却液，乙二醇浓度一般保持在33～50％之间，也就是冰点在-20℃～-45℃之间，往往根据不同地域的实际需要合理选择，以满足使用要求。

　　2、防沸。加到水中的乙二醇会改变冷却液的沸点。乙二醇浓度越高，冷却液的沸点也就越高，-20℃时冷却液的沸点为104.5℃，而-50℃时沸点达到108.5℃。如果冷却系统采用压力盖，冷却液的实际沸点会更高，即使在炎热的夏天，也能有效的防止冷却液“开锅”。

　　3、防腐。冷却液最主要的功能是防腐蚀。腐蚀是一种化学、电化学和浸蚀作用，逐步破坏冷却系统的金属表面，严重时可使冷却系统的壁穿孔，引起冷却液漏失，导致发动机损坏。使用去离子水与适当的添加剂能防止各种腐蚀的出现。

　　4、防锈。锈蚀是由于冷却系统的氧化作用造成的。热量和湿气使锈蚀的过程加速。锈蚀留下的残余物会阻塞冷却系统，加速磨损和降低热传导的效率。冷却液中的添加剂有助于防止冷却系统通道锈蚀的出现。

　　5、防垢。水源中所含的各种杂质，其中包括金属离子、无机盐等，决定了结垢和沉淀的形成，会大降低冷却系统的导热效率，在许多情况下会对发动机造成严重损害。冷却液所使用的去离子水，可以避免结垢和沉淀的形成，从而保护发动机。

  第二、汽缸水套，它相当于发动机燃烧室周围的水道，当发动机产生大量的热时，汽缸水套将发挥降温的作用在发动机中，水和油的管道泾渭分明、互不干涉，如果发现冷却液中有油，就说明水路和油路发生了穿孔现象，一旦出现这种情况，水温表的水温会急剧上升，这时一定要与时采取措施。

  第三、散热水箱和冷却风扇，散热水箱从外观看状似蜂窝，做成这种形状是为了增加水箱的散热面积，以增强散热效果；冷却风扇有在正面安装的，也有在侧面安装的，汽车在高速行驶过程中，冷却风扇将外面的空气吸引进来，利用自然风，起到冷却的作用。冷却系和空调冷凝器共同的风扇是直流永磁电动机风扇，用装在散热器上的温度控制开关来控制，当散热器中冷却液温度下降至93℃-98℃时风扇停转。由于电动风扇的电源不受点火开关的控制，因此发动机熄火后，散热器中液温若高于88℃-93℃，电动风扇运转是不正常的。如果低于88℃时风扇仍转，则是不正常的；而温度高于98℃时，仍不转也是不正常的。当温度高于105℃时，温控开关高温部分接通，电源接通电动机便高速运转；当温度达到120℃时，冷却水温过高，报警指示灯闪亮，为风扇有故障或冷却液不足。如电动机风扇不转，先检查和更换熔断丝，或检修温控开关，必要时再查看电风扇有无损坏。

  第四、冷却水泵和节温器，冷却液在冷却系统中的流动，主要依靠冷却水泵的动力；节温器能感知发动机的工作温度，低温时，它封住水套中的水，令其在水套流动，当达到一定温度时再打开，让水经过散热水箱，发挥散热作用。这里值得说明的是，切勿将节温器摘掉，否则会导致发动机过冷而难以启动。正确维护发动机的冷却系统，应了解经常出现的几种冷却系统故障：   1、由于冷却液水质不好，水箱中经常会出现锈污和水垢，它们积聚在水箱通道结合处、弯角处，阻碍水流畅通，造成散热不良，如果出现这种情况，应与时清洗干净，日常加水时，尽量加清洁软水，如果用除垢防锈液，养护效果会更好，这里给您推荐驰耐普的S-510冷却系快速除垢剂，它可以迅速溶解冷却系统中形成的水垢、油泥和锈皮，恢复冷却系统的功能，使冷却液循环顺畅，防止过热、开锅而引发的发动机损坏与动力不足；另外，驰耐普的S-520冷却系防锈润滑剂也是一款不错的产品，它能防止冷却系统锈蚀和腐蚀，有效抑制水垢生成，润滑水泵、节温器，消除水泵异响，保护铜、铝、锡和其它金属部件，延长水箱寿命，防止水箱开锅，使发动机在正常温度下工作。维护时清除冷却系水垢措施:可采用2%苛性钠水溶液加入冷却系统，使汽车行驶一天后全部放出，再用清水冲洗；然后再加入同样苛性钠溶液，使用一天后放净，最后用清水冲净即可。也可在冷却系统中加满清水后，从膨胀箱的加水口加入1kg打，让汽车行驶一天放净后，使发动机低速运行，并不断从加水口加入清水，即可彻底清除水垢。  2、漏水，只要是流体，都有泄漏的可能，汽缸水套中的水一旦发生泄漏，水温表的水温就会急剧上升，出现这种情况，您一定要与时采取必要的措施，以免发生不必要的麻烦，这里给您介绍驰耐普的S-530冷却系止漏剂，它对于冷却系统的修复和保护作用等同于“99超强修复剂”和“S-201”，对于发动机的修复和保护，对于阻止水箱、散热器、水泵、节温器等部件的渗漏是独到的，它可与任何冷却液相融使用，并可减缓冷却系统杂质的产生。   总的来讲，冷却系统还有很多故障，不能一一列举。一般情况下，各位车主应遵循这样一个原则，车辆每行驶1000千米，就应查看一下发动机的工作情况。另外，汽车刚停车时，不可立即打开水箱盖，以免出现烫伤的情况。

四、 冷却系统工作原理

冷却系的功用就是使发动机在任何工况下都得到适度的冷却,从而保持在适宜的温度(冷却液温度)下工作。

夏利TJ376Q型发动机采用闭式强制循环水冷却系,其组成如图所示。

图1-1 发动机的冷却系

(a)冷却系的布置示意图; (b)发动机机体的水套

l-风扇;2-散热器;3-散热器出水管;4-水泵;5-节温器;6-进气管；7-风扇电机控制开关;

8-空阀散热器进水管;9-旁通软管;10-蓄电池;11-点火开关;12-膨胀水箱;

13-空调散热器出水管;14-散热器进水管;l5—风扇电机;I6-进气管底部水套；

17-气缸盖水套;l8-气缸体水套;A-到空调散热器去;B-由空调散热器来

当发动机工作时,在水泵4的作用下,进入水泵4中的冷却液被压入缸体水套l8中,并进入缸盖水套l7中,然后经缸盖侧向水道进入进气管底部的水套16中,对进气管6进行加热,以促进其中的混合气中的汽油蒸发、混合。在进气管6的后端装有节温器5,在冷却液温度低于82℃时,节温器阀门关闭,冷却液仅经空调散热器进水管8、空调散热器、空调散热器出水管l3流入散热器出水管3。如果空调暖风开关处于关闭,冷却液则不流经空调散热器,而直接由空调散热器进水管8经旁通管9流进散热器出水管3,最后进入水泵4,即进行小循环;在冷却液温度高于82℃时,节温器阀门打开,冷却液除进行上述小循环外,还经散热器进水管8流入散热器2中冷却降温,再沿散热器出水管3流入水泵4,即进行大循环。冷却液如此不断地循环流动,就使得发动机能在适宜的温度下进行工作。

冷却液的循环路线如图2-2所示。

图2-2  冷却液循环路线示意图

图3-3  散热器盖

（A）压力阀打开；（B）真空阀打开

1-溢流管；2-压力阀弹簧；3-压力阀；4-散热器加水口；5-真空阀

五、 冷却系统的特点

传统冷却系统的作用是可靠地保护发动机，而还应具有改善燃料经济性和降低排放的作用。为此，现代冷却系统要综合考虑下面的因素：发动机部的摩擦损失；冷却系统水泵的功率；燃烧边界条件，如燃烧室温度、充量密度、充量温度。

先进的冷却系统采用系统化、模块化设计方法，统筹考虑每项影响因素，使冷却系统既保证发动机正常工作，又提高发动机效率和减少排放。

温度设定点发动机工作温度的极限值取决于排气门周围区域最高温度。最理想的情况是按金属温度而不是冷却液温度控制冷却系统，这样才能更好地保护发动机。由于冷却系统设定的冷却温度是以满负荷时最大散热率为基础，因此，发动机和冷却系统在部分负荷时处于不太理想状态，如市区行驶和低速行驶时，会产生高油耗和排放。

通过改变冷却液温度设定点可改善发动机和冷却系统在部分负荷时的性能。根据排气门周围区域温度极限值，可升高或降低冷却液或金属温度设定点。升高或降低温度点都各有特点，这取决于希望达到的目的。

6.2 提高温度设定点 提高工作温度设定点是一种比较受欢迎的方法。提高温度有许多优点，它直接影响发动机损耗和冷却系统的效果以与发动机排放物的形成。提高工作温度将提高发动机机油温度，降低发动机摩擦磨损，降低发动机燃油消耗。

研究表明，发动机工作温度对摩擦损失有很大影响。将冷却液排出温度提高到150℃，使气缸温度升高到195℃，油耗则下降4%-6%。将冷却液温度保持在90-115℃围，使发动机机油的最高温度为140℃，则油耗在部分负荷时下降10%。

提高工作温度也明显影响冷却系统的效能。提高冷却液或金属温度会改善发动机和散热气热传递传递的效果，降低冷却液的流速，减小水泵的额定功率，从而降低发动机的功率消耗。此外，可采用不同的方式，进一步减小冷却液的流速。

6.3 降低温度设定点降低冷却系统的工作温度可提高发动机充气效率，降低进气温度。这对燃烧过程、燃油效率与排放有利。降低温度设定点可以节省发动机运行成本，提高部件使用寿命。

研究表明，若气缸盖温度降低到50℃，点火提前角可提前3℃A而不发生爆震，充气效率提高2%，发动机工作特性改善，有助于优化压缩比和参数选择，取得更好的燃油效率和排放性能。

7 冷却系统的检修

常见引起发动机过热的原因有:冷却空气流量减少(如散热器阻塞等)；散热风扇不工作；低速上坡，环境温度过高；V型皮带过松，转动效率差；以与缸体有水垢，节温器失效，水泵损坏，热敏开关失灵等。

  为防止冷却液温度过高，在使用中必须保持散热器和水套清洁、冷却液数量充足、风扇皮带紧适当，以防发动机在负荷工作时间过长。必须注意以下要点:

  1.保持冷却系(尤其散热器)外部和部清洁，是提高散热效能的重要条件。散热器外部沾有泥污或碰撞变形，均合影响风量流通，使冷却液温度过高，必要时清洗或修复。

  2.按规定使用防冻冷却液，保持冷却液数量充足。正确的冷却液液面高度:当发动机处于冷态时，冷却液液面在膨胀箱，位于最高和最低标志之间。膨胀箱装有自动液位报警传感器，当箱液面过低时、位于仪表板上的冷却液温度报警灯问烁，应与时予以添加。

  3.应保持风扇皮带紧力适当，风扇正常工作。皮带过松影响水循环，加剧其磨损；过紧易损坏轴承。

  4.热敏开关连接良好，若有松动会影响风扇换档变速与正常运转；如果发现冷却系溢水，应与时检查节温器技术状况。

  5.防止发动机大负荷、长时间工作，以免水温过高；上坡与时换档，减轻负荷。汽车长时间坡道行驶、挡住低或是环境温度较高时，应注意散热。

  更换冷却液时，将仪表板的暖风开关拨至右端使暖风控制阀全开，拆下冷却液膨胀箱盖，松开水泵口软管夹箍，拉出冷却液软管，放出冷却液后再将软管夹箍拧紧。在膨胀箱中加入冷却液，直到液面高度与最高标志齐平为止。拧紧膨胀箱盖。启动发动机，直到风扇运转，将发动机熄火，检查冷却液高度，必要时补充。膨胀箱冷却液不能注满，加注1/2即可，一般使用2年左右更换一次。

8 冷却系统智能控制

系统由于汽车运行过程中产生强烈的振动、热辐射和电磁干扰，因此对该系统电路有特殊要求：1.电路要有较高的抗振动能力，以适应不同路况、车况的要求。提高系统整体的可靠性和稳定性。2.电路应采取有效的防护隔离措施，以提高其抗干扰能力。

8.1 系统组成

该系统由电控冷却风扇、电控节温器、电控导风板、微控制机构组成。电控冷却风扇由电动机驱动；电控节温器利用电加热引起双金属片变形，由双金属片变形带动节温阀旋转运动，来改变大小循环；电控导风板由双向电动机通过传动机构使之打开或关闭；微控制机构是利用89C51开发的单片机控制系统。

8.2 单片机控制系统工作原理

由温度传感器感受发动机水温的变化，同时把温度信号转变为同其成反比关系的电压模拟信号。这些信号经过处理(电容器低通滤波、校正和电压跟随器耦合)送入A/D转换器(ADC0809)中INO信号通道。由A/D转换器把采集来的模拟电压信号转换为数字信号并读入单片机，89C510单片机89C51根据不同的输入信号分析处理去控制驱动电路，实现对节温器继电器、导风板继电器和风扇继电器的控制。即可实现对发动机冷却能力的智能控制。

8.3 单片机 系统控制过程

当发动机预热时(发动机水温(70℃)，单片机根据检测来的温度数据处理分析向执行元件发出控制信号，使其完成如下操作。

    a.电控冷却风扇不工作；

    b.电控导风板关闭状态；

    c.电控节温器处于小循环状态。

  由于导风板关闭，冷却风扇不工作，以至冷却空气不能进入散热器；同时节温器处于小循环(加热电阻丝通电)，发动机水温上升很快。当水温升至75℃，单片机根据检测来的温度数据处理分析向执行元件发出控制信号，使电控节温器的加热电阻丝断电(让其进入大循环控制状态)。当水温达到80℃时，单片机又发出指令，使电控导风板处于敞开状态。

  此时可充分利用汽车行驶迎面风对散热器的冷却作用，尽量减少冷却风扇的工作时间。当水温高达95℃时，单片机经数据分析发出控制指令使电控冷却风扇工作，而让节温器仍处于大循环状态，导风板仍处于敞开状态。这时冷却系统的冷却能力最大，实现快速降温。当发动机水温降至89℃时，单片机根据采样数据分析处理发出控制指令，使执行元件完成以下操作。

a.电控冷却风扇不工作；

    b.电控导风板处于敞开状态；

    c.电控节温器处于大循环状态。

  这样，直到发动机水温返升至95℃，电控冷却风扇又重新工作。

结 论

汽车冷却系统对汽车来说是至关重要的,发动机就如同人类的心脏,如果不好好保护就会受到威胁,现在随着科技发展,冷却系统不象以往那样只是单纯的水冷循环,现在冷却系统智能控制很受欢迎,所以在以后的汽车发展中,单纯的冷却系统不会站主导位置了,虽然智能控制要求很高,但是在高级轿车中很实用,它代表着未来冷却系统的发现方向,智能冷却系统控制将会作为标准装置在汽车上,未来一段时间在冷却系统中将占主导位置;而智能控制将会提高发动机的使用寿命,保障汽车的安全行驶,提高人身安全等原因,将来智能控制冷却系统的发展将占主导位置.

致 辞

时间过的很快，三年的大学生活就这么结束了，有些匆忙、有些不舍，却也很充实。感我的母校交通高等专科学校让我有一段值得回忆的快乐充实的大学生活。

感我的辅导员仲琳琳老师。她给予我学习上的指导和生活上的帮助，表示衷心感！祝仲老师工作顺利，桃满天下！

我的论文导师沉老师，老师在我写论文过程中为我提出了许多宝贵建议，指正了我论文中的诸多不足，使我的论文得以顺利完成，在此对导师的细心指导表示衷心感！

更感系领导、校领导给我们提供良好的学习环境，让我们在和谐的氛围中学习，愉快生活，在这里愿我们的学校越来越好。

在三年的大学生活中还有很多老师和同学给予我学习和生活上的帮助，在此我向他们表示我衷心地感！

最后，祝母校蒸蒸日上！祝所有老师工作顺利！

参考文献

[1] 万福.发动机原理与汽车性能.：高等教育，2004

[2] 孔宪辉.广坤。汽车故障诊断技术。：高等教育,2002

[3] 子波.汽车发动机构造与维修。：高等教育，2005

[4] 家瑞等.汽车构造.:人民交通,2003

[5] 黄虎等.现代汽车维修.:交通大学,2001

第二篇：

毕业设计

课 题 汽车发动机冷却系统的维护和保养

学生 ## 学 号 

专 业 汽车电子 班 级 汽电G31304

院（系） 机械与电子信息工程

指导教师 黎志保 职 称 讲师

二○ ## 年 十 月 三十 日

毕业设计真实性承诺及指导教师声明

指导教师（签名）： 日 期：

注：此声明由指导教师和学生本人亲笔签名。

摘要 ………………………………………………………………………………1

关键词 ……………………………………………………………………………1

1引言…………………………………………………………………………………2

2 发动机过冷过热的危害…………………………………………………………2

3 冷却系统的功用……………………………………………………………2

4 冷却系统的组成………………………………………………………………2

5 冷却系统的工作原理……………………………………………………………4

6 冷却系统的特点…………………………………………………………………4

7 冷却系统的维护与检修……………………………………………………4

8 冷却系统的发展（智能控制）…………………………………………4

8.1 系统组成……………………………………………………………………6

8.2 单片机控制系统工作原理……………………………………………………6

8.3 单片机系统控制工作过程……………………………………………………6

结论…………………………………………………………………………………10

辞…………………………………………………………………………………11

参考文献 ………………………………………………………………………12

摘要

发动机是汽车的心脏，它工作时会产生非常大的热量。这些热量必须及时散发掉，不然就会影响发动机的工作效率，严重时会损坏发动机缸体，直至瘫痪。因此，一般汽车都是通过水冷却的方法进行散热。

本文论述了冷却系统的作用、组成、主要构造、工作原理、日常维护、故障的检测步骤和排除方法，同时论述了冷却系统系统化、模块化设计方法，以及冷却系统的智能控制，并举例做出简单介绍。

关键词：冷却系统 冷却系统维护 温度设定点   冷却系统智能控制 

The engine is the heart of the car, it will produce a very large quantity of heat. These heat must be distributed in a timely manner, otherwise it will affect the engine's work efficiency, serious damage to the engine cylinder, until paralysis. As a result, the general motors are cooling by water cooling method.

In this paper, the function, composition, main structure, working principle, routine maintenance and troubleshooting of cooling system are discussed. The method of system design, modular design and intelligent control of cooling system are also discussed.

Keywords: cooling system maintenance temperature set point intelligent control cooling system.

1. 引言

随着社会的不断发展，汽车已经逐步成为我们日常生活交通工具的必备品。买车以后就必须对其进行维护与保养，动机是汽车的心脏，为汽车的行走提供动力。

汽车维护与保养是一项非常重要的工作，做得好，不仅能使发动机安全运转，而且可以延长使用寿命。因此，在作业前后，要按规定对发动机进行检查、保养。在作业过程中，也应随时注意发动机运行中有无不正常情况发生，如杂音、异味、振动等，以便对问题作到及时发现，及时解决，避免由于较小故障的恶化，造成严重的后果。

汽车冷却系统属汽车的要害部位，平常检查与保养应慎之又慎，汽车的修理和维护无疑成为大家头疼的问题。如果平时对汽车发动的部结构不了解，并且又不知好好保养爱车，或者驾车习惯不好，一旦车子得进维修厂大修，不单要支付大额的费用，还要浪费时间以及受到精神上的折磨。所以，汽车要时时注意保养，从你拥有汽车的第一天就小心维护和保养，以免以小失大。本文主要从汽车基本的理论知识出发，让你了解汽车冷却系统的结构和工作原理，从本质上看清汽车冷却系统。并且为您讲解汽车冷却系统的维护与保养的基础知识，以及常见的维护和保养方法。

2. 冷却系统的作用

冷却系统的功用就是带走引擎因燃烧所产生的热量，使引擎维持在正常的运转温度围。冷却系按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷（图1-1），如果把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的装置称为风冷系。而把这些热量先传给冷却水，然后再散入大气而进行冷却的装置称为水冷系。由于水冷系冷却均匀，效果好，而且发动机运转噪音小，目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系。

3. 冷却系统的组成

水冷系由散热器盖、节温器、水泵、风扇、冷却水套和冷却强度调节装置等组成。

1-散热器盖 2-节温器 3-水温表 4-水套 5-分水管

6-水泵 7-放水开关 8-百叶窗 9-散热器

散热器

 ① 功用： 增大散热面积，加速水的冷却。冷却水经过散热器后，其温度可降低10～15℃。为了将散热器传出的热量尽快带走，在散热器后面装有风扇与散热器配合工作。

② 安装位置 ：大多安装在发动机及风扇的前方。

③ 结构：　散热器又称为水箱，由上贮水室、散热器芯和下贮水室等组成，有些还配有补偿水桶，补偿水桶通过橡胶管与散热器通气管相连。当冷却液受热膨胀时，多余的冷却液通过橡胶管进入补偿水桶；而当温度降低，散热器产生真空时，补偿水桶的冷却液及时返回散热器。

1-散热器盖 2-上贮水室 3-导风罩 4-散热器总成 5-下贮水室 6-散热器出水管 7-散热器进水管 8-补偿水桶

节温器

①. 功用：根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，从而控制通过散热器冷却水的流量。

②.安装位置　节温器装在冷却水循环的通路中，根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，以达到调节冷却系的冷却强度。节温器有蜡式和乙醚皱纹筒式两种，目前多数发动机采用蜡式节温器。

③ 蜡式节温器的结构

蜡式节温器由上支架、下支架、主阀门、旁通阀、感应体、中心杆、橡胶管和弹簧等组成。

蜡式节温器如图所示。节温器的上支架和下支架与阀座铆成一体。中心杆上端固定在上支架的中心，其下部插入橡胶管的中心孔，中心杆下端呈锥形。橡胶管与感应体外壳之间的空腔里装有石蜡。为了提高导热性，石蜡中常掺有铜粉和铝粉。感应体外壳上下部有联动的主阀门和旁通阀门。主阀门上有通气孔，它的作用是在加水时使水套的空气经小孔排出，保证能加满水。为了防止通气孔阻塞，有的加装一个摆锤。  

图7-12  蜡式节温器

1-主阀门；2-盖和密封垫；3-上支架；4-胶管；7-阀座；6-通气孔；7-下支架；8-石蜡，9-感应体；10-旁通阀；11-中心杆；12-弹簧

蜡式节温器的工作原理

(1)当水温低于349K(76℃)时，主阀门完全关闭，旁通阀完全开启，由气缸盖出来的水经旁通管直接进入水泵，故称小循环。由于水只是在水泵和水套之间流动，不经过散热器，且流量小，所以冷却强度弱。

(2)当冷却水温度在349K~359K(76℃~86℃)之间时，大小循环同时进行(如图所示)。当发动机水温达349K(76℃)左右时，石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，迫使橡胶管收缩，从而对中心杆下部锥面产生向上的推力。由于杆的上端固定，故中心杆对橡胶管及感应体产生向下的反推力，克服弹簧力使主阀门逐渐打开，旁通阀开度逐渐减小。

(3)当发动机水温升高到359K(86℃)，主阀门完全开启，旁通阀完全关闭，冷却水全部流经散热器，称为大循环。由于此时冷却水流动路线长，流量大，冷却强度强。  

图7-13  冷却水的大小循环

1-双阀节湿器，2-水套，3-水泵；4-散热器；7-旁通管

水泵

①.功用

是对冷却水加压，使冷却水循环流动。车用发动机多采用离心式水泵。

②.安装位置

水泵用螺栓固定在发动机前端面上。通过皮带与曲轴带轮相连。

③.组成

主要由水泵壳、叶轮、水泵轴、轴承、水封等组成，如图所示。

水泵的结构

1-凸缘盘 2-轴承 3-通气孔 4-小循环进水道 5-水封 6-叶轮 7-水泵轴 8-水泵壳 9-大循环进水道

风扇

①.功用　

风扇通常安排在散热器后面并与水泵同轴。用来提高流经散热器的空气流速和风量，增强散热器的散热能力，同时对发动机其他附件也有一定的冷却作用。

②.安装位置

通常安装在散热器后面。由皮带带动的风扇与水泵同轴，与水泵一起转动。

③特点：车用发动机的风扇轴流式和离心式。轴流式风扇所产生的风，其流向与风扇轴平行；离心式风扇所产生的风，其流向为径向。轴流式风扇效率高，风量大，结构简单，布置方便。因而在车用发动机上得到了广泛的应用。

④车用发动机采用轴流式风扇的三种型式

结构特点：叶片多用薄钢板压制而成，为4～6片，叶片间夹角一般不相等。叶片与其旋转平面成30°～45 °的安装斜角。整体风扇在轿车和轻型载货汽车上应用较多。近年来轿车上还采用了电动风扇。

风扇常和发动机一起由曲轴带轮通过V带驱动。为调节V带的紧程度，通常将发电机的支架做成可调节的。

风扇的驱动V带紧装置

冷却液

虽然我们称其为水冷但冷却介质并不是单纯的水，而是由水、防冻液和各种专门用途的防腐剂组成的混合物，也称为冷却液。这些冷却液中的防冻液含量占30%～50%，提高了液体的凝固点，防止在低温下结冰而损坏发动机。整个冷却系统并不与大气相通，相当于高压锅的作用，水箱盖则相当于高压阀，一般情况下，轿车冷却液的允许工作温度可达摄氏120度，提高传热能。

5. 冷却系统的工作原理

冷却系的功用就是使发动机在任何工况下都得到适度的冷却,从而保持在适宜的温度(冷却液温度)下工作。下面是其工作原理图

（图1）

1护罩 2散热器 3风扇 4齿形带带轮 5水泵 6气缸体水套 7汽缸盖水套 8发动机水套排气管 9节气门热水管 10膨胀箱管 11防冻液水壶 12 泄压阀 13水箱下水管14散热器排气管 15水箱上水管 16热敏开关

（图2）

（图3）

冷却水的循环水路

冷却水经水泵加压后，进入缸体中，从缸盖上出水进入节温器和散热器，靠节温器控制冷却水从哪个途径进入水泵，或从缸盖直接进入水泵（水温低时小循环） ，或打开从散热器来的水的通道（水温高时大循环）。

小循环：水温低于70度时，节温器关闭进入散热器的水路，从水套流出的冷却水全部进入水泵，经水泵送入缸体水套。

大循环：水温高于80度时，节温器关闭小循环通道，从缸盖水套流出的冷却水全部进入散热器散热，散热后的水经水泵回到水套中。

温度在70～80度时，两种循环都有。

夏利TJ376Q型发动机采用闭式强制循环水冷却系,其组成如图所示。

图1-1 发动机的冷却系

(A)冷却系的布置示意图;(b)发动机机体的水套

l-风扇;2-散热器;3-散热器出水管;4-水泵;5-节温器;6-进气管；7-风扇电机控制开关;8-空阀散热器进水管;9-旁通软管;10-蓄电池;11-点火开关;12-膨胀水箱;13-空调散热器出水管;14-散热器进水管;l5—风扇电机;I6-进气管底部水套；17-气缸盖水套;l8-气缸体水套;A-到空调散热器去;B-由空调散热器来

    A. 当发动机工作时,在水泵4的作用下,进入水泵4中的冷却液被压入缸体水套l8中,并进入缸盖水套l7中,然后经缸盖侧向水道进入进气管底部的水套16中,对进气管6进行加热,以促进其中的混合气中的汽油蒸发、混合。在进气管6的后端装有节温器5,在冷却液温度低于82℃时,节温器阀门关闭,冷却液仅经空调散热器进水管8、空调散热器、空调散热器出水管l3流入散热器出水管3。如果空调暖风开关处于关闭,冷却液则不流经空调散热器,而直接由空调散热器进水管8经旁通管9流进散热器出水管3,最后进入水泵4,即进行小循环;

B.在冷却液温度高于82℃时,节温器阀门打开,冷却液除进行上述小循环外,还经散热器进水管8流入散热器2中冷却降温,再沿散热器出水管3流入水泵4,即进行大循环。

冷却液如此不断地循环流动,就使得发动机能在适宜的温度下进行工作。

冷却液的循环路线如图2-2所示。

图2-2  冷却液循环路线示意图

图3-3  散热器盖

（A）压力阀打开；（B）真空阀打开

1-溢流管；2-压力阀弹簧；3-压力阀；4-散热器加水口；5-真空阀

6 冷却系统的特点

传统冷却系统的作用是可靠地保护发动机，而还应具有改善燃料经济性和降低排放的作用。为此，现代冷却系统要综合考虑下面的因素：发动机部的摩擦损失；冷却系统水泵的功率；燃烧边界条件，如燃烧室温度、充量密度、充量温度。

先进的冷却系统采用系统化、模块化设计方法，统筹考虑每项影响因素，使冷却系统既保证发动机正常工作，又提高发动机效率和减少排放。

6.1温度设定点

发动机工作温度的极限值取决于排气门周围区域最高温度。最理想的情况是按金属温度而不是冷却液温度控制冷却系统，这样才能更好地保护发动机。由于冷却系统设定的冷却温度是以满负荷时最大散热率为基础，因此，发动机和冷却系统在部分负荷时处于不太理想状态，如市区行驶和低速行驶时，会产生高油耗和排放。

    通过改变冷却液温度设定点可改善发动机和冷却系统在部分负荷时的性能。根据排气门周围区域温度极限值，可升高或降低冷却液或金属温度设定点。升高或降低温度点都各有特点，这取决于希望达到的目的。

6.2 提高温度设定点

提高工作温度设定点是一种比较受欢迎的方法。提高温度有许多优点，它直接影响发动机损耗和冷却系统的效果以及发动机排放物的形成。提高工作温度将提高发动机机油温度，降低发动机摩擦磨损，降低发动机燃油消耗。

研究表明，发动机工作温度对摩擦损失有很大影响。将冷却液排出温度提高到150℃，使气缸温度升高到195℃，油耗则下降4%-6%。将冷却液温度保持在90-115℃围，使发动机机油的最高温度为140℃，则油耗在部分负荷时下降10%。

    提高工作温度也明显影响冷却系统的效能。提高冷却液或金属温度会改善发动机和散热气热传递传递的效果，降低冷却液的流速，减小水泵的额定功率，从而降低发动机的功率消耗。此外，可采用不同的方式，进一步减小冷却液的流速。

6.3降低温度设定点

降低冷却系统的工作温度可提高发动机充气效率，降低进气温度。这对燃烧过程、燃油效率及排放有利。降低温度设定点可以节省发动机运行成本，提高部件使用寿命。

研究表明，若气缸盖温度降低到50℃，点火提前角可提前3℃A而不发生爆震，充气效率提高2%，发动机工作特性改善，有助于优化压缩比和参数选择，取得更好的燃油效率和排放性能。

7. 冷却系统的构造及维护

汽车发动机的冷却系统是保持发动机正常工作的重要部件，如果发动机冷却系统的维修率很高，就会引起发动机其他部件的损坏，使发动机的整体工作能力受到影响，因此，汽车发动机冷却系统的维护与保养就显得尤为重要，正确维护发动机的冷却系统，首先应了解常用的水冷式发动机的主要部件：

第一，冷却液，冷却液的全称应该叫防冻冷却液，意为有防冻功能的冷却液，防冻液可以防止寒冷季节停车时冷却液结冰而胀裂散热器和冻坏发动机气缸体，但是我们要纠正一个误解，防冻液不仅仅是冬天用的，它应该全年使用，汽车正常的保养项目中，每行驶一年，需更换发动机防冻液。

冷却液的组成

冷却液由水、防冻剂、添加剂三部分组成，按防冻剂成分不同可分为酒精型、甘油型、乙二醇型等类型的冷却液。酒精型冷却液是用乙醇(俗称酒精)作防冻剂，价格便宜，流动性好，配制工艺简单，但沸点较低、易蒸发损失、冰点易升高、易燃等，现已逐渐被淘汰；甘油型冷却液沸点高、挥发性小、不易着火、无毒、腐蚀性小，但降低冰点效果不佳、成本高、价格昂贵，用户难以接受，只有少数北欧国家仍在使用；乙二醇型冷却液是用乙二醇作防冻剂，并添加少量抗泡沫、防腐蚀等综合添加剂配制而成。由于乙二醇易溶于水，可以任意配成各种冰点的冷却液，其最低冰点可达-68℃，这种冷却液具有沸点高、泡沫倾向低、粘温性能好、防腐和防垢等特点，是一种较为理想的冷却液，目前国外发动机所使用的和市场上所出售的冷却液几乎都是这种乙二醇型冷却液。

冷却液四大功能

冷却液是汽车发动机不可缺少的一部分。它在发动机冷却系统中循环流动，将发动机工作中产生的多余热能带走，使发动机能以正常工作温度运转。当冷却液不足时，将会使发动机水温过高，而导致发动机机件的损坏。车主一旦发现冷却液不足，应该及时添加。不过冷却液也不能随便添加，因为除了冷却作用外，冷却液还应具有以下功能 ：

1．冬季防冻

为了防止汽车在冬季停车后，冷却液结冰而造成水箱、发动机缸体胀裂，要求冷却液的冰点应低于该地区最低温度10℃左右，以备天气突变。

2．防腐蚀

冷却液应该具有防止金属部件腐蚀、防止橡胶件老化的作用。

3．防水垢

冷却液在循环中应尽可能少地减少水垢的产生，以免堵塞循环管道，影响冷却系的散热功能。综上所述，在选用、添加冷却液时，应该慎重。首先，应该根据具体情况去选择合适配比

的冷却液。其次，添加冷却液。将选择好配比的冷却液添加到水箱中，使液面达到规定位置即可。

4、高沸点（防开锅）

符合国家标准的冷却液，沸点通常都是超过105℃，比起水的沸点100℃，冷却液能耐受更高的温度而不沸腾（开锅），在一定程度上满足了高负荷发动机的散热冷却需要。

第二，汽缸水套，它相当于发动机燃烧室周围的水道，当发动机产生大量的热时，汽缸水套将发挥降温的作用在发动机中，水和油的管道泾渭分明、互不干涉，如果发现冷却液中有油，就说明水路和油路发生了穿孔现象，一旦出现这种情况，水温表的水温会急剧上升，这时一定要及时采取措施。

第三，散热水箱和冷却风扇，散热水箱从外观看状似蜂窝，做成这种形状是为了增加水箱的散热面积，以增强散热效果；冷却风扇有在正面安装的，也有在侧面安装的，汽车在高速行驶过程中，冷却风扇将外面的空气吸引进来，利用自然风，起到冷却的作用。冷却系和空调冷凝器共同的风扇是直流永磁电动机风扇，用装在散热器上的温度控制开关来控制，当散热器中冷却液温度下降至93℃-98℃时风扇停转。由于电动风扇的电源不受点火开关的控制，因此发动机熄火后，散热器中液温若高于88℃-93℃，电动风扇运转是不正常的。如果低于88℃时风扇仍转，则是不正常的；而温度高于98℃时，仍不转也是不正常的。当温度高于105℃时，温控开关高温部分接通，电源接通电动机便高速运转；当温度达到120℃时，冷却水温过高，报警指示灯闪亮，为风扇有故障或冷却液不足。如电动机风扇不转，先检查和更换熔断丝，或检修温控开关，必要时再查看电风扇有无损坏。

    第四、冷却水泵和节温器，冷却液在冷却系统中的流动，主要依靠冷却水泵的动力；节温器能感知发动机的工作温度，低温时，它封住水套中的水，令其在水套流动，当达到一定温度时再打开，让水经过散热水箱，发挥散热作用。这里值得说明的是，切勿将节温器摘掉，否则会导致发动机过冷而难以启动。正确维护发动机的冷却系统，应了解经常出现的几种冷却系统故障：

1、由于冷却液水质不好，水箱中经常会出现锈污和水垢，它们积聚在水箱通道结合处、弯角处，阻碍水流畅通，造成散热不良，如果出现这种情况，应及时清洗干净，日常加水时，尽量加清洁软水，如果用除垢防锈液，养护效果会更好.防冻液必须清洁，必要时跟换。

【车型】宝来1.8舒适型

【故障现象】凉车着车后

水温报警灯亮，热车报警灯熄灭。

【故障诊断与排除】

打开机舱盖检查冷却液液面正常，初步判断电脑有故障，用VAS5052检测，未发现故障。分析电路图，发现冷却液储液罐有G32(冷却液不足传感器)，于是打开储液罐发现：该传感器依靠两根探针泡在液面里，利用冷却液进行导通从而形成回路；如果液面低于金属探针，则形成短路。可液面正常，问题出在哪儿呢？经仔细检查发现冷却液浑浊，金属探针表面很脏。分析后得出结论：凉车加之金属探针污浊，形成回路困难，导致水温报警；热车后金属探针导电能力增强，探针形成回路水温不再报警。将金属探针清洗干净，第二天试车故障排除。

【故障诊断与排除】

2、漏水，只要是流体，都有泄漏的可能，汽缸水套中的水一旦发生泄漏，水温表的水温就会急剧上升，出现这种情况，您一定要及时采取必要的措施，以免发生不必要的麻烦。

【故障现象】 宝来发动机水路串油路

车主是个女生，换机油，换胎、加液、定期保养、定期更换都做的不错，但是在加防冻液上未注意，使用了市场上绿色的劣质防冻液，在第二个6万公里时，更换了一些劣质防冻液，慢慢出现了烧机油现象，车辆加油过程中噪音大等不容易察觉的恶化现象，直到有天来修理厂补漆的时候，在打开防冻液准备加水时发现壶里面全是浆糊样的黄色糊糊，修理人员告诉她，你的车串油了。幸亏发现的早，不然一般人在使用中发现车辆突然熄火，会继续点火的，呵呵直到水全部进入汽缸，把活塞、曲轴全部顶废！！！

    所以6万公里在接近中尾期时候，突然地经常烧机油、熄火一定要谨慎，拉开油尺看看有没有水泡、看看冷却壶有没有油泡泡。

打开机盖后：很明显左边的水路已经串油，右边的水路还能看到明显劣质绿色防冻液！！（大众车正规的防冻液是红色的），车友都认真检查下哦，很要命的！！

    这台车的故障发现得很及时，未出现拉缸、顶缸!  如果是你在路上出现熄火的话，嘿嘿，估计她是继续点火的！

缸面保养得不错、光亮无痕！车主平时换油比较及时，用油都是全合成机油.最后进行中修。

3风扇、继电器、节温器、水泵等故障，应定期检查，以免发生不必要的麻烦和故障。

【故障现象】 停车熄火后，冷却风扇狂转不停

故障诊断：04款手舒1.8宝来，开着一直挺好，最近发现风扇有故障，基本情况是这样的：某天起来发现电瓶没电，后来找了部其他车把电瓶搭了下，车子就正常了。经几天仔细观察，发现是停车熄火后，冷却风扇狂转不停，半小时，一小时也不停，需重新打火，熄火2－3次才会停。检查节温器、水泵、冷却液面、水箱的散热情况，都没什么问题，最后怀疑是风扇继电器坏了，最后换了个风扇继电器，故障排除。

【故障现象】 水温过高，水温表达到100度，风扇不转

故障诊断；开启空调压缩几，大小两个风扇立马高速运转，却不见水温有明显下降！

    手摸发动机与风扇之间的两根橡胶水管，发现一根很烫，另一根冰冷，初步判断是节温器出毛病了！

    发动机的水温是由节温器控制大小循环而实现恒定温度值90度的。更换节温器后故障排除。

汽车冷却故障很多，我就举几个典型的例子来阐述，总得来说，车主应该定期检查发动机的工作情况，切记不要在发动机刚熄火不久，就打开防冻液的泄压阀，以免因压力过大而造车人员的烫伤。

8. 冷却系统智能控制

系统由于汽车运行过程中产生强烈的振动、热辐射和电磁干扰，因此对该系统电 路有特殊要求：1.电路要有较高的抗振动能力，以适应不同路况、车况的要求。

提高 系统整体的可靠性和稳定性。2.电路应采取有效的防护隔离措施，以提高其抗干扰能力。

8.1 系统组成

该系统由电控冷却风扇、电控节温器、电控导风板、微控制

机构组成。电控冷却风扇由电动机驱动；电控节温器利用电加热引起双金属片变形，由双金属片变形带动节温阀旋转运动，来改变大小循环；电控导风板由双向电动机通过传动机构使之打开或关闭；微控制机构是利用89C51开发的单片机控制系统

8.2 单片机控制系统工作原理

由温度传感器感受发动机水温的变化，同时把温度信号转变为同其成反比关系的电压模拟信号。这些信号经过处理(电容器低通滤波、校正和电压跟随器耦合)送入A/D转换器(ADC0809)中INO信号通道。由A/D转换器把采集来的模拟电压信号转换为数字信号并读入单片机，89C510单片机89C51根据不同的输入信号分析处理去控制驱动电路，实现对节温器继电器、导风板继电器和风扇继电器的控制。即可实现对发动机冷却能力的智能控制。

8.3单片机 系统控制过程

当发动机预热时(发动机水温(70℃)，单片机根据检测来的温度数据处理分析向执行元件发出控制信号，使其完成如下操作。

    a.电控冷却风扇不工作；

    b.电控导风板关闭状态；

    c.电控节温器处于小循环状态。

    由于导风板关闭，冷却风扇不工作，以至冷却空气不能进入散热器；同时节温器处于小循环(加热电阻丝通电)，发动机水温上升很快。当水温升至75℃，单片机根据检测来的温度数据处理分析向执行元件发出控制信号，使电控节温器的加热电阻丝断电(让其进入大循环控制状态)。当水温达到80℃时，单片机又发出指令，使电控导风板处于敞开状态。

    此时可充分利用汽车行驶迎面风对散热器的冷却作用，尽量减少冷却风扇的工作时间。当水温高达95℃时，单片机经数据分析发出控制指令使电控冷却风扇工作，而让节温器仍处于大循环状态，导风板仍处于敞开状态。这时冷却系统的冷却能力最大，实现快速降温。当发动机水温降至89℃时，单片机根据采样数据分析处理发出控制指令，使执行元件完成以下操作。

a.电控冷却风扇不工作；

    b.电控导风板处于敞开状态；

    c.电控节温器处于大循环状态。

    这样，直到发动机水温返升至95℃，电控冷却风扇又重新工作。

结论

汽车冷却系统对 汽车来说是至关重要的,发动机就如同人类的心脏,如果不好好保护就会受到威胁,现在随着科技发展,冷却系统不象以往那样只是单纯的水冷循环,现在冷却系统智能控制很受欢迎,所以在以后的汽车发展中,单纯的冷却系统不会站主导位置了,虽然智能控制要求很高,但是在高级轿车中很实用,它代表着未来冷却系统的发现方向,智能冷却系统控制将会作为标准装置在汽车上,未来一段时间在冷却系统中将占主导位置;而智能控制将会提高发动机的使用寿命,保障汽车的安全行驶,提高人身安全等原因,将来智能控制冷却系统的发展将占主导位置.

辞

时间过的很快，两年的大学生活就这么结束了，有些匆忙、有些不舍，却也很充实。感我的母校电子科技职业技术学院让我有一段值得回忆的快乐充实的大学生活。

感我的辅导员。他给予我学习上的指导和生活上的无私帮助，表示衷心感！希望老师在未来的工作中得心应手，桃满天下。

感我的论文导师，黎老师，感他在我写论文过程中为我提出了许多宝贵建议，指正了我论文中的诸多不足，使我的论文得以顺利完成，在此对导师的细心指导表示衷心感！

很感老师们对我们的包容和不倦的教诲。在这里我们学到了很多，是您们让我成长。

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