汽车发动机冷却系统维护

【摘 要】本文论述了冷却系统的作用、组成、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

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范围内.引擎依照冷却的方式可分为气冷式引擎及水冷式引擎,气冷式引擎是靠引擎带动风扇及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.

三、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；以及缸体有水垢,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、风扇皮带张紧适当,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）外部和内部清洁,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内,位于最高和最低标志之间.膨胀箱内装有自动液位报警传感器,当箱内液面过低时、位于仪表板上的冷却液温度报警灯问烁,应及时予以添加.③应保持风扇皮带张紧力适当,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及正常运转；如果发现冷却系溢水,应及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；上坡及时换档,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.膨胀箱内冷却液不能注满,加注1/2即可,一般使用2年左右更换一次.

四、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.

(一)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.

(二)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.

(三)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.

五、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.