上银优秀机械博士文奖

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毕业论文(设计)

题目:汽车发动机冷却系统维护

所在院系

专业班级

学号

学生姓名

指导教师

2016年03月21日

目录

摘 要..........................................................................................1

关 键 词.......................................................................................1

1引言.............................................................................................2

2冷却系统的作用.....................................................................2

3冷却系统的组成........................................................................2

4冷却系统的构造及维护.....................................................................2

5冷却系统的工作原理.....................................................................4

6冷却系统的特点..............................................................................4

7冷却系统的检修..............................................................................4

8冷却系统智能控制..............................................................................6

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

谢辞.............................................................................................11

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

令其在水套内流动

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

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及动力不足,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苏打

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

您一定要及时采取必要的措施

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

5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)发动机机体内的水套

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

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:发动机内部的摩擦损失,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℃范围内

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

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.

谢辞

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

感谢我的母校黑龙江旅游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

感谢我的辅导员XXX老师

他给予我学习上的指导和生活上的无私帮助

表示衷心感谢!祝X老师工作顺利

桃李满天下!

谢我的论文导师

XX老师

X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谢!

在两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谢!

最后

祝母校蒸蒸日上!祝所有老师工作顺利!

的工作情况,⑦检查空气流量计的输出电压及与发动机工况的变化关系,⑧检查喷油器的喷油情况,⑨检查ECU的工作情况

1.3发动机怠速不良故障

(1)故障现象:发动机在中等以上转速运行时工作正常

当转速为怠速或接近怠速时

出现怠速不稳甚至熄火的现象

即为怠速不良故障

(2)故障原因:造成怠速不良通常是由于进气系统和喷油控制系统的原因

个别时候也会因发动机机械故障造成怠速不良

常见引起怠速不良的原因有:①进气系统有漏气处,②冷起动喷油器和温度一时间控制开关工作不正常,③喷油系统供油压力不正常,④喷油器故障引起喷射雾化质量差,⑤ECU故障

(3)诊断排除方法和步骤:①检查进气管,PVC阀软管,机油尺处是否漏气,②检查空气滤清器滤芯是否过脏,③检查冷起动喷油器和温度一时间控制开关是否正常,④检查燃油系统压力是否过低,⑤检查喷油器喷射情况,⑥必要时检查汽缸压力和气门间隙,⑦检查ECU

1.4混合气稀故障

(1)故障现象:发动机转速不稳

动力明显不足

且有回火现象

则可认为发动机存在混合气过稀的故障

(2)故障原因:①进气系统存在漏气现象,②冷起动喷油器和温度定时开关有故障,③系统燃油压力过低,④喷油器发卡或堵塞,⑤空气流量计故障,⑥水温传感器故障,⑦节气门位置传感器故障,⑧ECU故障

(3)诊断排除方法和步骤:①检查进气系统有无漏气现象,②检查冷起动喷油器的定时开关,③检查喷油器有无堵塞,发卡故障,④检查空气流量计工作情况,⑤检查水温传感器,⑥检查节气门位置传感器工作情况,⑦检查ECU各端子输入,输出信号

1.5加速不良故障

(1)故障现象:发动机在油门由低速缓慢加速到高速时

工作完全正常

但在急加速时

发动机转速变化缓慢

有时有喘气或回火现象

(2)故障原因:①进气系统存在漏气故障,②系统供油压力过低,③点火电压过低,④点火时间过迟,⑤汽缸压力过低或气门间隙过小,⑥节气门位置传感器工作不正常,⑦ECU故障

(3)诊断排除方法和步骤:①检查进气系统有无漏气现象,②检查高压火花情况,③检查点火提前角是否正常,④检查系统供油压力,⑤检查节气门传感器工作是否正常,⑥检查ECU各端子信号是否正常,⑦必要时检查气门间隙和汽缸工作压力

2电控发动机故障诊断与排除流程图

2.1发动机不能起动故障诊断与排除流程图

电控发动机不能转动或转动很慢

其主要原因是蓄电池或起动系统有故障

可检查蓄电池和起动系统进行排除:如果曲轴转动正常而发动机不能起动

其主要原因是燃油喷射系统的传感器,执行器,电控单元及其线路有故障

可按图1所示程序进行排除:

2.2加速不良或熄火故障诊断与排除流程图

2.3发动机怠速不良或熄火

怠速不良或熄火的主要原因是怠速控制系统发生故障

可按图3所示程序进行排除:

3检测与维修时的注意事项

3.1电控发动机维修要点

(1)控汽油喷射系统对汽油的清洁度要求很高

应使用牌号和质量完全符合要求的去铅汽油

燃油滤清器要定期更换

以防止燃油中的异物堵塞喷油器

(2)严格按照要求使用电源

安装蓄电池时极性必须正确

否则电子元件会烧毁

(3)尽量避免电脑受到剧烈振动

并要防止水分浸入电控系统各零(部)件内

(4)在蓄电池亏电导致发动机无法正常起动时

应及时给蓄电池充电或更换新的蓄电池

而尽量不要使用跨接电路的方法来起动发动机

(5)不可用水冲洗微机控制单元和其他电子装置

发动机存放地点环境的湿度不宜太大

在夏季尽量不用水冲刷地板

(6)防止微机系统受到剧烈的机械冲击震动

(7)发动机要远离能发射电磁场的电气设备

避免空间强电磁场对微机系统的干扰

3.2电控燃油系统检查要点

(1)打开点火开关

而发动机未起动时

警告灯应点亮

发动机正常起动后

警告灯应熄灭

如果不熄灭

则表示电脑自诊断系统检测到故障或异常现象

此时不能将蓄电池从电路中断开

以防微机中存储的故障代码及有关信息丢失

应根据警告灯闪烁的次数或输出的故障编码

判断电子汽油喷射系统的故障

并用专用设备读取故障码

(2)对供油系统进行检修操作前

应先拆除蓄电池的搭铁线

(3)电动汽油泵除受点火开关控制外

还受空气流量计内的开关控制

点火开关接通后

只有在发动机处于正常工作或起动状态

且空气流量计检测到空气流量信号或微机检测到转速和点火信号时

汽油泵才连续工作

它的出油压力比一般的供油系高

损坏后

只能使用原型号的电动汽油泵进行更换

(4)检修时

不论发动机是否运转

只要点火开关接通

决不可断开任何正在工作的电气装置

因为这些装置往往步,有一定的电感

当突然切断其工作电流时

会在电路中产生很高的瞬时电压

会造成电子器件的严重损坏

(5)如需要进行电弧焊接

应断开电控单元的供电电源线

(6)对微机及与之连接的传感器,执行器进行检修时

操作人员须预先消除身上的静电

一定要带上接铁金属带

将其一端缠在手腕上

另一端夹到车身上

避免静电造成微机系统的损坏

人生最大的幸福,是发现自己爱的人正好也爱着自己.