汽车发动机冷却系统节温器的智能控制概要
发动机冷却系统智能控制一体化设计
0 引言发动机冷却系统是发动机长时间稳定工作的保证,按冷却类型可分为水冷和风冷两大类 ,除一些小型机车外,比如摩托车,助力机车,市场上大部分发动机为水冷发动机,本文针对水冷发动机,设计一种发动机冷却系统智能控制一体化,将冷却系统三大部件节温器,散热器和冷却风扇通过电子控制,以汽车ECU 为控制核心,结合在一起,以保证该该发动机稳定运行。
本文详细地介绍了该系统的结构和工作原理以及系统的软件设计。
1 系统结构及工作原理1.1 系统结构发动机冷却系统智能控制一体化主要由水温传感器、滤波放大电路、AD 转换模块、汽车ECU、电机驱动模块、执行器(电控节温器、电控导风板、冷却风扇)。
其系统结构示意图如图1所示。
图1 系统控制原理图1.1.1 汽车ECU 汽车ECU (Electronic Control Unit)电子控制单元,又称“行车电脑”、“车载电脑”等。
从用途上讲则是汽车专用微机控制器。
它和普通的电脑一样,由微处理器发动机冷却系统智能控制一体化设计郄挺婷 张营丹 伊同强 刘松慧 山东理工大学交通与车辆工程学院 山东淄博 255049(CPU)、存储器(ROM、、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形和利用定时器产生精确的PWM 脉冲。
1.1.2 水温传感器温度传感器是发动机冷却系统智能控制一体化的信息反馈部件,供电电压为+5V,该传感器安装在发动机出水管内,当发动机缸套流出来的冷却液经过该处时,水温传感器时刻检测冷却液温度,并将检测信息传给汽车ECU。
1.1.3 滤波放大电路由于汽车ECU 只能处理数字信号,因此在处理信号前需要利用 AD 模块将模拟信号转换成数字信号,而在转换之前需要将温度传感器采集的微弱信号进行滤波放大,这样AD 模块才能正常工作。
1.1.4 BTS7960B 电机驱动模块由于汽车ECU 的IO 口输出电流为20mA 左右,难以直接驱动直流电机,所以要加驱动电路,该系统选用BTS7960B驱动模块作为直流电机的驱动电路,BTS7960B 驱动模块只需要汽车ECU 的一个IO 口为其提供PWM 脉冲,电路简单,功耗较低,运行稳定。
汽车发动机的冷却系统维护与保养
汽车发动机的冷却系统维护与保养在汽车的运行过程中,发动机就如同人的心脏一样,起着至关重要的作用。
而发动机的冷却系统,则是保证这颗“心脏”能够正常、稳定工作的关键因素之一。
如果冷却系统出现问题,发动机就可能会过热,从而导致性能下降、磨损加剧,甚至出现严重的故障。
因此,了解并做好汽车发动机冷却系统的维护与保养工作,对于每一位车主来说都是非常重要的。
一、冷却系统的工作原理要想有效地维护和保养冷却系统,首先我们需要了解它的工作原理。
汽车发动机的冷却系统主要由水泵、散热器、冷却风扇、节温器、水温传感器和冷却液等组成。
当发动机运转时,水泵会推动冷却液在发动机内部的水道中循环流动。
冷却液吸收了发动机产生的热量后,会流向散热器。
散热器就像是一个大型的热交换器,它通过与外界空气的接触,将冷却液中的热量散发出去,使冷却液的温度降低。
冷却风扇则会加速空气的流动,提高散热器的散热效率。
节温器在冷却系统中扮演着“智能管家”的角色。
在发动机冷启动时,节温器会关闭,使冷却液只在发动机内部循环,以便快速升温。
当发动机达到正常工作温度后,节温器会打开,让冷却液经过散热器进行散热,以保持发动机在合适的温度范围内工作。
水温传感器则负责监测冷却液的温度,并将温度信号传递给车辆的电子控制单元(ECU)。
ECU 根据水温传感器的信号来控制冷却风扇的转速、水泵的工作强度等,以实现对发动机温度的精确控制。
二、冷却系统的常见故障1、冷却液泄漏冷却液泄漏是冷却系统常见的问题之一。
可能的泄漏部位包括散热器、水泵、水管接头、水箱等。
泄漏会导致冷却液不足,从而影响冷却效果。
2、水泵故障水泵是冷却液循环的动力源,如果水泵出现故障,冷却液就无法正常循环,发动机容易过热。
3、散热器堵塞散热器长期使用后,可能会被灰尘、杂物等堵塞,影响散热效果。
4、节温器故障节温器如果不能正常打开或关闭,会导致发动机温度过高或过低。
5、冷却风扇故障冷却风扇损坏或控制电路出现问题,会导致散热不良。
浅谈汽车发动机冷却系统
浅谈汽车发动机冷却系统摘要:纵观周围的修理厂、快修店或者是4S店,车辆进店维修保养中,冷却系统的维修和养护的占比很高。
随着车辆里程数的增加,若冷却系统没有得到很好的维护,其工作效率会随之下降,对发动机的整体工作能力产生较大影响,冷却系统的重要性是让发动机在不同的工况下都能保持正常的工作。
目前,汽车发动机冷却系统不仅能够保护发动机,而且还具有改善燃油经济性和降低排放的作用。
关键词:冷却系统的检修,汽车维护与保养,冷却系统智能控制一、冷却系统的作用汽车发动机冷却系统的主要工作是将热量散发到空气中以防止发动机过热,但冷却系统还有其他重要作用。
汽车中的发动机在适当的高温状态下运行状况最好。
如果发动机过冷,就会加快组件的磨损,从而使发动机效率降低并且排放出更多污染物。
因此,冷却系统的另一重要作用是使发动机尽快升温,并使其保持恒温。
目前,无论是常规的燃油车还是电动车,以至于后面的氢能源汽车,都离不开冷却系统。
二、冷却系统的组成汽车冷却系统分为两种类型:水冷和风冷。
水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。
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。
发动机的冷却是由冷却液的循环来实现的,强制冷却液循环的动力源泉部件是水泵,它由曲轴皮带带动,推动冷却液在整个系统内循环。
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。
汽车节温器的工作原理
汽车节温器的工作原理
汽车节温器是一种常用的发动机温度控制装置,其工作原理是通过控制发动机冷却液的流量,使发动机能够保持在一个适宜的温度范围内运行。
汽车节温器通常由一个可调节的温度控制阀和一个热敏感元件组成。
热敏感元件通常是一种膨胀式元件,它会随着温度的变化而膨胀或收缩,从而控制温度控制阀的开合程度。
当发动机开始运转时,冷却液会被泵送到节温器中。
此时,节温器的温度控制阀处于关闭状态,使冷却液被迫绕过发动机,而通过节温器中的冷却液通道流回水箱。
这种情况下,发动机的冷却液温度会逐渐升高,直到热敏感元件感知到了发动机的高温状态。
一旦热敏感元件感知到发动机的高温状态,它就会膨胀,从而使温度控制阀逐渐打开。
这样一来,冷却液就会开始流经发动机冷却系统,从而有效地降低了发动机的温度。
当发动机温度降至适宜的范围内时,热敏感元件会收缩,从而使温度控制阀重新关闭,继续迫使冷却液绕过发动机,直至下一次发动机温度升高。
总之,汽车节温器的工作原理是通过控制冷却液的流量,使发动机能够保持在一个适宜的温度范围内运行,从而有效地延长发动机的使用寿命。
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发动机节温器工作原理
发动机节温器工作原理发动机节温器是一种用于控制发动机冷却系统温度的装置,它能够根据发动机的工作状态自动调节冷却液的温度,以确保发动机在适宜的温度范围内工作。
它的工作原理是根据冷却液的温度变化来控制冷却液的流动,从而达到控制发动机温度的目的。
发动机节温器通常由外壳、弹簧、活塞和蜡芯等组成。
外壳是节温器的外部保护结构,起到固定和密封的作用。
弹簧是节温器的核心部件,它通过调节弹簧的张力来控制冷却液的流动。
活塞则是弹簧的推动部件,它的运动能够改变冷却液的通路。
而蜡芯则是发动机节温器的灵敏元件,它可以根据温度的变化来控制活塞的运动。
当发动机冷却液温度较低时,蜡芯处于收缩状态,这时弹簧的张力较小,活塞向上运动,使冷却液绕过发动机,循环流动。
这样可以快速将冷却液加热至适宜的温度,以提高发动机的燃烧效率和动力输出。
当发动机冷却液温度升高时,蜡芯开始膨胀,与之连接的活塞也随之下降。
此时,活塞会阻止冷却液绕过发动机,而使冷却液通过散热器进行散热。
这样可以有效地降低发动机的温度,保持在适宜的工作范围内。
通过这种工作原理,发动机节温器能够根据发动机的工作状态自动调节冷却液的温度,确保发动机始终处于最佳的工作温度范围内。
这样不仅可以提高发动机的燃烧效率和动力输出,还可以延长发动机的使用寿命。
除了控制冷却液的温度,发动机节温器还可以在发动机启动时提供快速升温功能,以减少发动机的磨损和燃料消耗。
此外,它还能够在发动机过热时及时发出警报信号,提醒驾驶员采取相应的措施,保护发动机不受损坏。
发动机节温器是一种重要的发动机冷却系统控制装置,它能够根据发动机的工作状态自动调节冷却液的温度,以保证发动机在适宜的温度范围内工作。
它的工作原理是通过蜡芯的膨胀和收缩来控制活塞的运动,从而控制冷却液的流动。
通过发动机节温器的调节,可以提高发动机的燃烧效率和动力输出,延长发动机的使用寿命,同时还可以提供快速升温和过热保护功能。
现代汽车冷却系统控制原理概述(二)
V技术公报l现代汽车lB U L L ET l N S 冷却系统控制原理概述(二)@北京/李强另外一个重要方面是:被冷却件的温度尽可能不随工况和周围环境的变化。
这方面的一个实例是:节温器控制的用冷却液冷却的变速器润滑油可保持温度不变。
发动机暖机时变速器润滑油变热,这时要利用强功率冷却,防止变速器润滑油过热,从而减小变速器摩擦损失,提高变速器寿命和延长变速器润滑油换油周期。
最后,一体化的冷却系统和空调可实现“热量的集成”,即一个系统中的热流可以被另外的系统利用或带走,而不需要为此多消耗辅助能量。
如利用废气冷却的余热供车内采暖。
在发动机冷却方面的热管理措施为:变速器润滑油恒温化特性线(M A P图)的节温器电控V I SCO离合器电控冷却液泵冷却空气控制,如百叶窗的控制废气冷却用冷却液冷却增压空气采用所有措施后轿车可节省燃油5%。
另外还有上面提到的为达到优化目的而实现的一系列优点。
为挖掘潜力,通过发动机管理实现冷却系统的闭环控制具有重大意义。
发动机冷却系统慨述冷却系统的主要功用是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证车辆机件在最适宜的温度状态下工作。
发动机在燃烧过程中放出大量的热,汽缸内气体温度可高达1700~270()℃。
而燃烧放出的热量只有一少部分转变成了有用功,其余的热量一部分随废气排出,另一部分传给了发动机的零件,零件吸收了这些直体及热寿变不能正常工作。
另外,高温还会使机油变质甚至炭化,造成润滑不良,磨损加剧。
因此,必须对发动机受热零件进行冷却,使发动机保持正常的工作温度。
如果发动机冷却过度,又会造成一些不良后果。
若冷却过度,势必使发动机的热量损失增大,造成有效功率下降。
同时,发动机的温度低不利于可燃混合气的形成和燃烧,机油黏度变大,阻力增大,摩擦损失增加,同样会使发动机的功率下降。
实践证明,发动机温度过高或过低对发动机的工作都是不利的。
因此,冷却系统的任务就是使工作中的发动机得到适度的冷却,从而保持在最适宜的温度范围内工作。
详细描述节温器的结构和工作原理
详细描述节温器的结构和工作原理
节温器是一种液体内流动的热能控制装置,主要用于控制发动机冷却
系统,发动机室内的温度,以及大多数汽车系统的循环流动。
节温器主要
由温度控制开关、发动机冷却系统的循环流动的活门、特殊的密封结构和
一个塑料管组成。
节温器的工作原理主要是通过温度控制开关,控制发动机冷却系统的
循环流动活门,使温度控制开关与温度传感器之间的电位发生变化,从而
控制发动机冷却系统的水流量。
当温度控制开关检测到冷却系统温度超出
指定范围时,活门就会自动打开,从而使水流量减少。
同时,活门启动空
气抽出装置,抽出多余的热量,以保持发动机冷却系统的温度在可控范围内。
当温度控制开关检测到低于或等于指定温度范围时,活门就会自动关闭,从而使水流量增加,保持发动机冷却系统的温度在可控范围内。
节温器的结构包括活门室、传感器室、温度控制开关室和其它附件。
活门室的作用是控制流体的流量,传感器室用于检测温度,温度控制开关
室则用于根据检测到的温度来控制活门的开启情况,从而调节流量。
此外,还有一些附件,如密封圈、密封垫片、连接螺栓等,以保证节温器的安全、可靠运行。
汽车发动机冷却控制系统浅究
汽车发动机冷却控制系统浅究1 概述1.1 课题研究的背景近些年来随着我国经济实力的壮大,人民生活水平的不断提升,人们对于汽车需求不断增加。
但是相比掌握汽车制造业高技术和实际行业标准的发达国家,我国的制造水平还很低,这表现在基础制造和新颖设计两个方面。
因此,本项目研制成功,将加强我国自主创新的研发能力,提升发动机的工作效率,改善发动机的动力,减少不必要的能源消耗,从而提升我国汽车产业的市场竞争力和在国际市场的竞争能力。
1.2 国内发展现状汽车电动式冷却风扇的提出要追溯到20世纪80年代初,由美国专利文件提出,它将皮带驱动的冷却风扇改造成电动冷却风扇,这种发明可以使发动机根据工作温度变化来控制风扇的转速。
最近几年,以单片机为核心对不同的输入信号进行分析,分别对大循环和小循环状态进行不同处理,发动机冷却智能控制系统中,采用多级联合智能控制系统将节温器、保温帘和冷却风扇进行联结。
2 PID与模糊控制理论基础2.1 数字PID控制算法现今PID控制器成为当前工业控制的主流,它以调整方便、简单、工作可靠、稳定性好受到广泛应用。
为了达到发动机冷却系统对温度控制的要求,我们需要找到一个合适的控制算法。
传统的PID控制器结构和参数设定简单方便,被大规模运用到工业控制中。
PID控制中实际应用一个为PI,另一个为PD控制,其次為PID控制,PID控制系统的误差,控制量是利用比例、积分、微分计算进行控制的。
PID模块的温度控制精度主要受P、I、D这三个参数影响,其中P代表比例、I代表积分、D代表微分。
2.2 模糊控制的基本理论模糊控制是建立在人工经验基础之上的。
设计者将熟练的操作人员的丰富实践经验收集起来,通过这些熟练经验采取合理精确的策略控制一个复杂系统。
如果将这些熟练操作员的实践经验用计算机语言表达出来,总结出一种定性的、不精确的控制规则。
如果用模糊数学将这种定性的,不精确的控制规则定量化就转化为模糊控制算法,形成模糊控制理论。
汽车发动机的冷却系统及工作原理
汽车发动机的冷却系统及工作原理汽车发动机冷却系统是保证发动机在工作过程中保持适宜温度的重要部件,其主要作用是通过循环流动冷却剂来吸热、散热,防止发动机过热损坏。
下面将从冷却系统的组成、工作原理和常见问题三个方面来详细介绍汽车发动机冷却系统。
一、冷却系统的组成1.水泵:水泵是冷却系统的核心部件,它负责将冷却液从水箱中吸入,经过水管输送到发动机,然后再将热量带回水箱。
2.水箱:水箱通常位于发动机前部,负责储存冷却液,并对冷却液进行初次散热。
3.散热器:散热器位于水泵和水箱之间,由许多细小散热管组成的散热器芯片,通过空气对流来散发热量,将热量带走。
4.温控装置:温控装置主要包括温度传感器、水温表和风扇等,用于感测发动机水温,并根据水温的变化控制风扇的转速,提供散热操作。
5.节温器:节温器是控制冷却液进入散热器的装置,它根据冷却液的温度变化,调节冷却液的流量,以保持发动机处于适宜的工作温度范围。
二、冷却系统的工作原理1.冷却液从水箱中被水泵抽吸进入发动机水套,冷却液通过流经发动机水套的小径水管,与发动机金属表面接触,吸收发动机产生的热量。
2.热的冷却液通过发动机水套的大径水管流入到水箱中,此时通过水箱中的散热器芯片,通过空气对流来散发热量,使冷却液温度下降。
3.冷却的冷却液由于密度变小,会向上升起形成循环流动,在水箱中不断循环,从而实现对发动机的冷却。
4.当冷却液温度过高时,温控装置会发出信号,使风扇开始工作,通过对空气的吹送,加速散热器对冷却液的散热,以降低冷却液的温度。
5.当冷却液温度过低时,节温器会控制冷却液的流量,以保持发动机处于适宜的工作温度范围。
三、冷却系统常见问题及解决方法1.漏水问题:如果发现冷却液不断减少或有明显的漏水现象,可能是冷却系统出现漏水。
解决方法是找到漏水的地方,如水管接口等,进行修复或更换零件。
2.发动机过热:如果发现发动机温度过高,可能是冷却系统出现故障。
可以检查散热器是否堵塞,是否有足够的冷却液,以及风扇是否正常工作等。
汽车发动机冷却系统智能控制技术研究
汽车发动机冷却系统智能控制技术研究摘要研究了汽车发动机冷却系统智能控制的意义,讲述了汽车冷却系统智能化控制给汽车工业带来的重大转变。
从几种车用传感器的角度加以讲解,为汽车智能控制的硬件系统提出了新的研究重点,为保证汽车智能控制系统正常工作,需要高稳定性、高可靠性的传感器等部件,本文为同行提出一些思考的方向。
关键词发动机冷却系统;智能控制技术近十几年来,汽车电子信息化的普及应用是汽车工业最大的成绩。
汽车的技术的动力性、安全性、可靠性、经济性、舒适性和环保性都有大大的提高。
汽车发动机冷却系统智能化控制也是在这一背景下实现的。
在新疆吐哈油田的千里戈壁,夏季高温天气持续时间长,地表温度最高达到50多度,在此恶劣的天气下,汽车冷却系统的正常运转,就显得尤为重要,这也是汽车发动机正常工作的必然前提。
汽车的冷却系统绝大部分采用含有添加剂的水作为冷却介质,通过循环运动以及散热器对工作中的发动机进行散热。
因此,研究汽车发动机冷却系统智能控制技术具有重要的意义。
1汽车发动机冷却系统智能控制的研究意义传统的发动机冷却系统结构简单,冷却效率较低,属于被动式的。
传统的冷却液大小循环的路线是由节温器控制的,其节流损失大,工作效率低、不可靠,不能根据发动机的散热要求对冷却系统的散热能力进行调节,并且人为控制保温帘,从而改变散热器的通风量,冷却风扇是由发动机的曲轴直接驱动的,冷却性能随发动机的转速的变化而变化,满足不了实际散热要求。
2车用传感器为了使汽车的发动机处于最佳的工作状态,分别利用空气流量传感器和压力传感器测量冷却汽缸体的空气流量和压力,结合温度传感器测得的冷却水温、汽缸周围温度等参数计算冷却液的动态流量,然后通过相应的传感器检测气门的开度和发动机实时的工作状况,进而调整控制冷却水的大小。
1)车用热线式气体流量传感器。
气体流量传感器是安装在空气滤清器和节气门体之间,用于汽车喷油系统中,测量发动机吸入空气量的多少,决定射油量的参数。
车用发动机智能化冷却控制系统的研究
田光辉
车用发动机智能化冷却控制系统的研究
影响因素
控制系统
控制参数
3 车用发动机智能化冷却控制系统的设计
3 . 1系统 组成及 硬件 设 计
系统组成和硬件设计如图 3 , 通过建立 、 分析发
发动机的负荷 行驶速度 环境温度 散热器结构形式 风扇的转速
冷却液循环流量 空气流量
目前, 由传统 的节温器、 百叶窗 ( 导风板) 、 冷却
风扇构成的发动机冷却系统属于被动 的冷却系统 ,
且三者各 自独立工作 , 效率低、 能耗量大 , 只能够有 限的调节发动机的热分布, 不能胜任发动机高效运
如图 1 为车用发动机智能化冷却控制系统 , 该 控制系统以电控风扇为基础 , 突破传统冷却风扇不 能随发 动机工作环境温度 的变化而 自动调整转速 的瓶颈.采用模糊控制与传统 P I D 控制相结合 , 通 过传感器采集 到发动机 的冷却液温度 T及其变 化
的流 量 , 电控 水泵 、 电控 节 温 器 主 要 用 于 调节 流 入
定的直流 电源 电压调制成频率一定、 宽度可变的脉 冲 电压系列, 从而改变平均输 出电压的大小, 用以 调节水泵 电机转速 , 从而控制水泵流量. 结合汽车 工作实际本系统设计为转速 、 电流双 闭环 P w M 调速
变化率与其 它各 因素 间的关系很难用数学方程进 行准确描述. 本系统将模糊控制与传统 P I D 控制系 统相结合, 用模糊控制原理在线整定 P I D控制器的 比例、 积分、 微分系统.
图1 车用发动机智能化冷却控制 系统
收稿 日期 : 2 0 1 4 - 0 1 — 1 9 作者简介 ; 田光辉 ( 1 9 6 7 - ) , 男, 四川大英人. 四川职业技术学院汽车系副教授. 研 究方面 : 汽车 电子及 控制技术 .
汽车电控热管理
汽车电控热管理
一、冷却系统控制
冷却系统是汽车热管理的重要组成部分,主要用于控制发动机温度,防止发动机过热。
通过电子控制单元(ECU)对冷却水温度、发动机机油温度等参数进行监测,实现对冷却水泵、节温器、散热器等部件的精确控制,确保发动机正常工作温度。
二、加热系统控制
加热系统主要通过对冷却水进行加热,为车内提供暖风。
ECU通过温度传感器监测车内温度和冷却水温度,根据设定的温度目标,控制加热元件(如电热塞或加热器)的开启和关闭,实现对车内温度的精确控制。
三、通风系统控制
通风系统负责车内空气的流通和过滤,对于提高车内舒适度和空气质量具有重要作用。
ECU通过监测车内外空气质量、温度和湿度等参数,控制通风风扇的转速和空气进出口的开度,实现车内空气的循环和净化。
四、电池热管理
电池是电动汽车的重要组成部分,电池热管理对于保证电池性能和安全性至关重要。
通过电子控制系统对电池温度进行监测和控制,实现对电池组的冷却和加热,保证电池在最佳温度范围内工作。
五、发动机热管理
发动机热管理主要涉及对发动机冷却液温度的控制。
ECU通过监测冷
却液温度和其他相关参数,控制冷却风扇和节温器的开启和关闭,确保发动机在最佳温度范围内工作,提高发动机性能和燃油经济性。
六、变速器热管理
变速器热管理主要是控制变速器的油温和油压,以保证变速器正常工作。
ECU通过监测变速器油温、油压等参数,对变速器的冷却系统和液压系统进行精确控制,避免变速器过热或过压故障。
发动机节温器工作原理
发动机节温器工作原理发动机节温器是一种用于控制发动机冷却水温度的设备,其工作原理基于温度传感器、电磁阀和控制模块等组成的电子控制系统。
发动机节温器的工作原理可以分为两个过程:启动过程和稳定工作过程。
在启动过程中,发动机冷却水温度较低,需要提高水温以便发动机能够尽快进入工作状态。
在这个过程中,温度传感器会监测发动机冷却水的温度,并将信号传给控制模块。
控制模块根据这个信号来判断发动机的温度状态,并相应地控制电磁阀的开闭。
当温度传感器检测到较低的水温时,控制模块会打开电磁阀,允许冷却水流经节温器。
由于节温器的内部结构和特殊材料的影响,冷却水在经过节温器的同时会受到一定程度的加热,从而提高水温。
一旦发动机的水温达到设定的工作范围,控制模块会关闭电磁阀,并停止加热冷却水的过程。
在稳定工作过程中,发动机已经进入正常的工作状态,此时需要保持冷却水的温度在一定范围内稳定工作。
温度传感器会持续监测冷却水的温度,并将信号传给控制模块。
控制模块会根据温度信号来判断冷却水的温度是否处于工作范围内,并相应地控制电磁阀的开闭。
如果冷却水的温度过高,控制模块会打开电磁阀,允许一部分冷却水通过节温器,经过加热后返回发动机,起到散热的作用。
如果冷却水的温度过低,控制模块会关闭电磁阀,阻止冷却水经过节温器,从而停止加热冷却水的过程。
通过上述的工作原理,发动机节温器可以有效地控制发动机冷却水的温度,使其保持在一个适宜的工作范围内。
这对于发动机的正常工作和提高燃烧效率都具有重要意义。
发动机节温器的工作原理是利用温度传感器的反馈信号和控制模块的控制逻辑,通过控制电磁阀的开闭来调整冷却水的流量和加热温度,从而实现发动机冷却水温度的稳定控制。
汽车节温器的工作原理
汽车节温器的工作原理
汽车节温器是车辆发动机冷却系统中不可或缺的一部分。
一般来说,汽车节温器的工作原理可以分为以下三个步骤:
1. 感应发动机温度变化
汽车节温器通过与发动机的接触感应到发动机的温度变化。
当发
动机冷却系统中的水开始流动时,汽车节温器可以通过感应到的温度
来判断是否需要打开或关闭冷却系统的阀门。
2. 控制冷却系统水流量
当感应到发动机的温度变高时,汽车节温器会打开冷却系统的阀门,从而允许水流进入发动机冷却系统并将发动机冷却。
当发动机温
度回落时,汽车节温器会关闭阀门以减缓冷却系统的水流。
这样可以
保证发动机始终在适宜温度下运转,提高发动机的寿命和效率,并减
少油耗与排放量。
3. 维护冷却系统稳定
汽车节温器还可以维护冷却系统的稳定。
当冷却系统中水流量过
大或过小时,汽车节温器都可以通过控制阀门的打开和关闭来维持冷
却系统水流的稳定。
这对于提高汽车发动机的效率,同时降低油耗和
排放量都非常有益。
总之,汽车节温器可以通过感应发动机的温度变化,控制冷却系
统的水流量和维护冷却系统的稳定来保证发动机在适宜的温度下运转。
这样不仅可以保护发动机,提高其使用寿命和效率,同时还可以降低
油耗和排放的污染物,为我们的生活和环境各方面都带来了好处。
汽车发动机节温器控制算法
汽车发动机节温器控制算法
汽车发动机节温器控制算法的主要目的是根据发动机的水温自动调节进入散热器的水量,以保证发动机在适当的温度范围内工作。
以下是该算法的基本步骤:
1.监测发动机的水温:节温器控制算法通过监测发动机的水温来了解发动机的当前温度状态。
水温传感器负责收集水温数据,并将其传输到控制模块。
2.设定温度阈值:控制模块根据发动机的工况和性能要求,设定一个温度阈值。
这个阈值通常是一个范围,用于确定何时开启或关闭节温器。
3.比较实际水温与阈值:控制模块将实时监测到的水温与设定的阈值进行比较。
如果实际水温低于阈值,说明发动机过冷,控制模块将发送信号给节温器,使其开启或更大程度地开启,以增加冷却液的循环量。
如果实际水温高于阈值,说明发动机过热,控制模块将发送信号给节温器,使其关闭或更小程度地开启,以减少冷却液的循环量。
4.调整节温器状态:根据控制模块的信号,节温器通过机械或电子方式调整其开关状态。
例如,如果控制模块发送的信号是要求节温器开启,节温器就会相应地调整其开度,以增加冷却液的循环量。
反之,如果控制模块发送的信号是要求节温器关闭,节温器就会减小开度,以减少冷却液的循环量。
5.反馈控制:控制模块不断地监测水温并进行调整,形成一个
反馈控制环。
这样,通过不断地调整节温器的开关状态,控制模块可以确保发动机始终保持在设定的温度范围内工作。
总之,汽车发动机节温器控制算法是一个闭环控制系统,通过实时监测和调整发动机的水温,以保证发动机在最佳状态下工作。
汽车发动机冷却系统作用组成及工作原理
汽车发动机冷却系统作用组成及工作原理汽车发动机冷却系统是为了降低发动机温度,保证发动机在正常工作温度范围内运行,从而确保发动机的性能、可靠性和寿命。
冷却系统由多个组件组成,包括散热器、水泵、恒温器、风扇等。
其工作原理是通过循环冷却液来吸热、排热和冷却发动机。
冷却系统的主要作用是降低发动机温度,防止过热引起的发动机故障。
当发动机燃烧燃料时,会产生大量的热能,如果不对其进行冷却处理,发动机的温度会不断升高,导致润滑油失效,气缸壁和密封件变形,甚至发动机烧毁。
冷却系统的组成主要包括以下几个部分:1.水泵:将冷却液从散热器吸入,并通过循环来产生冷却效果。
水泵通常由传动带与曲轴相连接,通过转动带动叶轮产生强制循环。
2.散热器:散热器是冷却系统最重要的组件之一,它通过辐射和对流来散发热能。
冷却液经过散热器时,通过与外部空气接触,使冷却液的温度得以降低。
散热器通常由铝制的导热管和散热片组成。
3.恒温器(节温器):恒温器是冷却系统的控制装置,它能根据发动机的温度变化来控制冷却液的流动。
当发动机温度低于设定值时,恒温器会阻止冷却液进入散热器,从而减少能量损失。
当发动机温度高于设定值时,恒温器会打开通路,允许冷却液流经散热器进行散热。
4.风扇:风扇通常与散热器相连,通过引入外部空气来加速散热。
风扇分为机械风扇和电动风扇两种类型。
机械风扇由发动机带动,通过旋转产生风力;电动风扇则通过电动机来驱动。
冷却系统的工作原理如下:1.冷却液从水箱中进入发动机,经过水泵的抽吸,进入发动机内部循环。
冷却液在发动机的水圈中吸热,使发动机温度降低。
2.冷却液从发动机中流出,经过恒温器控制流向散热器。
在散热器中,冷却液通过与外部空气接触,散发部分热能。
3.冷却液经过散热器冷却后,再返回发动机,循环往复。
这样,发动机的温度得以保持在正常工作范围内。
4.当发动机温度升高到一定程度时,恒温器会打开通路,允许冷却液流经散热器,并通过散热器的冷却作用将发动机温度降低。
汽车发动机冷却系统的智能控制
汽车发动机冷却系统的智能控制1.概述目前,传统的节温器、保温帘和冷却风扇仍广泛应用于国产汽车发动机的冷却系统。
传统的节温器控制冷却液大小循环的路线,节流损失大,工作不可靠,工作效率低,不能根据发动机的散热要求准确地调节冷却系统的散热能力;传统的保温帘是人为控制散热器的通风量;传统的冷却风扇由发动机的曲轴驱动,其冷却能力只能随发动机的转速的变化而变化,不能满足实际散热要求。
而且三者的动作互不联系,工作效率低,燃油浪费率高,不适应现代汽车技术的发展。
针对上述提出的汽车发动机冷却系统的弊端,从灵敏性、可靠性、以及发动机的动力性和经济性考虑出发,应使节温器、保温帘和冷却风扇实现多元联合控制,即将传统的冷却风扇改为电控冷却风扇;将传统的节温器改为电控节温器;增设电控导风板;实现上述三者联合控制,即冷却系统的智能控制。
它可以根据行车速度、大气环境温度、发动机冷却水温度的变化对冷却系统的冷却能力进行自动控制,以实现发动机快速预热,大量减少发动机的传热损失和功率损失。
2.冷却系统的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。
2.1 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。
2.2 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。
汽车节温器的工作原理
汽车节温器的工作原理汽车节温器是发动机冷却系统中的一个关键组成部分。
它被设计用于控制冷却系统的温度,确保发动机在适宜的工作温度范围内运行。
工作原理可以简单概括为:根据冷却液的温度变化,控制冷却系统的流量,从而实现对发动机温度的调节。
节温器通常由一个可变宽度的热敏膨胀元件(一般是蜗状弹簧)和一个活塞组成。
活塞通过一个杠杆与发动机水泵相连。
当发动机刚启动时,节温器处于关闭状态。
此时,冷却液只能在发动机内循环,而不经过散热器。
这有助于使发动机尽快达到理想的运行温度,减少磨损和燃料消耗。
随着发动机温度升高,节温器的热敏膨胀元件会受热膨胀。
当温度达到设定值时,膨胀元件将推动活塞,打开节温器。
这样,冷却液就能够流向散热器,并通过散热器散热。
这一过程不断重复,保持发动机温度在一个合适的范围内。
当发动机温度降低到设定温度以下时,热敏膨胀元件会冷却收缩,从而关闭节温器。
此时,冷却液再次只能在发动机内循环,以保持发动机温度稳定。
通过这种方式,汽车节温器能够自动调节冷却系统的流量,以满足发动机的热管理需求。
它不仅能够在发动机运行初期提供快速加热,减少磨损和燃料消耗,还能保持发动机在正常工作温度下运行,提供最佳的性能和效率。
值得一提的是,节温器的工作原理还受到冷却液的压力影响。
过高或过低的冷却液压力都会对节温器的性能产生不利影响。
正常工作的节温器应能够稳定控制冷却系统的流量,以确保发动机在各种工况下都能够维持适宜的温度。
总结起来,汽车节温器的工作原理是利用热敏膨胀元件的热胀冷缩特性,通过开启和关闭的方式,控制冷却系统中的冷却液流量,使发动机在适宜的温度范围内工作。
这种自动调节的功能使汽车节温器成为冷却系统中不可或缺的部分,确保发动机保持良好的工作状态,提高其寿命和性能。
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关键词 :发动机冷却系统 ; 节温器 ; 电子节温器 ; 模糊控制系统中图分类号:TK413文献标识码:B 文章编号:1000-6494(2009 03-0015-03Intelligence Control of Thermostat inAutomotive Engine Cooling SystemYUAN Hui-bin, JIANG Kai-zheng, LIU Zhang-qi(AutomotiveEngineering Dept., Sichuan Vocational College, Suining 629000, ChinaAbstract:This paper analyzes the necessity of intelligent opening control of thermostat in automotive engine cooling system and expounds in detail its designs including control mode, fuzzy controller and structure of control system. Keywords:engine cooling system; thermostat; electronic thermostat; fuzzy controller1概述汽车发动机冷却系统节温器的作用是改变冷却液的循环路线和流量 , 根据冷却液温度自动调节冷却强度。
当发动机冷却液温度较低时 , 节温器阀关闭 , 将冷却液流向散热器的通道关闭 , 使从发动机缸盖流出来的冷却液经水泵入口直接流回发动机缸体水套 , 进行小循环。
这时由于冷却液未流经散热器 , 散热量少 , 以便使冷却液能迅速升温 , 提高发动机工作性能和减少磨损。
当冷却液温度升高到一定时 , 节温器阀开始打开 (并随冷却液温度升高 , 开度越大 , 控制部分冷却液进入散热器 , 并由散热器经水泵流回发动机。
这时由于冷却液流经散热器 , 散热面积大 , 散热量多 , 冷却强度较大。
当冷却液温度再升高到一定时 , 节温器阀全开 , 从发动机缸盖流出来的冷却液全部进入散热器 , 这时冷却强度达到最大 , 以防止发动机出现高温 , 保证发动机工作在正常的温度范围内。
目前汽车发动机冷却系统广泛采用蜡式节温器 , 它是利用固态石蜡受热熔化体积膨胀的原理来控制节温器阀门的开度的 , 进而控制冷却液流经散热的流量 , 实现冷却强度的调节。
从石蜡式节温器的工作原理可知 , 当发动机冷却液温度变化时 , 节温器的执行动作较缓慢 , 冷却强度的调节未能根据发动机工作温度的变化而适时变化 , 故存在响应速度慢 , 滞后时间长 , 误差大 , 控制精度不高 , 不能保证发动机始终在最佳的温度下工作 , 发动机在工作过程将出现高温和低温的情况 , 这将造成发动机传热损失和磨损较严重 , 燃油消耗率增高 , 排放污染增大等缺点。
针对这些缺点 , 从灵敏性、可靠性以及发动机动力性、经济性和环境保护出发 , 非常有必要将传统的节温器改为电子式节温器 , 并采用先进的控制方式进行控制 , 以实现节温器能根据发动机冷却液温度的变化适时对发动机冷却强度进行调节 , 保证发动机工作在最适宜的温度下 , 达到提高汽车动力性和经济性 , 减小汽车的排放污染 , 从而实现节约能源 , 保护环境和提高发动机寿命的目的。
2汽车发动机冷却系统节温器的控制模式设计2.1模糊控制方式的确定与设计汽车发动机冷却系统节温器的开度大小主要由发动机冷却液温度的高低决定 , 而发动机冷却液温度又受许多因素的影响 , 如发动机的负荷、汽车行驶速度、外界的气温、散热器结构形式、散热器的冷却液流量和风扇的转速等。
这些影响因素大多是不断变化的 , 且与发动机冷却液温度呈非线性关系。
因此作者简介 :袁慧彬 (1971-, 男 , 四川遂宁人 , 讲师 , 主要从事汽车发动机设计。
收稿日期 :2009-01-31内燃机Internal Combustion Engines第 3期 2009年 6月No. 3Jun. 2009内燃机 2009年 6月发动机冷却液温度与节温器的开度之间的关系很难用数学方程进行准确描述。
且发动机的水温的升高和降低是一个缓慢变化和大滞后过程。
因此对节温器的开度控制 , 采用常规的 PID 控制 , 系统模型难以建立 , 且控制效果也不好。
由于模糊控制是模仿人工控制活动中人脑的模糊概念和成功的控制策略 , 运用模糊逻辑推理 , 把人工控制策略用计算机实现 , 其具有不依赖系统的精确数学模型 , 对系统参数的变化不敏感的特点 , 因此节温器的开度控制采用模糊控制 , 将达到令人满意的效果 , 故发动机冷却系统节温器的开度控制采用模糊控制方式。
节温器开度的模糊控制设计见图 1。
为确保系统在不同工作条件下 , 始终处于最佳工作状态 , 并使系统的控制更加精细、更加稳定 , 系统采用温度偏差及其变化率作为输入参数 , 输出参数为节温器的开度 , 并实行闭环反馈控制。