淺談汽車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)的聯(lián)合控制

喬婉青

摘要：目前。傳統(tǒng)的節(jié)溫器、保溫簾和冷卻風(fēng)扇仍廣泛應(yīng)用于國(guó)產(chǎn)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)。傳統(tǒng)的節(jié)溫器、保溫簾和冷卻風(fēng)扇三者的動(dòng)作互不聯(lián)系，工作效率低，燃油浪費(fèi)率高，不適應(yīng)現(xiàn)代汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：冷卻聯(lián)合控制電路

要使汽車(chē)節(jié)溫器、保溫簾和冷卻風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)多元聯(lián)合控制，應(yīng)將傳統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇改為電控冷卻風(fēng)扇，將傳統(tǒng)的節(jié)溫器改為電控節(jié)溫器，增設(shè)電控導(dǎo)風(fēng)板，實(shí)現(xiàn)上述三者聯(lián)合控制，即冷卻系統(tǒng)的智能控制。

1、系統(tǒng)組成。該系紡由電控冷卻風(fēng)扇、電控節(jié)溫器、電控導(dǎo)風(fēng)板、微控制機(jī)構(gòu)組成。電控冷卻風(fēng)扇由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)；電控節(jié)溫器利用電加熱引起雙金屬片變形，由雙金屬片變形動(dòng)節(jié)溫閥旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，來(lái)改變大小循環(huán)：電控導(dǎo)風(fēng)板由雙向電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使之打開(kāi)或關(guān)閉；微控制機(jī)構(gòu)是利用89C51開(kāi)發(fā)的單片機(jī)控制系統(tǒng)。

2、單片機(jī)控制系統(tǒng)工作原理。由溫度傳感器感受發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的變化，同時(shí)把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橥诔擅幢汝P(guān)系的電壓模擬信號(hào)。這些信號(hào)經(jīng)過(guò)處理(電容器低通濾波、校正和電壓跟隨器耦合)送入A，D轉(zhuǎn)換器(ADC0809)中IN-O信號(hào)通道。由～D轉(zhuǎn)換器把采集來(lái)的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并讀八單片機(jī)，89C510單片機(jī)89C51根據(jù)不同的輸入信號(hào)分析處理支控制驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)溫器繼電器、導(dǎo)風(fēng)板繼電器和風(fēng)扇繼電器的控制。即可實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻能力的智能控制。

3、單片機(jī)知能控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)。單片機(jī)知能控制系統(tǒng)電路原理圖如圖1所示，主要包括微控制器、電源電路、信號(hào)采樣處理電路、～D轉(zhuǎn)換器、自動(dòng)復(fù)位電路和控制驅(qū)動(dòng)電路。

※微控制器。采用Inter公司生產(chǎn)的MCG-51系列單片機(jī)AT89C51，一種+5V供電，40腳封裝、32根據(jù)I，O線、HMOSI制造技術(shù)、布爾操作處理協(xié)能的單片機(jī)，可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析、處理計(jì)算和控制輸出。它是本系統(tǒng)的核心。

※電源電路。直流電源+12V經(jīng)芯征CN7805轉(zhuǎn)換，得到+5V穩(wěn)定直流電壓，與直流電源+12V構(gòu)成一個(gè)二級(jí)輸出電源。此處外接有濾波作用的電容器和隔離作用的二極管。從而使輸入電壓穩(wěn)定和輸入信號(hào)可靠。

信號(hào)采樣處理電路。采用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC，其溫度值與模擬電壓信號(hào)成反比。模擬電壓信號(hào)經(jīng)電容器濾波后送入ADC0809的INO模擬信號(hào)通道。A，D轉(zhuǎn)換采用常的ADC0809，二進(jìn)制輸出、逐次比較型轉(zhuǎn)換器。本系統(tǒng)溫度模擬量通過(guò)通道INO輸入～D轉(zhuǎn)換器，再由A，D轉(zhuǎn)換器輸入單片機(jī)。

自動(dòng)復(fù)位電路。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，ADC0809的EOC(中斷申請(qǐng))信號(hào)經(jīng)2個(gè)與非門(mén)和由運(yùn)放器構(gòu)成的電壓跟隨器的處理得到一高電平信號(hào)，此信號(hào)把三極管基極鉗到高電位，三極管導(dǎo)通，由NE555組成的多諧振蕩器開(kāi)始向單片機(jī)發(fā)出復(fù)位脈沖，使單片機(jī)復(fù)位，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)避開(kāi)錯(cuò)誤操作而返回到正常狀態(tài)。系統(tǒng)恢復(fù)正常狀態(tài)后，NE555在EOC信號(hào)的控制下會(huì)停止工作。

控制驅(qū)動(dòng)電路。單片機(jī)。輸出的控制信號(hào)道先送入由電容器和電阻構(gòu)成的延時(shí)電路，經(jīng)過(guò)延時(shí)處理后，再送入繼電器驅(qū)動(dòng)三極管基極。最后由驅(qū)動(dòng)三極管控制執(zhí)行元件用繼電器。從而控制執(zhí)行元件。

系統(tǒng)控制工作過(guò)程。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱時(shí)(發(fā)動(dòng)機(jī)水溫(70℃)，單片機(jī)根據(jù)檢測(cè)來(lái)溫度數(shù)據(jù)處理分析向執(zhí)行元件發(fā)出控制信號(hào)，使其完成如下操作。

A電控冷卻風(fēng)扇不工作：B電控導(dǎo)風(fēng)板關(guān)閉狀態(tài)；C電控節(jié)溫器處于小循環(huán)狀態(tài)。

由于導(dǎo)風(fēng)板關(guān)閉，冷卻風(fēng)扇不工作，以至冷卻空氣不能進(jìn)入散熱器。同時(shí)節(jié)溫器處于小循環(huán)(加熱電阻絲通電)，發(fā)動(dòng)機(jī)水溫上升很快。當(dāng)水溫升至75℃，單片機(jī)根據(jù)檢測(cè)來(lái)的溫度數(shù)據(jù)處理分析向執(zhí)行元件發(fā)出控制信號(hào)，使電控節(jié)溫器的加熱電阻絲斷電(讓其進(jìn)入大循環(huán)控制狀態(tài))。當(dāng)水溫達(dá)到80℃時(shí)，單片機(jī)又發(fā)出指令。使電控導(dǎo)風(fēng)板處于敞開(kāi)狀態(tài)。

此進(jìn)可充分利用汽車(chē)行駛迎面風(fēng)對(duì)散熱器的冷卻作用，盡量減少冷卻風(fēng)扇的工作時(shí)間。當(dāng)水溫高達(dá)95℃時(shí)，單片機(jī)經(jīng)數(shù)據(jù)分析發(fā)出控制指令使電控冷卻風(fēng)扇工作，而讓節(jié)溫器仍處于大循環(huán)狀態(tài)，導(dǎo)風(fēng)板仍處理敞開(kāi)狀態(tài)。這時(shí)冷卻系統(tǒng)的冷卻能力最大，實(shí)現(xiàn)快速降溫。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫隆至89℃時(shí)，單片機(jī)根據(jù)采樣數(shù)據(jù)分析處理發(fā)出控制指令，使執(zhí)行元件完成以下操作。

A電控冷卻風(fēng)扇不工作：B電控導(dǎo)風(fēng)板關(guān)閉狀態(tài)：C電控節(jié)溫器處于小循環(huán)狀態(tài)。

這樣，直到發(fā)動(dòng)機(jī)水溫返升至95℃，電控冷卻風(fēng)扇又重新工作。該控制系統(tǒng)可根據(jù)汽車(chē)的行駛速度、發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水溫來(lái)綜合控制冷卻系統(tǒng)，從而可達(dá)到減少電耗7％-10％、減少油耗10％的效果。-

據(jù)資料顯示一導(dǎo)致汽車(chē)拋錨的故障中，冷卻系統(tǒng)故障位居第一。由此可見(jiàn)，汽車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)保養(yǎng)對(duì)汽車(chē)安全運(yùn)行起著重要的作用，尤其是在天寒地凍的冬季，冷卻系統(tǒng)保養(yǎng)更顯得由為重要。

冷卻系統(tǒng)中最常見(jiàn)的問(wèn)題就是生銹、結(jié)垢、腐蝕等，而造成這些問(wèn)題的主要原因就是沒(méi)使用防凍液，特別是在冬季氣溫低的情況下，極易造成系統(tǒng)部件損壞，其原因是：水的冰點(diǎn)為0℃，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作時(shí)，外界氣溫會(huì)使水結(jié)冰而膨脹，從而導(dǎo)致水箱凍裂，水泵無(wú)法工作，而水道內(nèi)的冰會(huì)直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，在冬季保養(yǎng)汽車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)時(shí)，一定要在水箱中加防凍液，且要加憂(yōu)質(zhì)的防凍液，因?yàn)閮?yōu)質(zhì)的防凍液不僅能防止水結(jié)冰，還能防止生銹、結(jié)垢，并抑制泡沫產(chǎn)生、消除氣阻，抑制鋁制部件的點(diǎn)蝕和氣蝕，可以潤(rùn)滑水泵，保障水泵正常工作，這里給廣大車(chē)主推薦馳耐普的S 500冷卻液SNAP，它由乙二醇加特殊添加-劑調(diào)制而成，符合大多數(shù)汽車(chē)制造商對(duì)汽車(chē)防凍液的最新性能要求，它的低沸點(diǎn)(攝氏42度)可在極冷的天氣下使用，高沸點(diǎn)(攝氏120度)可-在夏季有效解決發(fā)動(dòng)機(jī)“開(kāi)鍋”現(xiàn)象，它的高度抗腐蝕性能為冷卻系統(tǒng)提供長(zhǎng)期保護(hù)。

在冬季來(lái)臨之時(shí)，各位車(chē)主一定要對(duì)自己愛(ài)車(chē)的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢查和保養(yǎng)，首先，耍從外觀檢查水泵的泄水孔、節(jié)溫器接頭、上下水管接頭、放水口、水箱蓋、儲(chǔ)水罐等部位有無(wú)滲漏痕跡，若發(fā)現(xiàn)有滲漏。應(yīng)立即找出原因并迅速排除，千萬(wàn)不能消極應(yīng)付：其次，要檢查防凍液的冰點(diǎn)，一般情況下，防凍液的液體冰點(diǎn)應(yīng)比車(chē)輛行駛地區(qū)的最低氣溫低5至10攝氏度，當(dāng)然，防凍液的液體冰點(diǎn)越低越好，比如上面提到的馳耐普的S 500冷卻液SNAP，它的低沸點(diǎn)-在攝氏42度，可在極冷的天氣下使用，那么，您的愛(ài)車(chē)就可以挑戰(zhàn)-嚴(yán)寒了：再次，各位車(chē)主應(yīng)將防凍液的液面高度保持在距離水箱加水口10毫米左右，或按補(bǔ)水罐上的標(biāo)準(zhǔn)刻度補(bǔ)加同類(lèi)的防凍液，值得注意的是，千萬(wàn)不能將防凍液或水加得過(guò)滿(mǎn)，要給水箱留有充分的熱膨脹空間：最后，檢查節(jié)溫器．如果節(jié)溫器工作不正常，發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)長(zhǎng)期處于低溫或高溫狀態(tài)下工作，那樣，就會(huì)加劇發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損、縮短發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命，因此，一定耍保證節(jié)溫器狀態(tài)良好，并且，節(jié)溫器千萬(wàn)不能拆除，否則，在您的愛(ài)車(chē)行駛兩至三萬(wàn)公里后，發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)報(bào)廢。

另外，在冬季保養(yǎng)時(shí)，還應(yīng)對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行清洗，這是因?yàn)樗浜退纼?nèi)的鐵銹和水垢會(huì)限制防凍液在冷卻系統(tǒng)中流動(dòng)，降低散熱效果，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)損壞，這里給廣大車(chē)主推薦馳耐普的S 510冷卻系快速除垢劑。它可以迅速溶薜冷卻系統(tǒng)內(nèi)形成的水垢、油泥和銹皮，恢復(fù)冷卻系統(tǒng)的功能，使冷卻液循環(huán)順暢，防止過(guò)熱、開(kāi)鍋而引起發(fā)動(dòng)機(jī)損傷和動(dòng)力不足。