客車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇智能控制系統(tǒng)的研發(fā).pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平的提高，汽車(chē)的作用越來(lái)越不可替代，尤其是客車(chē)的發(fā)展為人們的出行提供了極大的方便。但是傳統(tǒng)客車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)有很多不完善的地方，給空氣造成了很大的污染，影響了人們的生活。因此，客車(chē)的發(fā)展在滿足自身冷卻要求的同時(shí)符合國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn)是今后客車(chē)發(fā)展的必經(jīng)之路。
　　目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)客車(chē)公司生產(chǎn)的客車(chē)配備的冷卻系統(tǒng)由水箱、水泵、散熱器及冷卻風(fēng)扇等組成。傳統(tǒng)的客車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)雖然也能滿足客車(chē)散熱的需求，但是其工

2、作效率低、效果不理想，風(fēng)扇及水泵的轉(zhuǎn)速對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有很大的依賴性，不能根據(jù)客車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況變化做相應(yīng)的調(diào)整，發(fā)動(dòng)機(jī)低速高負(fù)荷工作時(shí)，冷卻不足，發(fā)動(dòng)機(jī)高速低負(fù)荷工作時(shí)，冷卻過(guò)度。因此，為了使客車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)的工況相匹配，需要冷卻風(fēng)扇和水泵與發(fā)動(dòng)機(jī)完全解耦。本次設(shè)計(jì)采用電子風(fēng)扇代替原來(lái)的機(jī)械式風(fēng)扇，把原來(lái)的傳統(tǒng)水泵替代成電動(dòng)式的，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制還需用到溫度傳感器及單片機(jī)。
　　本次課題研究的內(nèi)容是客車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)智能冷

3、卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)的工作原理是安裝在散熱水箱進(jìn)出口管及安裝在中冷器出氣管的溫度傳感器檢測(cè)進(jìn)出散熱器的冷卻液溫度及發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度，把檢測(cè)到的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)后送入PIC單片機(jī)。PIC單片機(jī)接收到溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化成的電信號(hào)后分析計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果輸出相應(yīng)的PWM控制信號(hào)，控制信號(hào)經(jīng)過(guò)放大電路放大以后分別驅(qū)動(dòng)散熱器風(fēng)扇、中冷器風(fēng)扇和水泵轉(zhuǎn)速。冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的冷卻風(fēng)將散熱器及中冷器周?chē)亩嘤酂崃繋ё?，水泵轉(zhuǎn)速的不同就會(huì)改變冷卻管路中的冷卻液的流量，

4、冷卻液流量的改變就會(huì)改變吸收的發(fā)動(dòng)機(jī)熱量，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常的工作。
　　控制信號(hào)的輸出形式是PWM脈沖，由于PWM脈沖的特性，可以實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)及風(fēng)扇電機(jī)的無(wú)級(jí)變速，從而可以使水泵及風(fēng)扇根據(jù)冷卻液溫度及進(jìn)氣溫度的變化實(shí)現(xiàn)無(wú)極變速。然后，可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況自動(dòng)調(diào)節(jié)冷卻液流量及冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，保證發(fā)動(dòng)機(jī)多余的熱量及時(shí)散到空氣中，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在正常的溫度范圍內(nèi)。
　　另外，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制的可靠性及平順性，采用基于前饋的PID