3 调速电阻式控制专用件开发
调速电阻式控制冷却风扇高、 低速, 涉及的专用件有: 冷却风扇、 发动机ECU、 发动机线束、 机舱线束、 熔断丝盒。 其中发动机ECU通过调整软件、 匹配达到要求, 在此不再论述。
3.1 冷却风扇的开发
左右两个风扇集成在一起, 根据发动机舱的热平衡及冷却量, 冷却双风扇的设计需要基本参数如下。额定电压: 14±0.1 V; 额定电流: 高速档为20 A,低速档为15A; 堵转电流: 55±10A; 额定转速: 高速档为2300±230r/min, 低速档为1900±190r/min。调速电阻的额定功率80W; 电阻0.27±0.027Ω。冷却双风扇的外形见图3, 电气原理图见图4,调速电阻外形见图5。
为了避免低速时冷却风扇异常引起堵转、 短路等情况下, 致使调速电阻长时间通过大电流 (熔断丝容量40A) 而引起更大的故障, 将调速电阻设计成带过热保护的调速电阻 (图6)。 调速电阻的阻值、 热保护熔断温度、 熔断时间, 根据风扇的实际工作情况经过计算确定。 如某款车型的调速电阻确定为0.27±0.027 Ω, 调速电阻热保护温度确定为260±3 ℃,调速电阻热保护熔断时间确定为80~100s。
3.2 发动机线束总成的开发
发动机线束是ECU接收水温传感器信息、 发送控制冷却风扇指令的导电通道, 根据实际情况开发出发动机线束总成。 导线线径的选取, 需考虑负载的大小、 安全系数因素。
3.3 发动机机舱线束总成的开发
发动机机舱线束是冷却系统电源、 发动机ECU发送控制冷却风扇的线路。 机舱熔断丝盒集成在机舱线束总成里, 内含冷却系统熔断丝、 继电器、 线路。 导线线径、 熔断丝容量的选取, 需考虑负载的大小、 安全系数因素。
4 双风扇串并联调速式控制专用件开发
双风扇串并联调速式控制系统涉及的专用件有: 冷却风扇、 发动机ECU、 发动机线束、 机舱线束、 熔断丝盒。 其中发动机ECU通过调整软件、 匹配达到要求, 在此不再论述。
4.1 冷却风扇的开发
左、 右风扇分开设计, 根据发动机舱的热平衡及冷却量, 左、 右冷却风扇设计的基本参数相同。 冷凝风扇电机总成额定值: 电压12±1V, 电流≤11A,转速2 300±100 r/min; 在电压13.5 V, 静压100 Pa时, 额定风量1300±50m3/ h。 冷却双风扇的外形如图7所示。
4.2 发动机线束与机舱线束总成的开发双风扇串并联调速式控制系统的发动机线束与机舱线束总成的开发, 与调速电阻式控制系统基本类似, 在此不再详述。
5 两种控制线路优缺点分析及样件试装验证
这两种控制方式各有优缺点。 调速电阻式控制电路, 2个冷却风扇集成在一起作为一个零部件,便于管理及整车厂的装配, 只需2个继电器即可,但需要增加一个调速电阻, 且单一熔断丝 (40 A)保护线路, 高速时保护线路可以及时熔断, 低速时不易及时熔断, 必须增加过热保护器。串并联调速控制线路, 2个冷却风扇分开设置,通过风扇的串并联控制风扇的转速, 设置双熔断 (2个20A) 保护线路, 比较合理, 不需要调速电阻, 可以不用过热保护器, 但需要3个控制继电器, 且2个冷却风扇零部件增加了管理成本和整车厂装配成本。调速电阻式冷却风扇控制线路和串并联式冷却风扇控制线路, 在不同车型上试装验证, 均达到技术要求。 两种控制方式分别在不同车型上批量生产使用。