3.电动冷却风扇对发动机冷却强度的调节
散热器必须有大量空气流过,供其散发热量。正常驾驶情况下,已有足够的空气流量供冷却用,但是在车辆停止或低速行驶时,空气流量就变得不足。所以发动机必须装备冷却风扇,强制气流流过散热器。电动冷却风扇(见图3)控制系统能够感知冷却液温度,只有当温度过高时,才供给足量的空气。在正常温度下,风扇停转,这样可以使发动机逐渐变暖,且降低燃油消耗和噪音。电动冷却风扇转速可以进行高速和低速转换,或用无极调速来调节冷却性能,使它与冷却液温度和空调运行保持同步。
如图4所示,发动机控制单元
ECU接收冷却液温度传感器的温度信号,通过控制风扇继电器来控制风扇速度。为使冷却风扇低速运行,可以在电路中增加一个串联电阻,从而降低施加于冷却风扇电机2端的电压。
最新轿车发动机冷却强度的调’节采用网络智能控制系统进行。如图5所示为东风雪铁龙凯旋轿车发动机温度信息传输的全CAN网络结构。其通信信号属性见表1。
发动机温度(冷却液温度)的调节有两级温度限值。根据相应的温度限值,冷却风扇组进行低速运转或高速运转。发动机电控单元1320通过连接导线16(见图5)获取来自发动机冷却液温度传感器1220的信号,再通过CAN网络向智能控制盒BSI1传输发动机温度及发动机温度报警信息。
如果发动机冷却液温度在97℃~105℃之间,发动机电控单元控制双速风扇电子控制盒1522驱动冷却风扇组1510低速运行。如果发动机冷却液温度超过105℃,发动机电控单元控制双速风扇电子控制盒1522驱动冷却风扇组1510高速运行。
汽车空调系统运行时,制冷压缩机的驱动将增加发动机的负荷。同时,为了冷却冷凝器,发动机电控单元要控制风扇工作。发动机电控单元1320接收制冷剂管路线性压力传感器8007信号,控制风扇的运行速度,以改善冷凝器的冷凝效果,再通过CAN网络向智能控制盒BS11传输制冷剂管路压力信息。发动机电控单元1320按照一定的压力限值控制冷却风扇。当制冷管路压力大于12bar(1200kPa),线性压力传感器输出1.9V电压时,发动机电控单元1320控制冷却风扇组1510低速运行;当制冷管路压力大于18bar(1800kPa),线性压力传感器输出2.8V电压时,发动机电控单元1320控制冷却风扇组1510高速运行。
自动变速器电控单元1630接收自动变速器油温度传感器1635的信号,再通过CAN网络向发动机电控单元1320发送一个请求冷却变速器油冷却器的要求。然后发动机电控单元1320控制冷却风扇组1510低速或高速运行。
4.冷却液对冷却系统工作的影响
发动机冷却系工作时,足够的冷却液循环流动是维持发动机正常工作温度的关键。一旦冷却液量不足,如某处发生了泄漏,就易导致冷却不足而使发动机过热,降底工作效率。另外,冷却液的成分也会影响发动机温度的调节。现在不再用单纯的水做冷却液,而是用水、防冻液(通常为乙二醇)和各种专门用途的防腐剂组成的冷却液。冷却液中防冻液含量为30%~50%时可提高冷却液的沸点,在140kPa压力下,轿车冷却液的许用工作温度可达120℃。
为了提高冷却液的沸点,加大冷却液温度与大气温度的差值,提高散热能力,现代轿车发动机广泛采用自动补偿封闭式冷却系。其特点是:在散热器的右侧增设补偿水箱(称为储液罐或副水箱),并用橡胶软管与散热器加水口座的出气口相连接。补偿水箱的功用是减少冷却液的损失。当冷却液受热膨胀后,散热器内多余的冷却液流入补偿水箱;当温度降低后,散热器内部压力下降,产生一定的真空度,补偿水箱中的冷却液又被吸回散热器内。
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