汽车冷却系统

毕业设计

课题汽车发动机冷却系统的维护和保养

学生姓名何海锋学号**********

专业汽车电子班级汽电G31304

院（系）机械与电子信息工程

指导教师黎志保职称讲师

二○一五年十月三十日

：

毕业设计真实性承诺及指导教师声明

学生毕业设计真实性承诺

本人郑重声明：所提交的毕业设计是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取

得的成果，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的内容

外，本设计不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献

的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。如被发现设计中存在抄袭、造假等学术不端行

为，本人愿承担相应的法律责任和一切后果。

学生（签名）：何海锋日期：2015年11月20日

指导教师关于学生毕业设计真实性审核的声明

本人郑重声明：已经对学生毕业设计所涉及的内容进行严格审核，确定其成果均由学生

在本人指导下取得，对他人毕业设计及成果的引用已经明确注明，不存在抄袭等学术不端行

为。

指导教师（签名）：日期：

注：此声明由指导教师和学生本人亲笔签名。

目录

摘要………………………………………………………………………………1

关键词……………………………………………………………………………1

1引言…………………………………………………………………………………2

2发动机过冷过热的危害…………………………………………………………2

3冷却系统的功用……………………………………………………………2

4冷却系统的组成………………………………………………………………2

5冷却系统的工作原理……………………………………………………………4

6冷却系统的特点…………………………………………………………………4

7冷却系统的维护与检修……………………………………………………4

8冷却系统的发展（智能控制）…………………………………………4

8.1系统组成……………………………………………………………………6

8.2单片机控制系统工作原理……………………………………………………6

8.3单片机系统控制工作过程……………………………………………………6

结论…………………………………………………………………………………10

谢辞…………………………………………………………………………………11

参考文献………………………………………………………………………12

摘要

发动机是汽车的心脏，它工作时会产生非常大的热量。这些热量必须及时散

发掉，不然就会影响发动机的工作效率，严重时会损坏发动机缸体，直至瘫痪。

因此，一般汽车都是通过水冷却的方法进行散热。

本文论述了冷却系统的作用、组成、主要构造、工作原理、日常维护、故障

的检测步骤和排除方法，同时论述了冷却系统系统化、模块化设计方法，以及冷

却系统的智能控制，并举例做出简单介绍。

关键词：冷却系统冷却系统维护温度设定点冷却系统智能控制

Theengineistheheartofthecar,itwillproduceaverylarge

eatmustbedistributedinatimelymanner,

otherwiitwillaffecttheengine'sworkefficiency,riousdamageto

theenginecylinder,ult,thegeneralmotorsare

coolingbywatercoolingmethod.

Inthispaper,thefunction,composition,mainstructure,working

principle,routinemaintenanceandtroubleshootingofcoolingsystemare

hodofsystemdesign,modulardesignandintelligent

controlofcoolingsystemarealsodiscusd.

Keywords:coolingsystemmaintenancetemperaturetpointintelligent

controlcoolingsystem.

1.引言

随着社会的不断发展，汽车已经逐步成为我们日常生活交通工具的必备

品。买车以后就必须对其进行维护与保养，动机是汽车的心脏，为汽车的行走提

供动力。

汽车维护与保养是一项非常重要的工作，做得好，不仅能使发动机安全运转，

而且可以延长使用寿命。因此，在作业前后，要按规定对发动机进行检查、保养。

在作业过程中，也应随时注意发动机运行中有无不正常情况发生，如杂音、异味、

振动等，以便对问题作到及时发现，及时解决，避免由于较小故障的恶化，造成

严重的后果。

汽车冷却系统属汽车的要害部位，平常检查与保养应慎之又慎，汽车的修理

和维护无疑成为大家头疼的问题。如果平时对汽车发动的内部结构不了解，并且

又不知好好保养爱车，或者驾车习惯不好，一旦车子得进维修厂大修，不单要支

付大额的费用，还要浪费时间以及受到精神上的折磨。所以，汽车要时时注意保

养，从你拥有汽车的第一天就小心维护和保养，以免以小失大。本文主要从汽车

基本的理论知识出发，让你了解汽车冷却系统的结构和工作原理，从本质上看清

汽车冷却系统。并且为您讲解汽车冷却系统的维护与保养的基础知识，以及常见

的维护和保养方法。

2.冷却系统的作用

冷却系统的功用就是带走引擎因燃烧所产生的热量，使引擎维持在正常的运

转温度范围内。冷却系按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷（图1-1），如果

把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的装置称为风冷系。而把这

些热量先传给冷却水，然后再散入大气而进行冷却的装置称为水冷系。由于水冷

系冷却均匀，效果好，而且发动机运转噪音小，目前汽车发动机上广泛采用的是

水冷系。

3.冷却系统的组成

水冷系由散热器盖、节温器、水泵、风扇、冷却水套和冷却强度调节装置等组成。

1-散热器盖2-节温器3-水温表4-水套5-分水管

6-水泵7-放水开关8-百叶窗9-散热器

散热器

①功用：增大散热面积，加速水的冷却。冷却水经过散热器后，其温度可降

低10～15℃。为了将散热器传出的热量尽快带走，在散热器后面装有风扇与散

热器配合工作。

②安装位置：大多安装在发动机及风扇的前方。

③结构：散热器又称为水箱，由上贮水室、散热器芯和下贮水室等组成，有

些还配有补偿水桶，补偿水桶通过橡胶管与散热器通气管相连。当冷却液受热膨

胀时，多余的冷却液通过橡胶管进入补偿水桶；而当温度降低，散热器内产生真

空时，补偿水桶内的冷却液及时返回散热器。

1-散热器盖2-上贮水室3-导风罩4-散热器总成5-下贮水室6-散热器出水管7-散热器进水管

8-补偿水桶

节温器

①.功用：根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，从而

控制通过散热器冷却水的流量。

②.安装位置节温器装在冷却水循环的通路中，根据发动机负荷大小和水温的

高低自动改变水的循环流动路线，以达到调节冷却系的冷却强度。节温器有蜡式

和乙醚皱纹筒式两种，目前多数发动机采用蜡式节温器。

③蜡式节温器的结构

蜡式节温器由上支架、下支架、主阀门、旁通阀、感应体、中心杆、橡胶管

和弹簧等组成。

蜡式节温器如图所示。节温器的上支架和下支架与阀座铆成一体。中心杆上

端固定在上支架的中心，其下部插入橡胶管的中心孔内，中心杆下端呈锥形。橡

胶管与感应体外壳之间的空腔里装有石蜡。为了提高导热性，石蜡中常掺有铜粉

和铝粉。感应体外壳上下部有联动的主阀门和旁通阀门。主阀门上有通气孔，它

的作用是在加水时使水套内的空气经小孔排出，保证能加满水。为了防止通气孔

阻塞，有的加装一个摆锤。

图7-12蜡式节温器

1-主阀门；2-盖和密封垫；3-上支架；4-胶管；7-阀座；6-通气孔；7-下支架；8-石蜡，9-感应体；10-

旁通阀；11-中心杆；12-弹簧

蜡式节温器的工作原理

(1)当水温低于349K(76℃)时，主阀门完全关闭，旁通阀完全开启，由气缸

盖出来的水经旁通管直接进入水泵，故称小循环。由于水只是在水泵和水套之间

流动，不经过散热器，且流量小，所以冷却强度弱。

(2)当冷却水温度在349K~359K(76℃~86℃)之间时，大小循环同时进行(如

图所示)。当发动机水温达349K(76℃)左右时，石蜡逐渐变成液态，体积随之增

大，迫使橡胶管收缩，从而对中心杆下部锥面产生向上的推力。由于杆的上端固

定，故中心杆对橡胶管及感应体产生向下的反推力，克服弹簧张力使主阀门逐渐

打开，旁通阀开度逐渐减小。

(3)当发动机内水温升高到359K(86℃)，主阀门完全开启，旁通阀完全关闭，

冷却水全部流经散热器，称为大循环。由于此时冷却水流动路线长，流量大，冷

却强度强。

图7-13冷却水的大小循环

1-双阀节湿器，2-水套，3-水泵；4-散热器；7-旁通管

水泵

①.功用

是对冷却水加压，使冷却水循环流动。车用发动机多采用离心式水泵。

②.安装位置

水泵用螺栓固定在发动机前端面上。通过皮带与曲轴带轮相连。

③.组成

主要由水泵壳、叶轮、水泵轴、轴承、水封等组成，如图所示。

水泵的结构

1-凸缘盘2-轴承3-通气孔4-小循环进水道5-水封6-叶轮7-水泵轴8-水泵壳9-大循环进

水道

风扇

①.功用

风扇通常安排在散热器后面并与水泵同轴。用来提高流经散热器的空气流速和风

量，增强散热器的散热能力，同时对发动机其他附件也有一定的冷却作用。

②.安装位置

通常安装在散热器后面。由皮带带动的风扇与水泵同轴，与水泵一起转动。

③特点：车用发动机的风扇轴流式和离心式。轴流式风扇所产生的风，其流向与

风扇轴平行；离心式风扇所产生的风，其流向为径向。轴流式风扇效率高，风量

大，结构简单，布置方便。因而在车用发动机上得到了广泛的应用。

④车用发动机采用轴流式风扇的三种型式

结构特点：叶片多用薄钢板压制而成，为4～6片，叶片间夹角一般不相等。叶

片与其旋转平面成30°～45°的安装斜角。整体风扇在轿车和轻型载货汽车上

应用较多。近年来轿车上还采用了电动风扇。

风扇常和发动机一起由曲轴带轮通过V带驱动。为调节V带的张紧程度，通常将

发电机的支架做成可调节的。

风扇的驱动V带张紧装置

冷却液

虽然我们称其为水冷但冷却介质并不是单纯的水，而是由水、防冻液和各种

专门用途的防腐剂组成的混合物，也称为冷却液。这些冷却液中的防冻液含量占

30%～50%，提高了液体的凝固点，防止在低温下结冰而损坏发动机。整个冷却系

统并不与大气相通，相当于高压锅的作用，水箱盖则相当于高压阀，一般情况下，

轿车冷却液的允许工作温度可达摄氏120度，提高传热能。

5.冷却系统的工作原理

冷却系的功用就是使发动机在任何工况下都得到适度的冷却,从而保持在适

宜的温度(冷却液温度)下工作。下面是其工作原理图

（图1）

1护罩2散热器3风扇4齿形带带轮5水泵6气缸体水套7汽缸盖水套8发动机水套排气管9节气门

热水管10膨胀箱管11防冻液水壶12泄压阀13水箱下水管14散热器排气管15水箱上水管16热敏

开关

（图2）

（图3）

冷却水的循环水路

冷却水经水泵加压后，进入缸体中，从缸盖上出水进入节温器和散热器，靠

节温器控制冷却水从哪个途径进入水泵，或从缸盖直接进入水泵（水温低时小循

环），或打开从散热器来的水的通道（水温高时大循环）。

小循环：水温低于70度时，节温器关闭进入散热器的水路，从水套流出的

冷却水全部进入水泵，经水泵送入缸体水套。

大循环：水温高于80度时，节温器关闭小循环通道，从缸盖水套流出的冷

却水全部进入散热器散热，散热后的水经水泵回到水套中。

温度在70～80度时，两种循环都有。

夏利TJ376Q型发动机采用闭式强制循环水冷却系,其组成如图所示。

图1-1发动机的冷却系

(A)冷却系的布置示意图;(b)发动机机体内的水套

l-风扇;2-散热器;3-散热器出水管;4-水泵;5-节温器;6-进气管；7-风扇电机控制开关;8-空阀散热器进水

管;9-旁通软管;10-蓄电池;11-点火开关;12-膨胀水箱;13-空调散热器出水管;14-散热器进水管;l5—风

扇电机;I6-进气管底部水套；17-气缸盖水套;l8-气缸体水套;A-到空调散热器去;B-由空调散热器来

A.当发动机工作时,在水泵4的作用下,进入水泵4中的冷却液被压入缸体水套l8中,并进入缸盖

水套l7中,然后经缸盖侧向水道进入进气管底部的水套16中,对进气管6进行加热,以促进其中的混合气中

的汽油蒸发、混合。在进气管6的后端装有节温器5,在冷却液温度低于82℃时,节温器阀门关闭,冷却液仅

经空调散热器进水管8、空调散热器、空调散热器出水管l3流入散热器出水管3。如果空调暖风开关处于

关闭,冷却液则不流经空调散热器,而直接由空调散热器进水管8经旁通管9流进散热器出水管3,最后进入

水泵4,即进行小循环;

B.在冷却液温度高于82℃时,节温器阀门打开,冷却液除进行上述小循环外,还经散热器进水管8流入

散热器2中冷却降温,再沿散热器出水管3流入水泵4,即进行大循环。

冷却液如此不断地循环流动,就使得发动机能在适宜的温度下进行工作。

冷却液的循环路线如图2-2所示。

图2-2冷却液循环路线示意图

图3-3散热器盖

（A）压力阀打开；（B）真空阀打开

1-溢流管；2-压力阀弹簧；3-压力阀；4-散热器加水口；5-真空阀

6冷却系统的特点

传统冷却系统的作用是可靠地保护发动机，而还应具有改善燃料经济性和降

低排放的作用。为此，现代冷却系统要综合考虑下面的因素：发动机内部的摩擦

损失；冷却系统水泵的功率；燃烧边界条件，如燃烧室温度、充量密度、充量温

度。

先进的冷却系统采用系统化、模块化设计方法，统筹考虑每项影响因素，使

冷却系统既保证发动机正常工作，又提高发动机效率和减少排放。

6.1温度设定点

发动机工作温度的极限值取决于排气门周围区域最高温度。最理想的情况是

按金属温度而不是冷却液温度控制冷却系统，这样才能更好地保护发动机。由于

冷却系统设定的冷却温度是以满负荷时最大散热率为基础，因此，发动机和冷却

系统在部分负荷时处于不太理想状态，如市区行驶和低速行驶时，会产生高油耗

和排放。

通过改变冷却液温度设定点可改善发动机和冷却系统在部分负荷时的性

能。根据排气门周围区域温度极限值，可升高或降低冷却液或金属温度设定点。

升高或降低温度点都各有特点，这取决于希望达到的目的。

6.2提高温度设定点

提高工作温度设定点是一种比较受欢迎的方法。提高温度有许多优点，它直

接影响发动机损耗和冷却系统的效果以及发动机排放物的形成。提高工作温度将

提高发动机机油温度，降低发动机摩擦磨损，降低发动机燃油消耗。

研究表明，发动机工作温度对摩擦损失有很大影响。将冷却液排出温度提高到

150℃，使气缸温度升高到195℃，油耗则下降4%-6%。将冷却液温度保持在

90-115℃范围内，使发动机机油的最高温度为140℃，则油耗在部分负荷时下降

10%。

提高工作温度也明显影响冷却系统的效能。提高冷却液或金属温度会改

善发动机和散热气热传递传递的效果，降低冷却液的流速，减小水泵的额定功率，

从而降低发动机的功率消耗。此外，可采用不同的方式，进一步减小冷却液的流

速。

6.3降低温度设定点

降低冷却系统的工作温度可提高发动机充气效率，降低进气温度。这对燃烧

过程、燃油效率及排放有利。降低温度设定点可以节省发动机运行成本，提高部

件使用寿命。

研究表明，若气缸盖温度降低到50℃，点火提前角可提前3℃A而不发生爆

震，充气效率提高2%，发动机工作特性改善，有助于优化压缩比和参数选择，

取得更好的燃油效率和排放性能。

7.冷却系统的构造及维护

汽车发动机的冷却系统是保持发动机正常工作的重要部件，如果发动机冷却

系统的维修率很高，就会引起发动机其他部件的损坏，使发动机的整体工作能力

受到影响，因此，汽车发动机冷却系统的维护与保养就显得尤为重要，正确维护

发动机的冷却系统，首先应了解常用的水冷式发动机的主要部件：

第一，冷却液，冷却液的全称应该叫防冻冷却液，意为有防冻功能的冷却液，

防冻液可以防止寒冷季节停车时冷却液结冰而胀裂散热器和冻坏发动机气缸体，

但是我们要纠正一个误解，防冻液不仅仅是冬天用的，它应该全年使用，汽车正

常的保养项目中，每行驶一年，需更换发动机防冻液。

冷却液的组成

冷却液由水、防冻剂、添加剂三部分组成，按防冻剂成分不同可分为酒精型、

甘油型、乙二醇型等类型的冷却液。酒精型冷却液是用乙醇(俗称酒精)作防冻剂，

价格便宜，流动性好，配制工艺简单，但沸点较低、易蒸发损失、冰点易升高、

易燃等，现已逐渐被淘汰；甘油型冷却液沸点高、挥发性小、不易着火、无毒、

腐蚀性小，但降低冰点效果不佳、成本高、价格昂贵，用户难以接受，只有少数

北欧国家仍在使用；乙二醇型冷却液是用乙二醇作防冻剂，并添加少量抗泡沫、

防腐蚀等综合添加剂配制而成。由于乙二醇易溶于水，可以任意配成各种冰点的

冷却液，其最低冰点可达-68℃，这种冷却液具有沸点高、泡沫倾向低、粘温性

能好、防腐和防垢等特点，是一种较为理想的冷却液，目前国内外发动机所使用

的和市场上所出售的冷却液几乎都是这种乙二醇型冷却液。

冷却液四大功能

冷却液是汽车发动机不可缺少的一部分。它在发动机冷却系统中循环

流动，将发动机工作中产生的多余热能带走，使发动机能以正常工作温度

运转。当冷却液不足时，将会使发动机水温过高，而导致发动机机件的损

坏。车主一旦发现冷却液不足，应该及时添加。不过冷却液也不能随便添

加，因为除了冷却作用外，冷却液还应具有以下功能：

1．冬季防冻

为了防止汽车在冬季停车后，冷却液结冰而造成水箱、发动机缸体胀

裂，要求冷却液的冰点应低于该地区最低温度10℃左右，以备天气突变。

2．防腐蚀

冷却液应该具有防止金属部件腐蚀、防止橡胶件老化的作用。

3．防水垢

冷却液在循环中应尽可能少地减少水垢的产生，以免堵塞循环管道，

影响冷却系的散热功能。综上所述，在选用、添加冷却液时，应该慎重。

首先，应该根据具体情况去选择合适配比

的冷却液。其次，添加冷却液。将选择好配比的冷却液添加到水箱中，使

液面达到规定位置即可。

4、高沸点（防开锅）

符合国家标准的冷却液，沸点通常都是超过105℃，比起水的沸点

100℃，冷却液能耐受更高的温度而不沸腾（开锅），在一定程度上满足了

高负荷发动机的散热冷却需要。

第二，汽缸水套，它相当于发动机燃烧室周围的水道，当发动机产生大量的

热时，汽缸水套将发挥降温的作用在发动机中，水和油的管道泾渭分明、互不干

涉，如果发现冷却液中有油，就说明水路和油路发生了穿孔现象，一旦出现这种

情况，水温表的水温会急剧上升，这时一定要及时采取措施。

第三，散热水箱和冷却风扇，散热水箱从外观看状似蜂窝，做成这种形状是

为了增加水箱的散热面积，以增强散热效果；冷却风扇有在正面安装的，也有在

侧面安装的，汽车在高速行驶过程中，冷却风扇将外面的空气吸引进来，利用自

然风，起到冷却的作用。冷却系和空调冷凝器共同的风扇是直流永磁电动机风扇，

用装在散热器上的温度控制开关来控制，当散热器中冷却液温度下降至93℃

-98℃时风扇停转。由于电动风扇的电源不受点火开关的控制，因此发动机熄火

后，散热器中液温若高于88℃-93℃，电动风扇运转是不正常的。如果低于88℃

时风扇仍转，则是不正常的；而温度高于98℃时，仍不转也是不正常的。当温

度高于105℃时，温控开关高温部分接通，电源接通电动机便高速运转；当温度

达到120℃时，冷却水温过高，报警指示灯闪亮，为风扇有故障或冷却液不足。

如电动机风扇不转，先检查和更换熔断丝，或检修温控开关，必要时再查看电风

扇有无损坏。

第四、冷却水泵和节温器，冷却液在冷却系统中的流动，主要依靠冷却

水泵的动力；节温器能感知发动机的工作温度，低温时，它封住水套中的水，令

其在水套内流动，当达到一定温度时再打开，让水经过散热水箱，发挥散热作用。

这里值得说明的是，切勿将节温器摘掉，否则会导致发动机过冷而难以启动。正

确维护发动机的冷却系统，应了解经常出现的几种冷却系统故障：

1、由于冷却液水质不好，水箱中经常会出现锈污和水垢，它们积聚在水箱

通道结合处、弯角处，阻碍水流畅通，造成散热不良，如果出现这种情况，应及

时清洗干净，日常加水时，尽量加清洁软水，如果用除垢防锈液，养护效果会更

好.防冻液必须清洁，必要时跟换。

【车型】宝来1.8舒适型

【故障现象】凉车着车后

水温报警灯亮，热车报警灯熄灭。

【故障诊断与排除】

打开机舱盖检查冷却液液面正常，初步判断电脑有故障，用VAS5052检测，

未发现故障。分析电路图，发现冷却液储液罐有G32(冷却液不足传感器)，于是

打开储液罐发现：该传感器依靠两根探针泡在液面里，利用冷却液进行导通从而

形成回路；如果液面低于金属探针，则形成短路。可液面正常，问题出在哪儿呢？

经仔细检查发现冷却液浑浊，金属探针表面很脏。分析后得出结论：凉车加之金

属探针污浊，形成回路困难，导致水温报警；热车后金属探针导电能力增强，探

针形成回路水温不再报警。将金属探针清洗干净，第二天试车故障排除。

【故障诊断与排除】

2、漏水，只要是流体，都有泄漏的可能，汽缸水套中的水一旦发生泄漏，水温

表的水温就会急剧上升，出现这种情况，您一定要及时采取必要的措施，以免发

生不必要的麻烦。

【故障现象】宝来发动机水路串油路

车主是个女生，换机油，换胎、加液、定期保养、定期更换都做的不错，但

是在加防冻液上未注意，使用了市场上绿色的劣质防冻液，在第二个6万公里时，

更换了一些劣质防冻液，慢慢出现了烧机油现象，车辆加油过程中噪音大等不容

易察觉的恶化现象，直到有天来修理厂补漆的时候，在打开防冻液准备加水时发

现壶里面全是浆糊样的黄色糊糊，修理人员告诉她，你的车串油了。幸亏发现的

早，不然一般人在使用中发现车辆突然熄火，会继续点火的，呵呵直到水全部进

入汽缸，把活塞、曲轴全部顶废！！！

所以6万公里在接近中尾期时候，突然地经常烧机油、熄火一定要谨慎，

拉开油尺看看有没有水泡、看看冷却壶有没有油泡泡。

打开机盖后：很明显左边的水路已经串油，右边的水路还能看到明显劣质绿色防

冻液！！（大众车正规的防冻液是红色的），车友都认真检查下哦，很要命的！！

这台车的故障发现得很及时，未出现拉缸、顶缸!如果是你在路上

出现熄火的话，嘿嘿，估计她是继续点火的！

缸面保养得不错、光亮无痕！车主平时换油比较及时，用油都是全合成机油.最

后进行中修。

3风扇、继电器、节温器、水泵等故障，应定期检查，以免发生不必要的麻

烦和故障。

【故障现象】停车熄火后，冷却风扇狂转不停

故障诊断：04款手舒1.8宝来，开着一直挺好，最近发现风扇有故障，基

本情况是这样的：某天起来发现电瓶没电，后来找了部其他车把电瓶搭了下，车

子就正常了。经几天仔细观察，发现是停车熄火后，冷却风扇狂转不停，半小时，

一小时也不停，需重新打火，熄火2－3次才会停。检查节温器、水泵、冷却液

面、水箱的散热情况，都没什么问题，最后怀疑是风扇继电器坏了，最后换了个

风扇继电器，故障排除。

【故障现象】水温过高，水温表达到100度，风扇不转

故障诊断；开启空调压缩几，大小两个风扇立马高速运转，却不见水温有明显

下降！

手摸发动机与风扇之间的两根橡胶水管，发现一根很烫，另一根冰冷，

初步判断是节温器出毛病了！

发动机内的水温是由节温器控制大小循环而实现恒定温度值90度的。

更换节温器后故障排除。

汽车冷却故障很多，我就举几个典型的例子来阐述，总得来说，车主应该定

期检查发动机的工作情况，切记不要在发动机刚熄火不久，就打开防冻液的泄压

阀，以免因压力过大而造车人员的烫伤。

8.冷却系统智能控制

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。

8.1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

8.2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(电容器低通滤波、校正和电压跟随器耦

合)送入A/D转换器(ADC0809)中INO信号通道。由A/D转换器把采集来的模拟电压

信号转换为数字信号并读入单片机，89C510单片机89C51根据不同的输入信号分

析处理去控制驱动电路，实现对节温器继电器、导风板继电器和风扇继电器的控

制。即可实现对发动机冷却能力的智能控制。

8.3单片机系统控制过程

当发动机预热时(发动机水温(70℃)，单片机根据检测来的温度数据处理分析

向执行元件发出控制信号，使其完成如下操作。

a.电控冷却风扇不工作；

b.电控导风板关闭状态；

c.电控节温器处于小循环状态。

由于导风板关闭，冷却风扇不工作，以至冷却空气不能进入散热器；同

时节温器处于小循环(加热电阻丝通电)，发动机水温上升很快。当水温升至75℃，

单片机根据检测来的温度数据处理分析向执行元件发出控制信号，使电控节温器

的加热电阻丝断电(让其进入大循环控制状态)。当水温达到80℃时，单片机又发

出指令，使电控导风板处于敞开状态。

此时可充分利用汽车行驶迎面风对散热器的冷却作用，尽量减少冷却风

扇的工作时间。当水温高达95℃时，单片机经数据分析发出控制指令使电控冷却

风扇工作，而让节温器仍处于大循环状态，导风板仍处于敞开状态。这时冷却系

统的冷却能力最大，实现快速降温。当发动机水温降至89℃时，单片机根据采样

数据分析处理发出控制指令，使执行元件完成以下操作。

a.电控冷却风扇不工作；

b.电控导风板处于敞开状态；

c.电控节温器处于大循环状态。

这样，直到发动机水温返升至95℃，电控冷却风扇又重新工作。

结论

汽车冷却系统对汽车来说是至关重要的,发动机就如同人类的心脏,如果不

好好保护就会受到威胁,现在随着科技发展,冷却系统不象以往那样只是单纯的

水冷循环,现在冷却系统智能控制很受欢迎,所以在以后的汽车发展中,单纯的冷

却系统不会站主导位置了,虽然智能控制要求很高,但是在高级轿车中很实用,它

代表着未来冷却系统的发现方向,智能冷却系统控制将会作为标准装置在汽车上,

未来一段时间在冷却系统中将占主导位置;而智能控制将会提高发动机的使用寿

命,保障汽车的安全行驶,提高人身安全等原因,将来智能控制冷却系统的发展将

占主导位置.

谢辞

时间过的很快，两年的大学生活就这么结束了，有些匆忙、有些不舍，却也

很充实。感谢我的母校湖南电子科技职业技术学院让我有一段值得回忆的快乐充

实的大学生活。

感谢我的辅导员。他给予我学习上的指导和生活上的无私帮助，表示衷心感

谢！希望老师在未来的工作中得心应手，桃李满天下。

感谢我的论文导师，黎老师，感谢他在我写论文过程中为我提出了许多宝贵

建议，指正了我论文中的诸多不足，使我的论文得以顺利完成，在此对导师的细

心指导表示衷心感谢！

很感谢老师们对我们的包容和不倦的教诲。在这里我们学到了很多，是您们

让我成长。

参考文献

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[2]孔宪辉.张广坤。汽车故障诊断技术。北京：高等教育出版社,2002

[3]张子波.汽车发动机构造与维修。北京：高等教育出版社，2005

[4]鲁民巧.汽车构造.北京：高等教育出版社，2008

[5]黄虎等.现代汽车维修.上海:上海交通大学出版社,2001

[6]余至生.汽车理论.北京：机械工业出版社

[7]徐达.专用汽车构造与制造.北京大学出版社.2000

[8]赵应勋.汽车运用技术.北京：机械工业出版社

[9]高延龄.汽车运用工程.北京：人民交通出版社

[10]简晓春.现代汽车技术及应用.北京：人民交通出版社