汽车发动机冷却风扇NVH技术交流
配电柜、控制柜冷却风扇的选用
冷却风扇规格： 1. 80×80×25mm (SJ8025HA) 风量：16/10CFM(立方英尺每分钟) 2. 92×92×25mm (SJ9225HA) 风量：25/34CFM(立方英尺每分钟) 3. 120×120×38mm (SJ1238HA) 风量：84/100CFM(立方英尺每分钟) 4. 172×150×51mm (SJ1725HA) 风量：190/220CFM(立方英尺每分钟) 5. Φ160×65mm (SJ1606HA) 风量：260/300CFM(立方英尺每分钟) 6. 180×180×65mm (SJ1806HA) 风量：380/430CFM(立方英尺每分钟) 7. Φ220×60mm (SJ2206HA) 风量：430/490CFM(立方英尺每分钟) 8. 208×208×72mm (SJ2072HA) 风量：546CFM(立方英尺每分钟) 1CFM≈1.7m3/h CFM(立方英尺每分) 风扇半径的平方:平方英尺 时间:分钟 风速:英尺每分 CMM(立方米每分) CMH(立方米每时) LM(升每分钟) 1CMM=60CMH=35.245CFM=1000LM 通风过滤器规格： 1.FU9801A(C:带风扇)：开孔尺寸――Φ90； 有效带风机风量：0.58m3/min；配用冷却扇规格：SJ8025 2.FU9802A(C:带风扇)：开孔尺寸――Φ102； 有效带风机风量：0.88m3/min；配用冷却扇规格：SJ9225 3.FU9803A(C:带风扇)：开孔尺寸――122×122； 有效带风机风量：2.80m3/min；配用冷却扇规格：CN52B5 4.FU9804A(C:带风扇)：开孔尺寸――175×175； 有效带风机风量：5.8m3/min；配用冷却扇规格： SJ1725 5.FU9805A(C:带风扇)：开孔尺寸――223×223 有效带风机风量：10.2m3/min；配用冷却扇规格：SJ2206 6.FU9806A(C:带风扇)：开孔尺寸――283×283； 有效带风机风量： 16.0m3/min；配用冷却扇规格：SJ2072 也可以参考威图的过滤器风扇 1. SK332 2.107(带风扇)：开孔尺寸――124×124； 有效带风机风量：43/50m3/h； 2. SK332 3.107(带风扇)：开孔尺寸――177×177； 有效带风机风量：71/82m3/h 3. SK3325.107(带风扇)：开孔尺寸――224×224； 有效带风机风量：170/82m3/h 4. SK3327.107(带风扇)：开孔尺寸――292×292； 有效带风机风量：360/390m3/h 配电柜的冷却风扇的选用 以一个3 HP焓差试验室为例：
发动机冷却风扇控制电路改装
发动机冷却风扇控制电路改装 一、传感器对比 图2水温开关图3水温传感器 如图所见图2为原车上的水温开关，两线的，螺纹粗大。 特性：水温在93摄氏度或以上时接头上两个端子连通（0电阻）， 水温在93摄氏度以下时接头上两个端子断开（电阻无限大）。 图3为订回来的水温传感器，也是两线的，螺纹细小。 特性：NTC热敏电阻（负温度系数热敏电阻），接头上两个端子之间的电阻值随温度的上升而减少，随温度的下降而增加。 二、电路分析 经过多方努力终于找到该车的 维修手册（图4） 如图所示该车两个风扇电机分别靠 两个继电器控制，点电机一端接地一 端通过继电器链接到电源正极，并且 两个继电器的吸合线圈是并联在一 起共同受“散热器风扇开关”控制的 （图中圆圈处），散热器风扇开关大 于93摄氏度开关闭合，继电器吸合， 风扇电机通电工作。另外图中矩形框 中是空调控制，只要空调工作，不管 散热器风扇开关是否闭合，继电器都 会受ECM的控制而闭合，两风扇工作。 由此可以推断该车的风扇没有高速 低速之分，只有两个风扇一起转和两 个都不转，十分简单。弄清楚电路结 构是改造电路的基本非常重要。 图4散热风扇开关控制电路 用热敏电阻式的水温传感器一般
要进ECM进行采样分析（图5方框）然后ECM通过功率管控制继电器吸合，有高速有低速（图5两圆圈）十分灵活，与上图先比更为先进，更为复杂。 很显然强行把水温传感器安装到车上话冷却风扇工作不正常，而且水温开关的螺纹太大不可能重新开孔攻牙，看来只能搭建一个电路让水温传感器的电阻值变化转变成开关信号啦。 图5水温传感器控制电路 三、电路设计 1.电阻转化成电压 直接考虑电阻值的变化是不可能的，只有给传感器通电，利用欧姆定律将其转变为电压变化才能实现“水温达到93度以上开风扇”的功能。 方法很简单（如图6）Rt为水温传感器，R1为一个固定电阻， 两电阻串联，通电后Rt与R1对电源电压进行分压，假设电源 电压为12V，Rt为100Ω，R1为100Ω，根据欧姆定律U1的电 压值为：I=12V/(100Ω+100Ω)=0.06A，即U1= 6V； 如果温度上升Rt减少到50Ω，根据欧姆定律U1的电压值为： I=12V/(50Ω+100Ω)=0.08A，U1=100Ω*0.08A即U1=8V； 从上述结果看出这种电路可以将Rt的电阻值变化转变为U1的 电压变化，Rt减少U1降低，Rt上升U1升高。 同理，将R1换成一只可调电阻，就可以对U1的输出电压进行图6 调节。 2、电压比较器 简单地说，电压比较器是对两个模拟电 压比较其大小(也有两个数字电压比较的，这里 不介绍)，并判断出其中哪一个电压高，如图7 所示。图7(a)是比较器，它有两个输入端：同 相输入端(“+” 端) 及反相输入端(“-” 端)，有一个输出端Vout(输出电平信号)。另外 有电源V+及地(这是个单电源比较器)，同相端 输入电压信号VA，反相端输入电压信号VB。VA 和VB的变化如图7(b)所示。 在t0～t1时，VA>VB,即“+端” >“-端”， Vout 输出高电平(饱和输出)如图7(c)所； 在t1～t2时，VA
汽车发动机冷却系统的检修
题目：汽车发动机冷却系统的检修 所在院系青海交通职业技术学院 专业班级汽车运用技术0901班 学号 48 学生姓名徐国良 指导教师孙成宁 2011 年06月09 日 目录 1摘要 (1) 2 冷却系统的概述 (2) 3 冷却系统的组成 (2) 4 冷却系统的构造 (2) 5 冷却系统的工作原理 (3) 6 冷却系统的检修 (4) 6.1散热器的检修 (4) 6.2节温器的检修 (5) 6.3水泵的检修 (5) 6.4风扇的检修 (5) 总论 (6) 谢辞 (6) 参考文献 (6)
1摘要 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，并举例做出简单介绍。 Keywords: cooling system cooling system to maintain the temperature set point cooling system intelligent control 2 冷却系统的概述 虽然汽油发动机已进行了大量改进，但是在将化学能转换成机械能的过程中，汽油发动机的效率仍然不高。汽油中的大部分能量（约70%）被转换成热量，而散发这些热量则是汽车冷却系统的任务。冷却系统的主要工作是将热量散发到空气中以防止发动机过热，但冷却系统还有其他重要作用。汽车中的发动机在适当的高温状态下运行状况最好。如果发动机变冷，就会加快组件的磨损，从而使发动机效率降低并且排放出更多污染物。 因此，冷却系统的另一重要作用是使发动机尽快升温，并使其保持恒温。燃料在汽车发动机内持续燃烧。燃烧过程中产生的热量大部分从排气系统中排出，但仍有部分热量滞留在发动机中，从而使其升温。当冷去液的温度约为93℃时，发动机达到最佳运行状态。在这个温度下：燃烧室的温度足以使燃料完全蒸发，因此可以更好地使燃料燃烧并减少气体排放。如果用于润滑发动机的润滑油较稀薄，粘稠度较低，则发动机零件可以更灵活地运转，而发动机在围绕自身部件旋转的过程中消耗的能量也将减少。金属零件更不易磨损。 3 冷却系统的组成 水冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却，它的水管和散热片多用铝材制成，铝制水管做成扁平形状，散热片带波纹状，注重散热性能，安装方向垂直于空气流动的方向，尽量做到风阻要小，冷却效率要高。散热器又分为横流式和垂直流动两种。 水泵和节温器 发动机是由冷却液的循环来实现的，强制冷却液循环的部件是水泵，它由曲轴皮带带动，推动冷却液在整个系统内循环。这些冷却液对发动机的冷却，要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候，冷却液就在发动机本身内部做小循环，当发动机温度高的时候，冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。可以将节温器看作一个阀门，其原理是利用可随温度伸缩的材料（石蜡或乙醚之类的材料）做开关阀门，当水温高时材料膨胀顶开阀门，冷却液进行大循环，当水温低时材料收缩关闭阀门，冷却液小循环。 空气的流动 为了提高散热器的冷却能力，在散热器后面安装风扇强制通风。为了调节散热器的冷却力，要在散热器上装上活动百页窗以控制风力进入。现在已经普遍使用风扇电磁离合器或者电子风扇。电子风扇由电动机直接带动，由温度传感器控制电动机运转。 散热器。 冷却介质 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。 4 冷却系统的构造
风扇控制策略
1、冷却风扇控制策略 冷却风扇有低速和高速两种运行状态，分别由ECU的B_L3和B_J3控制，当B_L3输出 低电平时，风扇低速运行，而当B_J3输出低电平时，风扇高速运行。 如果发动机熄火时水温超过100?C，冷却风扇将会继续运行一段时间：风扇根据发动机水温x:TCE与进气温度y：TIA_THR运行一段时间，具体时间如下表： 高低速风扇的开关与空调状态、车速、水温等有关，详细策略参见下表： A．当空调压缩机未吸合时：（AT、MT） B．当空调压缩机吸合，且中压开关未闭合时：
C．当空调压缩机吸合，且中压开关闭合时，保持风扇保持高速运转。（AT、MT）2、空调控制策略 发动机控制单元需要不断的采集空调系统的信号，以确保发动机在各种工况下都能够安全有效的运行。当驾驶员按下面板上的空调开关时，空调控制单元会根据发动机状态、水温和环境温度等情况对是否需要请求空调开启进行判断。如果允许空调开启，空调控制单元会将空调开关信号传送至发动机控制单元，发动机控制单元根据当时运行状态作出相应的反应，如果满足以下条件，发动机控制单元将会输出使能空调压缩机的信号，使空调工作：1）发动机启动后延时时间已过，即发动机启动8秒之后才允许压缩机继电器吸合。 2）空调高、低压开关处在“吸合”状态。 3）冷却水温低于110?C时，压缩机继电器端允许吸合；当冷却水温超过115?C（114.75?C）时，压缩机继电器断开。 4）满负荷时间大于5s，压缩机继电器断开。 5）发动机转速在适当的范围内 A. 发动机转速大于6016RPM或者低于0RPM时，空调压缩机继电器断开。
B. 发动机转速在800—5792RPM范围内时，空调压缩机继电器被允许吸合。6）环境温度在5?C—142.5?C之间，才允许压缩机继电器吸合。
处理发动机冷却液温度过高的应急办法
编号：SM-ZD-61585 处理发动机冷却液温度过 高的应急办法 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
处理发动机冷却液温度过高的应急 办法 简介：该制度资料适用于公司或组织通过程序化、标准化的流程约定，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，从而协调行动，增强主动性，减少盲目性，使工作有条不紊地进行。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 发动机过热时，应最先注意水泵的皮带，检查皮带是否断裂或松动。如果水泵内部损坏会导致冷却液无法循环，开启暖风观察不会有热空气吹出。 3.散热器 发动机工作时，冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器芯外通过，热的冷却液由于向空气散热而变冷。 4.散热风扇 风扇的启动由水温感应器控制，在正常行驶中，高速气流已足以散热，风扇一般不会在这时候工作；但在慢速和怠速时，风扇就可能转动来协助散热器散热。 5.水温感应器 水温感应器其实是一个温度开关，当发动机进水温度超出90℃，水温感应器将接通风扇电路。如果循环正常而温度
升高时，风扇不转，水温感应器和风扇本身就需要检查。 6.膨胀水箱和膨胀水箱盖 膨胀水箱的作用是补充冷却液和缓冲“热胀冷缩”的变化，所以不要加液过满。如果蓄液罐完全用空，就不能仅仅在罐中加液，需要开启散热器盖检查液面并添加冷却液，不然蓄液罐会失去功用。 膨胀水箱上还有一个重要的零件，就是膨胀水箱盖，这个小零件很容易被忽略。随着温度变化，冷却液会“热胀冷缩”，散热器内因冷却液的膨胀而内压增大，内压到一定数值时，散热器盖开启，冷却液流到蓄液罐，当温度降低，冷却液回流入散热器。如果蓄液罐中的冷却液不见减少，散热器液面却有降低，那么散热器盖就没有工作。 7.采暖装置 采暖装置在车内，工作较稳定一般不出问题。从循环路线可以看出，采暖循环利用发动机小循环不受节温器控制。与发动机循环“并联”在一起。 二、应急处理实例 故障现象
发动机冷却风扇系统
汽车发动机冷却风扇控制技术评析 0 引言 汽车发动机在高温工作环境下必须得到适度的冷却，以使其保持在适宜的温度下工作，才能满足发动机良好的工作性能、耐久性和废气排放的要求。发动机冷却系统在此起着关键作用。而发动机冷却系统的控制技术，主要就是冷却风扇的控制技术。如何以最低的成本、最低的功耗，最好地完成发动机冷却系统的冷却任务，冷却风扇控制技术值得深入的研究分析。 1 冷却风扇控制技术分类 汽车发动机的冷却系统有空气冷却和液体冷却2种形式。目前最常用的是液体冷却。即用于冷却的液体经过循环系统，再通过散热器散热来使发动机降温，冷却风扇用来给散热器通过风速强制补风，以满足发动机适度冷却的需要。 从冷却风扇工作形式来看，冷却风扇的控制方式有3种：一是适用于大型车辆和重型车辆的机械驱动控制方式；--是与发动机ECU无关、环境参数独自监控的自控电动控制方式；三是综合发动机、空调、压缩机、车速等多种参数信息的综合型智能控制方式。前者主要是利用机械传动原理。或用发动机曲轴直接带动，或由发动机皮带带动冷却风扇；后两者才体现了真正意义上的发动机冷却风扇控制技术。 从冷却风扇驱动控制模块来看，冷却风扇的控制技术可分为两大类，一是集中于发动机动力系统控制模块控制的集中式控制；二是独立于发动机外或与发动机有通讯联系的分体式控制。集中式控制，即指冷却风扇的控制由兼有发动机的喷油、点火、排放、空调、冷却风扇等多种控制功能的发动机动力总成控制模块执行。由它统一协调调度，来保障发动机良好的动力性、经济性、排放性。分体式控制，即指脱离了发动机，由外部的电子控制模块来完成驱动风扇，以达到冷却系统使发动机适度冷却的目的。这个外部的电子控制模块就是我们所谓发动机冷却风扇控制器。 各种风扇控制类型、控制技术各有特点。大汽车厂商根据不同情况各取所需，因而目前各种控制技术种类并存。 2 冷却风扇控制技术评析 2.1集中式控制类型——发动机动力系统控制模块 典型例子是美国通用系列轿车，如赛欧、别克基本型，东风神龙的毕加索、塞纳也是如此将冷却风扇的控制集成在其中发动机动力系统控制模块(PCM)中。对环境温度、空调压缩机压力，冷却液温度，进气温度等传感器信号进行采样以控制外部功率继电器，从而控制高和低速两个风扇。 安装位置：在空气滤清器中，离冷却风扇较远。 特点和评析：采样信息多，便于智能化控制和统一协调管理。只能控制两个同定风速。PCM负荷工作任务量大，时效性比分体式差。 2.2分体式控制类型一 2.2.1单纯继电器控制电路
汽车冷却系统匹配设计说明
一、冷却系统说明 二、散热器总成参数设定及基本性能要求 三、膨胀箱总成参数设定及基本性能要求 四、冷却风扇总成参数设定及基本性能要求 五、橡胶水管参数设定及基本性能要求
一、冷却系统说明 内燃机运转时，与高温燃气相接触的零件受到强烈的加热，如不加以适当的冷却，会使内燃机过热，充气系数下降，燃烧不正常（爆燃、早燃等），机油变质和烧损，零件的摩擦和磨损加剧，引起内燃机的动力性、经济性、可靠性和耐久性全面恶化。但是，如果冷却过强，汽油机混合气形成不良，机油被燃烧稀释，柴油机工作粗爆，散热损失和摩擦损失增加，零件的磨损加剧，也会使内燃机工作变坏。因此，冷却系统的主要任务是保证内燃机在最适宜的温度状态下工作。 1.1 发动机的工况及对冷却系统的要求 一个良好的冷却系统，应满足下列各项要求： 1）散热能力能满足内燃机在各种工况下运转时的需要。当工况和环境条件变化时，仍能保证内燃机可靠地工作和维持最佳的冷却水温 度。 2）应在短时间内，排除系统的压力。 3）应考虑膨胀空间，一般其容积占总容积的4-6%； 4）具有较高的加水速率。初次加注量能达到系统容积的90%以上。 5）在发动机高速运转，系统压力盖打开时，水泵进口应为正压； 6）有一定的缺水工作能力，缺水量大于第一次未加满冷却液的容积；
7）设置水温报警装置； 8）密封好，不得漏水； 9）冷却系统消耗功率小。启动后，能在短时间内达到正常工作温度。 10）使用可靠，寿命长，制造成本低。 1.2 冷却系统的总体布置 冷却系统总布置主要考虑两方面：一是空气流通系统；二是冷却液循环系统。在设计中必须作到提高进风系数和冷却液循环中的散热能力。 提高通风系数：总的进风口有效面积和散热器正面积之比≥30%。对于空气流通不顺的结构，需要加导风装置使风能有效的吹到散热器的正面积上，提高散热器的利用率。 在整车空间布置允许的条件下，尽量增大散热器的迎风面积，减薄芯子厚度。这样可充分利用风扇的风量和车的迎面风，提高散热器的散热效率。一般货车芯厚不超过四排水管，轿车芯厚不超过二排水管。 在整车布置中散热系统中，还要考虑散热器和周边的间隙，散热器到保险杠外皮的最小距离100毫米，如果发动机的三元崔化在前端的话，还要考虑风扇到三元催化本体距离至少100毫米，到三元催化隔热罩距离至少80毫米。一般三元催化的隔热罩到本体大概有15毫米，隔热罩厚度为0.5－1毫米，一般材料为st12。 1.2.1散热器布置 货车散热器一般采用纵流水结构，因为货车的布置空间也较宽裕。而且纵流
发动机冷却系统设计规范
编号：
冷却系统设计规范
编制： 万 涛
校对： 审核： 批准：
厦门金龙联合汽车工业有限公司技术中心 年月日
一、概述 要使发动机正常工作，必须使其得到适度的冷却，冷却不足或冷却过度均会带来严重
的影响。 冷却不足，发动机过热，会破坏各运动机件原来正常的配合间隙，导致摩擦阻力增加，
磨损加剧，特别是活塞环和气缸壁之间的运动，严重时会发生烧蚀、卡滞，使发动机停转 或者发生“拉缸”现象，刮伤活塞或气缸，更严重时还会发生连杆打烂气缸体现象。也会 使润滑油变稀，运动机件间的油膜破坏，造成干摩擦或半干摩擦，加速磨损。同时会降低 发动机充气量，使发动机功率下降。
发动机过度冷却时，由于冷却水带走太多热量，使发动机功率下降、动力性能变差。 发动机过冷，气缸磨损加剧。同时，由于过冷，混合气形成的液体，容易进入曲轴箱使润 滑油变稀，影响润滑作用。
由此可见，使发动机工作温度保持在最适宜范围内的冷却系，是何其重要。一般地， 发动机最适宜的工作温度是其气缸盖处冷却水温度保持在 80℃~90℃，此时发动机的动力 性、经济性最好。 二、冷却系统设计的总体要求
a)具有足够的冷却能力，保证在所有工况下发动机出水温度低于所要求的许用值（一 般为 55°）； b) 冷却系统的设计应保证散热器上水室的温度不超过 99 ℃。 c) 采用 105 kPa 压力盖，在不连续工况运行下，最高水温允许到 110 ℃，但一年中
水温达到和超过 99 ℃的时间不应超过 50 h。 d) 冷却液的膨胀容积应等于整个系统冷却液容量的 6 %。 e) 冷却系统必须用不低于 19 L/min 的速度加注冷却液，直至达到应有的冷却液平面，
以保证所有工作条件下气缸体水套内冷却液能保持正常的压力。 三、冷却系统的构成
液体冷却系主要由以下部件组成：散热器、风扇、风扇护风罩、皮带轮、风扇离合器、 水泵、节温器、副水箱、发动机进水管、发动机出水管、散热器除气管、发动机除气管等。
捷达车冷却风扇控制电路的故障
捷达车冷却风扇控制电路的故障
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捷达车冷却风扇控制电路的故障 一辆捷达乘用车，每当收车熄火后，散热器风扇转个不停，每次至少要转动1h以上方能停转。严重时，蓄电池亏电，直接影响下次起动。 起初认为是冷却风扇双速温控开关失效所致，于是拔掉温控开关后直接连接，风扇照转。又怀疑是风扇继电器失灵，于是又将其拔掉，风扇照样转个不停。最后将风扇启动控制器连接器脱开，风扇停转。因此，认为是此件失效，于是更换风扇启动控制器，风扇还是照转不误。困惑之余，找来了有关电路图（图1）进行研究，发现风扇启动控制器下面还设置了一个温控开关，是否是这个开关失效而使风扇转个不停呢？按照线路走向，查到安装在化油器上的温控开关。将其插头拔下，风扇立即停转。更换此开关后，故障排除。 1-风扇启动温控开关；2-风扇启动控制器；3-风扇双速温控开关；4—风扇继电器；5-风 扇电动机；K-点火开关；F19-熔丝 图1 散热量风扇电路 原来，捷达乘用车为解决停车后发动机散热问题，在化油器上装了一只风扇启动温控开关。当发动机室内温度高于70℃时，开关自动接通散热器风扇低速档电路，使风扇低速运转，以降低发动机室温度。当发动机室内温度降至70℃以下时，开关自动切断散热器风扇低速档电路，使风扇停转。此开关工作点发生漂移后，即低于70℃时触点仍然闭合，因此使风扇运转时间延长。后来，将此开关放在55℃~60℃的温度下试验，测量其触点仍然闭合，证明上述判断是正确的。 3 / 3
发动机冷却风扇
引言 汽车发动机在高温工作环境下必须得到适度的冷却，以使其保持在适宜的温度下工作，才能满足发动机良好的工作性能、耐久性和废气排放的要求。发动机冷却系统在此起着关键作用。而发动机冷却系统的控制技术，主要就是冷却风扇的控制技术。如何以最低的成本、最低的功耗，最好地完成发动机冷却系统的冷却任务，冷却风扇控制技术值得深入的研究分析。 1 冷却风扇控制技术分类 汽车发动机的冷却系统有空气冷却和液体冷却2种形式。目前最常用的是液体冷却。即用于冷却的液体经过循环系统，再通过散热器散热来使发动机降温，冷却风扇用来给散热器通过风速强制补风，以满足发动机适度冷却的需要。从冷却风扇工作形式来看，冷却风扇的控制方式有3种：一是适用于大型车辆和重型车辆的机械驱动控制方式；--是与发动机ECU 无关、环境参数独自监控的自控电动控制方式；三是综合发动机、空调、压缩机、车速等多种参数信息的综合型智能控制方式。前者主要是利用机械传动原理。或用发动机曲轴直接带动，或由发动机皮带带动冷却风扇；后两者才体现了真正意义上的发动机冷却风扇控制技术。 从冷却风扇驱动控制模块来看，冷却风扇的控制技术可分为两大类，一是集中于发动机动力系统控制模块控制的集中式控制；二是独立于发动机外或与发动机有通讯联系的分体式控制。集中式控制，即指冷却风扇的控制由兼有发动机的喷油、点火、排放、空调、冷却风扇等多种控制功能的发动机动力总成控制模块执行。由它统一协调调度，来保障发动机良好的动力性、经济性、排放性。分体式控制，即指脱离了发动机，由外部的电子控制模块来完成驱动风扇，以达到冷却系统使发动机适度冷却的目的。这个外部的电子控制模块就是我们所谓发动机冷却风扇控制器。 各种风扇控制类型、控制技术各有特点。大汽车厂商根据不同情况各取所需，因而目前各种控制技术种类并存。 2 冷却风扇控制技术评析 2.1集中式控制类型——发动机动力系统控制模块 典型例子是美国通用系列轿车，如赛欧、别克基本型，东风神龙的毕加索、塞纳也是如此将冷却风扇的控制集成在其中发动机动力系统控制模块(PCM)中。对环境温度、空调压缩机压力，冷却液温度，进气温度等传感器信号进行采样以控制外部功率继电器，从而控制高和低速两个风扇。 安装位置：在空气滤清器中，离冷却风扇较远。 特点和评析：采样信息多，便于智能化控制和统一协调管理。只能控制两个同定风速。PCM负荷工作任务量大，时效性比分体式差。 2.2分体式控制类型一 2.2.1单纯继电器控制电路
汽车发动机冷却系统的设计原则
发动机冷却系统的设计原则 （李勇） 水冷式汽车发动机冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、缸体水道、缸盖水道、风扇及连接水管、冷却液等组成。我们主机厂主要根据整车布置及发动机功率的要求来选定散热器及各零部件的形状、大小，并合理布置整个冷却系统，保证发动机的动力性、经济性、可靠性和耐久性，从而提高整车的性能。 一、冷却系统的总体布置原则 冷却系统总布置主要考虑两方面，一是空气流通系统；二是冷却液循环系统。因此在设计中必须做到提高进风系数和冷却液循环中的散热能力。 1，提高进风系数。要做到提高进风系数就必须要做到：（1）减小空气的流通阻力，（2）降低进风温度，防止热风回流。 （1）减小空气的流通阻力 设计中应尽量减少散热器前面的障碍物，进风口的有效进风面积不要小于60﹪的散热器芯部正面积；在整车布置允许的前提下，尽可能采用迎风正面积较大的散热器；风扇与任何部件的距离不应小于20mm，这样就可以组织气流通畅排出，可以减少风扇后的排风背压。 （2）降低进风温度， 要合理布置散热器的进风口，提高散热器与车身、发动机舱接合处的密封性，防止热风回流。 （3）合理布置风扇与散热器芯部的相对位置 从正面看，尽量使风扇中心与散热器中心重合，并使风扇直径与正
方形一边相等，这样可以使通过散热器的气流分布最为均匀，或者使风扇中心高一下些，使空气流经散热器上部的高温高效区。 另：考虑发动机振动的因素，风扇和护风罩之间的间隙应该在20mm 以上。 从轴向看，尽可能加大风扇前端面与散热器之间的距离，并合理设计护风罩。要使气流均匀通过散热器芯部整个面积，必须要求风扇与散热器之间保持一定的距离，一般对载货汽车，风扇与散热器芯部之间的距离不得小于50mm。 2，提高冷却液循环中的散热能力 要提高冷却液循环中的散热能力，提高冷却液循环中的除气能力是关键。冷却系统的气体会造成水泵流量下降，使散热器的冷却率下降；还会造成发动机水套内局部沸腾，致使局部热应力猛增，影响发动机性能；在热机停工况，气体还会造成冷却液过多的损失。因此要提高冷却液循环中的除气能力，其措施就是设计膨胀水箱和相应的除气管路（当散热器位置比发动机位置高时，可以在散热器上部直接开一个注水口，并在注水口上用一压力式的散热器盖即可，我厂的农用车型的散热器就是采用此方式进行排气及加水）。 二、散热器的选择 （1）现在我厂基本上全部都采用铜制散热器，芯部结构为管带式的。散热器要带走的热量Q w，按照热平衡的试验数据或经验公式计算：Q w=（A·g e·Ne·h n）/3600 kJ/s 式中： A—传给冷却系统的热量占燃料热能的百分比，对柴油机A=0.18～0.25
发动机冷却系统设计规范
编号： 冷却系统设计规范 涛 编制：万 校对： 审核： 批准： 厦门金龙联合汽车工业有限公司技术中心 年月日
一、概述 要使发动机正常工作，必须使其得到适度的冷却，冷却不足或冷却过度均会带来严 重的影响。 冷却不足，发动机过热，会破坏各运动机件原来正常的配合间隙，导致摩擦阻力增 加，磨损加剧，特别是活塞环和气缸壁之间的运动，严重时会发生烧蚀、卡滞，使发动 机停转或者发生“拉缸”现象，刮伤活塞或气缸，更严重时还会发生连杆打烂气缸体现 象。也会使润滑油变稀，运动机件间的油膜破坏，造成干摩擦或半干摩擦，加速磨损。 同时会降低发动机充气量，使发动机功率下降。 发动机过度冷却时，由于冷却水带走太多热量，使发动机功率下降、动力性能变差。 发动机过冷，气缸磨损加剧。同时，由于过冷，混合气形成的液体，容易进入曲轴箱使润 滑油变稀，影响润滑作用。 由此可见，使发动机工作温度保持在最适宜范围内的冷却系，是何其重要。一般地， 发动机最适宜的工作温度是其气缸盖处冷却水温度保持在80℃~90℃，此时发动机的动力性、经济性最好。 二、冷却系统设计的总体要求 a)具有足够的冷却能力，保证在所有工况下发动机出水温度低于所要求的许用值（一 般为55°）； a)冷却系统的设计应保证散热器上水室的温度不超过99 ℃。 c)采用105 kPa 压力盖，在不连续工况运行下，最高水温允许到110 ℃，但一年中 水温达到和超过99 ℃的时间不应超过50 h。 d) 冷却液的膨胀容积应等于整个系统冷却液容量的6 %。 e)冷却系统必须用不低于19 L/min 的速度加注冷却液，直至达到应有的冷却液平面， 以保证所有工作条件下气缸体水套内冷却液能保持正常的压力。 三、冷却系统的构成 液体冷却系主要由以下部件组成：散热器、风扇、风扇护风罩、皮带轮、风扇离合器、 水泵、节温器、副水箱、发动机进水管、发动机出水管、散热器除气管、发动机除气管等。 第 2 页
发动机冷却风扇系统的电路原理
爱丽舍轿车发动机冷却风扇系统的电路原理如图8-7所示，下面对该原理图说明如下。 1.将点火开关旋至M位，发动机未起动时，因发动机机油压力很低，机油压力开关触点 闭合，组合仪表上的水温报警灯和STOP（停车检查）灯同时点亮，水温报警灯的电流走向为：蓄电池+→发动机舱保险盒BF01→点火开关CA00→座舱保险盒F12→组合仪表上的水温报警灯→组合仪表上的二极管→机油压力开关4110→搭铁；STOP灯的电流走向为：蓄电池+→发动机舱保险盒BF01→点火开关CA00→座舱保险盒F2→组合仪表上的STOP灯→组合仪表上的二极管→机油压力开关4110→搭铁。 2.发动机起动运行后，发动机机油上升到1bar以上，机油压力开关中的触点被油压推开， 因水温报警灯和STOP灯电流的搭铁回路被切断，二灯同时熄灭。 3.发动机运行时，如水温达到97℃以上，水温传感器4005将此信号传递给发动机ECU,于 是发动机ECU就控制风扇继电器1502线圈通电工作，继电器1502线圈的电流走向为：蓄电池+→发动机舱保险盒BF01的F5和F6→密封双继电器1304的触点（注：发动机运行时，密封双继电器一定工作，见学习任务2）→继电器1502的线圈→发动机ECU的48MK4脚→发动机ECU内的电子开关→发动机ECU的48MM4脚→搭铁点MC12；继电器1502线圈通电后，其触点闭合，于是左、右风扇串联通电低速旋转，左、右风扇的电流走向为：蓄电池+→发动机舱保险盒BF01的F4→继电器1502的触点→右风扇1511→继电器1504的触点→继电器1503的5V5和5V4脚→左风扇1512→搭铁点MC10。 4.发动机运行时，如水温达到101℃以上，水温传感器4005将此信号传递给发动机ECU, 于是发动机ECU就控制风扇继电器1502、1503和1504的线圈都通电工作，继电器1502线圈的电流走向与上述相同；继电器1504线圈的电流走向：蓄电池+→发动机舱保险盒BF01→点火开关CA00→导线CC4-CMB2-CMB1→继电器1504的线圈→发动机ECU的48MJ4脚→发动机ECU内的电子开关→发动机ECU的48MM4脚→搭铁点MC12；继电器1503线圈的电流走向：蓄电池+→发动机舱保险盒BF01→点火开关CA00→导线CC4-CMB2-CMA→继电器1503的线圈→发动机ECU的48MJ4脚→发动机ECU内的电子开关→发动机ECU的48MM4脚→搭铁点MC12；继电器1502、1503和1504线圈通电后，其触点动作，于是左、右风扇并联通电高速旋转；左风扇1512的电流走向为：蓄电池+→发动机舱保险盒BF01的F3→继电器1503的触点→左风扇1512→搭铁点MC10； 右风扇1511的电流走向为：蓄电池+→发动机舱保险盒BF01的F4→继电器1502的触点→右风扇1511→继电器1504的触点→搭铁点MC10。
冷却风扇及风扇控制装置
冷却风扇： 1、作用： 是提高流经散热器空气的流量和流速，从而增加散热效果，同时对发动机附属不件进行散热 2、按结构材质不同分类： 1）钢片2）铝合金3）塑料4）尼龙 按控制方式不同分类： 机械式风扇控制：（1）硅油式风扇（2）电磁风扇离合器 电动风扇控制装置： 机械风扇控制（硅油风扇控制装置A6例） 安装位置：安装在风扇驱动器与风扇之间 组成：1）主动板2）主动轴3）轴承4）壳体5)从动板6）阀片7）双金属感温器8）阀片轴9）前盖10）进油孔11）回油孔12）泄油孔 工作原理： 1）当发动机温度较低时，流经散热器的空气温度较低，感温器不带动阀片偏转从动板上的阀孔被阀片封闭（进油孔）储油腔内的硅油不能进入工作腔，主动板的旋转不能带动从动片，风扇离合器处于分离状态。 2）发动机温度较高时（85摄氏度时）双金属片感温器发生变形，并带动阀片轴使阀片转过一定的角度从动板上的进油孔被打开，硅油从储液腔通过进油孔进入工作腔，并流入从动板与主动板及主动板与壳体之间的间隙内。由于硅油的密度很大因此主动片可通过硅油带动从
动片及壳体一起高速旋转，这时离合器处于接合状态。在离心力的作用下甩向外部经回油孔流回储油腔，再经进油孔流入工作腔不段循环。 3）泄油孔的作用是防止风扇离合器处于静态时从阀片轴周围漏油4、硅油风扇控制装置常见故障： 1）故障现象： （1）发动机水温低于65摄氏度时加速时风扇声音大使发动机停止用手转动风扇阻力大或不转动。 （2）发动机水温高于65摄氏度时加速时声音和低于65摄氏度时声音一样，或发动机停止时用手转动阻力小或无阻力2）故障原因： （1）是进油孔常开轴承烧死 （2）是进油孔常关或不开内部无硅油 3）故障排除：更换硅油式风扇 三、电动风扇控制装置： 1、按控制方式不同分类：1）温度开关控制 2）电脑根据温度控制式 2、温度开关控制式： 1）组成：风扇电机继电器温控开关 2）工作原理：
发动机冷却系统散热量确定及水箱、风扇参数确定方法
发动机冷却系统散热量确定及水箱、风扇参数确定方法 1.发动机冷却水散热量Φ（Kcal/h） 冷却系应散发出去的热量与发动机的形式及功率大小有关。对于我厂6110系列增压中冷发动机，额定点工况下冷却水散热量约占燃料总发热量的22～25％，对于4D32发动机，该值约为25~30％。考虑到冷却系设计的安全性，一般取上限。 2.水循环流量q v，w 冷却水的循环流量是根据冷却系应散发出去的热量Φ，由热平衡方程计算：( Kcal/h) 其中：Δt w为冷却水温差；在热平衡温度下，冷却水流经发动机的温升应等于冷却水流经水箱的温降。该值一般为6～12°C。 ρw 为冷却水密度；一般取1000Kg/m3 C p，w为冷却水定压比热容，一般取1Kcal/(Kg.°C) 1千卡（Kcal）=4 186焦耳。。1兆焦（MJ）=1 000 000焦耳。。所以1MJ/kg=239Kcal/kg 3.冷却空气体积流量q v,a 冷却空气的流量，即冷却风扇的供风量，也是根据冷却系应散发出去的热量Φ，由热平衡方程计算：( Kcal/h） 其中：Δt a为冷却空气进出水散热器温升；该值一般为30°C。 ρa 为空气密度；一般取1.05~1.2Kg/m3 C p，a为空气定压比热容，一般取0.2393Kcal/(Kg.°C) 4.风扇的选型设计 风扇选型设计要有三个前提条件 冷却系统所需要风量（发动机厂提供） 冷却风道的全气路阻力曲线（即风扇所需提供的静压头）（汽车厂提供）
可供选用的风扇特性曲线（某一转速下的压力与流量的关系）（风扇设计部门或制造厂提供） 选择风扇时，首先在风扇性能曲线上找到冷却系统所需风量下的压力值，同时在全气路阻力曲线上找到该风量下气路阻力值。当前者大于后者时，系统可以稳定工作。同时还需综合考虑风扇的驱动功率、噪音水平、传动比、安装空间等因素。 5.冷却水箱（散热器）的选型设计 水箱选型设计注重的是水箱参数与冷却系统总体的匹配。选型设计时，除冷却系统对散热器设计要求（设计输入）都已经确定外，还要求有可供选用的散热器传热与阻力曲线。 对散热器选型设计要求包括以下内容： 要求散热器散走的热量ΦKw（考虑到散热器焊接质量、使用中形成的污垢、堵塞及其它不可预见因素所造成的散热能力下降，设计要求散热量应比要求散热量大10～15％） 热侧冷却水流量q v,w L/min 热侧冷却水入口温度t w1 °C 冷却空气流量q v,a m3/m 冷却空气入口温度t a1 °C 水侧允许的阻力损失Δp w kPa 空气侧允许的阻力损失Δp a kPa 散热器允许的空间安装尺寸 供选用的散热器传热与阻力曲线应包括以下内容（水箱生产或设计部门提供）：