電控水泵冷卻系統(tǒng)通過單片機(jī)對發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)中電水泵和電風(fēng)扇實(shí)行聯(lián)合控制,其散熱能力可根據(jù)發(fā)動機(jī)的實(shí)際散熱需要自動調(diào)節(jié)。根據(jù)發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)改進(jìn)前后測試數(shù)據(jù)可以看出,改進(jìn)后的發(fā)動機(jī)具有冷啟動性能好、暖機(jī)時間短、節(jié)約燃油、防止過熱等優(yōu)點(diǎn)。

　　在汽車發(fā)動機(jī)傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)中，由于水泵和風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速受發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速限制，不能根據(jù)發(fā)動機(jī)工況自動調(diào)節(jié)。這些不良現(xiàn)象降低了發(fā)動機(jī)的有效功率，增加了燃油的消耗。為了解決上述問題，必須對電控水泵冷卻系統(tǒng)進(jìn)行研究。在本冷卻系統(tǒng)中，單片機(jī)可根據(jù)水溫信號通過水溫控制程序輸出PWM 控制信號實(shí)現(xiàn)對電水泵和電風(fēng)扇的調(diào)速。該系統(tǒng)能夠根據(jù)發(fā)動機(jī)的散熱要求自動調(diào)節(jié)散熱能力，從而可克服傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的各種弊端。

電控水泵冷卻系統(tǒng)的設(shè)計方案

整體設(shè)計方案

　　該冷卻系統(tǒng)主要由控制單元ECU、電風(fēng)扇、電動水泵、水溫傳感器、調(diào)速電路和散熱器等組成。該冷卻系統(tǒng)控制裝置的原理如圖1 所示，水溫傳感器將采集到的溫度直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號傳給ECU，ECU 對數(shù)字信號進(jìn)行處理后發(fā)出指令，調(diào)節(jié)電風(fēng)扇和電水泵的轉(zhuǎn)速對冷卻系統(tǒng)的散熱能力進(jìn)行調(diào)節(jié)。該系統(tǒng)是一種動態(tài)隨機(jī)測控反饋系統(tǒng)，可根據(jù)當(dāng)前水溫和目標(biāo)水溫通過調(diào)節(jié)驅(qū)動電路中PWM 的占空比，改變輸出到直流電機(jī)的平均電壓，以實(shí)現(xiàn)電風(fēng)扇和電動水泵轉(zhuǎn)速的自動調(diào)節(jié)，最終使發(fā)動機(jī)工作在最佳溫度范圍內(nèi)。

　　冷卻系統(tǒng)中電水泵、電風(fēng)扇的選型設(shè)計本試驗(yàn)采用解放牌CA6361A1 客車，發(fā)動機(jī)的型號為DA462 － 1A/D，額定功率為32 kW，額定轉(zhuǎn)速為5000 r /min。在電水泵、電風(fēng)扇的選型設(shè)計過程中，對冷卻系統(tǒng)的冷卻參數(shù)做了估算，并綜合考慮了改進(jìn)后的冷卻系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確選型。在電水泵和電風(fēng)扇選型之前，先估算發(fā)動機(jī)對冷卻系統(tǒng)所要求的散熱量，根據(jù)熱平衡的熱量分配，確定進(jìn)入冷卻系統(tǒng)中的熱量，由發(fā)動機(jī)散入冷卻系統(tǒng)中的熱量來確定所需冷卻水的循環(huán)量及冷卻空氣的循環(huán)量，最終完成對電水泵和電風(fēng)扇的選型設(shè)計。

　　采用電控水泵冷卻系統(tǒng)比較傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)來說，發(fā)動機(jī)具有冷啟動性能好、暖機(jī)時間短、燃油經(jīng)濟(jì)性好、防止過熱等優(yōu)點(diǎn)。這對于現(xiàn)代發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的不斷完善，實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：
　　[1]鄒國華,馬淑媛.水泵變頻能耗的試驗(yàn)研究[J].流體機(jī)械,2011,39(10):7-9.
　　[2]內(nèi)燃機(jī)能量流失機(jī)理分析和研究[J].內(nèi)然機(jī)學(xué)報,1989(1).
　　[3]楊寧,單片機(jī)與控制技術(shù)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2005.3
　　[4]翟麗,郭新民.汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的智能控制[J].汽車電器,2001,(1):15-16.
　　[5]紀(jì)光霽.發(fā)動機(jī)溫度精確控制的研究[D].南京:南京林業(yè)大學(xué),2007.
　　[6]劉毅.內(nèi)燃機(jī)工作溫度對使用壽命的影響[J].汽車技術(shù),2000,(4):34-36.
　　[7]申劍,仇寶云,裴蓓,等.大型燈泡貫流泵機(jī)組電機(jī)冷卻系統(tǒng)比較[J].流體機(jī)械,2011,39(6):34-37.
　　[8]陳向陽,袁丹青,楊敏官,等.300MWe級核電站主泵流固耦合傳熱研究[J].流體機(jī)械,2010,38(1):25-28.