汽車專業(yè)畢業(yè)論文范文

1、婁底職業(yè)技術學院 畢業(yè)論文設計婁底職業(yè)技術學院畢 業(yè) 設 計（論文） 設計（論文）題目 發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的維護 系 部 汽車學院 專 業(yè) 汽車檢測與維修 班 級 13檢修2班 學 生 姓 名 蘇振華 學 號 201420130399 指 導 教 師 陳寶華 摘 要發(fā)動機過熱往往不是由一個癥狀明顯的大問題引發(fā)的，而很可能是由一些不起眼的小故障導致的。正確的做法是：把這些不起眼的小故障列入診斷清單，逐一檢查。請相信，這樣做花費不了多長時間，卻可以收到事半功倍的效果。 目 錄1 引言12 冷卻系的概述13 水冷卻系統(tǒng)的組成及維護23.1 水泵43.2 節(jié)溫器43.3 風扇43.4 散熱器53.5 汽缸

2、水套及其他密封裝置53.6 冷卻系統(tǒng)智能控制53.6.1 系統(tǒng)組成53.6.2 單片機控制系統(tǒng)工作原理63.6.3 單片機系統(tǒng)控制過程64 冷卻系統(tǒng)的檢修75 溫度設定點75.1 提高溫度設定點85.2 降低溫度設定點8結 論8參考文獻9謝 辭101 引言一臺發(fā)動機，冷卻系統(tǒng)的維修率一直居高不下，往往會引起發(fā)動機其他構件損壞，特別是隨著車輛行駛里程的增加，冷卻系統(tǒng)的工作效率逐漸下降，對發(fā)動機的整體工作能力產生較大影響，冷卻系統(tǒng)的重要性在于維護發(fā)動機常溫下工作，尤如人體的皮膚汗腺，如果有一天，人體的汗腺不能正常工作，那么身體內的熱量將無法散去，輕則產生中暑,重則休克。2 冷卻系的概述冷卻系統(tǒng)主要

3、由散熱器，冷卻風扇，冷卻水泵，節(jié)溫器，補償水桶，發(fā)動機機體和氣缸蓋中的水套及其他附加裝置等組成。冷卻系統(tǒng)的功能是使發(fā)動機在所有工況下都保持在適當的溫度范圍內。冷卻系統(tǒng)既要防止發(fā)動機過熱，也要防止冬季發(fā)動機過冷。在發(fā)動機冷起動之后，冷卻系統(tǒng)還要保證發(fā)動機迅速升溫，盡快達到正常的工作溫度。在發(fā)動機工作期間，最高燃燒溫度可能達到2500攝氏度，即使在怠速或中等轉速下，燃燒室的平均溫度也在1000攝氏度以上。因此，與高溫燃氣接觸的發(fā)動機零件受到強烈的加熱。在這種情況下，若不進行適當的冷卻，發(fā)動機將會過熱，工作過程惡化，零件強度降低，機油變質，零件磨損加劇，最終導致發(fā)動機動力性，經濟性，可靠性及耐久性的

4、全面下降。但是，冷卻過度也是有害的。過度冷卻或使發(fā)動機時間在低溫下工作，均會使散熱損失和摩擦損失增加，零件磨損加劇，排放惡化，發(fā)動機工作粗暴，發(fā)動機功率下降及燃油消耗率增加。冷卻系統(tǒng)能夠很好地解決以上問題。3 水冷卻系統(tǒng)的組成及維護汽車發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)是保持發(fā)動機正常工作的重要部件，如果發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的維修率很高，就會引起發(fā)動機其他部件的損壞，使發(fā)動機的整體工作能力受到影響，因此，汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的維護與保養(yǎng)就顯得尤為重要，冷卻系統(tǒng)配件包含：散熱器、水泵、散熱器電子扇總成、節(jié)溫器、水泵總成、散熱器補水壺、散熱器風扇、散熱器下護板、散熱器蓋、散熱器上護板、節(jié)溫器蓋、水泵皮帶輪、散熱器風扇葉、三

5、通、散熱器水溫傳感器、散熱器風圈、散熱器風扇、水管、散熱網、散熱器風扇電機、上下水管、散熱器風扇偶合器、散熱器支架、溫控開關等。在冬季保養(yǎng)汽車時，一定別忽視汽車冷卻系統(tǒng)的保養(yǎng)，在水箱中加入汽車防凍液，而且是優(yōu)質汽車防凍液，因為好的汽車防凍液不僅能防止結冰，而且能防止生銹和結垢，抑制泡沫產生，消除氣阻，抑制鋁制部件的點蝕和氣蝕，保障水泵正常工作。在冬季保養(yǎng)時還應對汽車冷卻系統(tǒng)進行清洗，因為在水箱和水道內的鐵銹和水垢會限制防凍液在系統(tǒng)中流動，從而降低散熱效果，導致發(fā)動機過熱，甚至造成發(fā)動機損壞。清洗汽車冷卻系統(tǒng)時用質量好的冷卻系統(tǒng)強力清洗劑，能有效地把整個冷卻系統(tǒng)內的鐵銹、水垢和酸性物質完全清除干

6、凈，清洗下來的水垢不是大片脫落，而呈現(xiàn) 粉末狀懸浮在冷卻液中，不會堵塞發(fā)動機內的小的水道。而一般的汽車清洗劑，無法清除水道內的水垢和酸性物質，有時甚至會堵塞水道，并且要拆下水箱進行清洗。3.1 水泵發(fā)動機冷卻是由冷卻液的循環(huán)來實現(xiàn)的，強制冷卻液循環(huán)的部件是水泵，它由曲軸皮帶帶動，推動冷卻液在整個系統(tǒng)內循環(huán)。因此皮帶出現(xiàn)打滑、松弛、老化會影響冷卻時泵的功率。目前最先進的水泵是寶馬新一代直六發(fā)動機上采用的電動水泵，它能精確的控制水泵的轉速，并有效的減少了對輸出功率的損耗。3.2 節(jié)溫器冷卻液對發(fā)動機的冷卻，要根據發(fā)動機的工作情況而隨時調節(jié)。當發(fā)動機溫度低的時候，冷卻液就在發(fā)動機本身內部做小循環(huán)，當

7、發(fā)動機溫度高的時候，冷卻液就在發(fā)動機散熱器之間做大循環(huán)。實現(xiàn)冷卻液做不同循環(huán)的控制部件是節(jié)溫器。可以將節(jié)溫器看作一個閥門，其原理是利用可隨溫度伸縮的材料（石蠟或乙醚之類的材料）做開關閥門，當水溫高時材料膨脹頂開閥門，冷卻液進行大循環(huán)，當水溫低時材料收縮關閉閥門，冷卻液小循環(huán)。這里值得說明的是，切勿將節(jié)溫器摘掉，否則會導致發(fā)動機過冷而難以啟動。 3.3 風扇為了提高散熱器的冷卻能力，在散熱器后面安裝冷卻風扇強制通風，冷卻風扇有在正面安裝的，也有在側面安裝的，汽車在高速行駛過程中，冷卻風扇將外面的空氣吸引進來，利用自然風，起到冷卻的作用。以前的轎車散熱器風扇是由曲軸皮帶直接帶動的，發(fā)動機啟動它就要

8、轉，不能視發(fā)動機溫度變化而變化，為了調節(jié)散熱器的冷卻力，要在散熱器上裝上活動百頁窗以控制風力進入。現(xiàn)在已經普遍使用風扇電磁離合器或者電子風扇，當水溫比較低時離合器與轉軸分離，風扇不動，當水溫比較高時由溫度傳感器接通電源，使離合器與轉軸接合，風扇轉動。同樣，電子風扇由電動機直接帶動，由溫度傳感器控制電動機運轉。由于電動風扇的電源不受點火開關的控制，當散熱器中冷卻液溫度下降至93-98時風扇停轉。如果發(fā)動機熄火后，散熱器中液溫若高于88-93，電動風扇運轉是不正常的。如果低于88時風扇仍轉，則是不正常的；而溫度高于98時，仍不轉也是不正常的。當溫度高于105時，溫控開關高溫部分接通，電源接通電動機

9、便高速運轉；當溫度達到120時，冷卻水溫過高，報警指示燈閃亮，為風扇有故障或冷卻液不足。如電動機風扇不轉，先檢查和更換熔斷絲，或檢修溫控開關，必要時再查看電風扇有無損壞。3.4 散熱器散熱器兼作儲水及散熱作用，再此之上還裝有膨脹水箱。因為單純依賴散熱器有幾個缺點，一是水泵吸水一側因壓力低而容易沸騰，水泵的葉輪容易穴蝕；二是氣水分離會產生氣阻；三是溫度高冷卻液容易沸騰。因此設計師就加裝了膨脹水箱，它的上下兩根水管分別與散熱器上部和水泵進水口聯(lián)接，防止上述問題的產生。散熱水箱從外觀看狀似蜂窩，做成這種形狀是為了增加水箱的散熱面積，以增強散熱效果；因此要保持散熱水箱的清潔，以防止因散熱水箱堵塞帶來的

10、發(fā)動機冷卻系統(tǒng)冷卻液溫度過高。3.5 汽缸水套及其他密封裝置它相當于發(fā)動機燃燒室周圍的水道，當發(fā)動機產生大量的熱時，汽缸水套將發(fā)揮降溫的作用在發(fā)動機中，水和油的管道涇渭分明、互不干涉，如果發(fā)現(xiàn)冷卻液中有油，就說明水路和油路發(fā)生了穿孔現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)這種情況，水溫表的水溫會急劇上升，這時一定要及時采取措施。只要是流體，都有泄漏的可能。因此在冷卻系統(tǒng)的各個零部件之間的接口處應注意防漏，如涂密封膠，擰緊緊固卡圈，定時更換密封圈等。3.6 冷卻系統(tǒng)智能控制系統(tǒng)由于汽車運行過程中產生強烈的振動、熱輻射和電磁干擾，因此對該系統(tǒng)電路有特殊要求：1.電路要有較高的抗振動能力，以適應不同路況、車況的要求。提高系統(tǒng)

11、整體的可靠性和穩(wěn)定性。2.電路應采取有效的防護隔離措施，以提高其抗干擾能力。3.6.1 系統(tǒng)組成該系統(tǒng)由電控冷卻風扇、電控節(jié)溫器、電控導風板、微控制機構組成。電控冷卻風扇由電動機驅動；電控節(jié)溫器利用電加熱引起雙金屬片變形，由雙金屬片變形帶動節(jié)溫閥旋轉運動，來改變大小循環(huán)；電控導風板由雙向電動機通過傳動機構使之打開或關閉；微控制機構是利用89C51開發(fā)的單片機控制系統(tǒng)。 3.6.2 單片機控制系統(tǒng)工作原理由溫度傳感器感受發(fā)動機水溫的變化，同時把溫度信號轉變?yōu)橥涑煞幢汝P系的電壓模擬信號。這些信號經過處理(電容器低通濾波、校正和電壓跟隨器耦合)送入A/D轉換器(ADC0809)中INO信號通道。由

12、A/D轉換器把采集來的模擬電壓信號轉換為數字信號并讀入單片機，89C510單片機89C51根據不同的輸入信號分析處理去控制驅動電路，實現(xiàn)對節(jié)溫器繼電器、導風板繼電器和風扇繼電器的控制。即可實現(xiàn)對發(fā)動機冷卻能力的智能控制。3.6.3 單片機系統(tǒng)控制過程當發(fā)動機預熱時(發(fā)動機水溫(70)，單片機根據檢測來的溫度數據處理分析向執(zhí)行元件發(fā)出控制信號，使其完成如下操作。a.電控冷卻風扇不工作；b.電控導風板關閉狀態(tài)；c.電控節(jié)溫器處于小循環(huán)狀態(tài)。由于導風板關閉，冷卻風扇不工作，以至冷卻空氣不能進入散熱器；同時節(jié)溫器處于小循環(huán)(加熱電阻絲通電)，發(fā)動機水溫上升很快。當水溫升至75，單片機根據檢測來的溫度數

13、據處理分析向執(zhí)行元件發(fā)出控制信號，使電控節(jié)溫器的加熱電阻絲斷電(讓其進入大循環(huán)控制狀態(tài))。當水溫達到80時，單片機又發(fā)出指令，使電控導風板處于敞開狀態(tài)。此時可充分利用汽車行駛迎面風對散熱器的冷卻作用，盡量減少冷卻風扇的工作時間。當水溫高達95時，單片機經數據分析發(fā)出控制指令使電控冷卻風扇工作，而讓節(jié)溫器仍處于大循環(huán)狀態(tài)，導風板仍處于敞開狀態(tài)。這時冷卻系統(tǒng)的冷卻能力最大，實現(xiàn)快速降溫。當發(fā)動機水溫降至89時，單片機根據采樣數據分析處理發(fā)出控制指令，使執(zhí)行元件完成以下操作。a.電控冷卻風扇不工作；b.電控導風板處于敞開狀態(tài)；c.電控節(jié)溫器處于大循環(huán)狀態(tài)。這樣，直到發(fā)動機水溫返升至95，電控冷卻風扇

14、又重新工作。4 冷卻系統(tǒng)的檢修常見引起發(fā)動機過熱的原因有:冷卻空氣流量減少(如散熱器阻塞等)；散熱風扇不工作；低速上坡，環(huán)境溫度過高；V型皮帶過松，轉動效率差；以及缸體有水垢，節(jié)溫器失效，水泵損壞，熱敏開關失靈等。為防止冷卻液溫度過高，在使用中必須保持散熱器和水套清潔、冷卻液數量充足、風扇皮帶張緊適當，以防發(fā)動機在負荷工作時間過長。必須注意以下要點:1.保持冷卻系(尤其散熱器)外部和內部清潔，是提高散熱效能的重要條件。散熱器外部沾有泥污或碰撞變形，均合影響風量流通，使冷卻液溫度過高，必要時清洗或修復。2.按規(guī)定使用防凍冷卻液，保持冷卻液數量充足。正確的冷卻液液面高度:當發(fā)動機處于冷態(tài)時，冷卻液

15、液面在膨脹箱內，位于最高和最低標志之間。膨脹箱內裝有自動液位報警傳感器，當箱內液面過低時、位于儀表板上的冷卻液溫度報警燈問爍，應及時予以添加。3.應保持風扇皮帶張緊力適當，風扇正常工作。皮帶過松影響水循環(huán)，加劇其磨損；過緊易損壞軸承。4.熱敏開關連接良好，若有松動會影響風扇換檔變速及正常運轉；如果發(fā)現(xiàn)冷卻系溢水，應及時檢查節(jié)溫器技術狀況。5.防止發(fā)動機大負荷、長時間工作，以免水溫過高；上坡及時換檔，減輕負荷。汽車長時間坡道行駛、擋住低或是環(huán)境溫度較高時，應注意散熱。更換冷卻液時，將儀表板的暖風開關撥至右端使暖風控制閥全開，拆下冷卻液膨脹箱蓋，松開水泵口軟管夾箍，拉出冷卻液軟管，放出冷卻液后再將

16、軟管夾箍擰緊。在膨脹箱中加入冷卻液，直到液面高度與最高標志齊平為止。擰緊膨脹箱蓋。啟動發(fā)動機，直到風扇運轉，將發(fā)動機熄火，檢查冷卻液高度，必要時補充。膨脹箱內冷卻液不能注滿，加注1/2即可，一般使用2年左右更換一次。5 溫度設定點發(fā)動機工作溫度的極限值取決于排氣門周圍區(qū)域最高溫度。最理想的情況是按金屬溫度而不是冷卻液溫度控制冷卻系統(tǒng)，這樣才能更好地保護發(fā)動機。由于冷卻系統(tǒng)設定的冷卻溫度是以滿負荷時最大散熱率為基礎，因此，發(fā)動機和冷卻系統(tǒng)在部分負荷時處于不太理想狀態(tài)，如市區(qū)行駛和低速行駛時，會產生高油耗和排放。 通過改變冷卻液溫度設定點可改善發(fā)動機和冷卻系統(tǒng)在部分負荷時的性能。根據排氣門周圍區(qū)域

17、溫度極限值，可升高或降低冷卻液或金屬溫度設定點。升高或降低溫度點都各有特點，這取決于希望達到的目的。 5.1 提高溫度設定點提高工作溫度設定點是一種比較受歡迎的方法。提高溫度有許多優(yōu)點，它直接影響發(fā)動機損耗和冷卻系統(tǒng)的效果以及發(fā)動機排放物的形成。提高工作溫度將提高發(fā)動機機油溫度，降低發(fā)動機摩擦磨損，降低發(fā)動機燃油消耗。 研究表明，發(fā)動機工作溫度對摩擦損失有很大影響。將冷卻液排出溫度提高到150，使氣缸溫度升高到195，油耗則下降4%-6%。將冷卻液溫度保持在90-115范圍內，使發(fā)動機機油的最高溫度為140，則油耗在部分負荷時下降10%。 5.2 降低溫度設定點降低冷卻系統(tǒng)的工作溫度可提高發(fā)動

18、機充氣效率，降低進氣溫度。這對燃燒過程、燃油效率及排放有利。降低溫度設定點可以節(jié)省發(fā)動機運行成本，提高部件使用壽命。 結 論汽車冷卻系統(tǒng)對汽車來說是至關重要的，發(fā)動機就如同人類的心臟，如果不好好保護就會受到威脅，現(xiàn)在隨著科技發(fā)展，冷卻系統(tǒng)不象以往那樣只是單純的水冷循環(huán)，現(xiàn)在冷卻系統(tǒng)智能控制很受歡迎，所以在以后的汽車發(fā)展中，單純的冷卻系統(tǒng)不會站主導位置了，雖然智能控制要求很高，但是在高級轎車中很實用，它代表著未來冷卻系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)方向，智能冷卻系統(tǒng)控制將會作為標準裝置在汽車上，未來一段時間在冷卻系統(tǒng)中將占主導位置；而智能控制將會提高發(fā)動機的使用壽命，保障汽車的安全行駛,提高人身安全等原因，將來智能控制冷卻系統(tǒng)的發(fā)展將占主導位置。參考文獻1 楊萬福.發(fā)動機原理與汽車性能.北京：高等教育出版社，20042 孔憲輝.張廣坤。汽車故障診斷技術。北京：高等教育出版社,20023 張子波.汽車發(fā)動機構造與維修。北京：高等教育出版社，20054 陳家瑞等.汽車構造.北京:人民交通出版社,20035 黃虎等.現(xiàn)代汽車維修.上海:上海交通大學出版社,20016 王義春 楊英俊 谷中麗 混合動力車輛冷卻系統(tǒng)優(yōu)化設計（J）北京理工大學學報2004.17 高鏡惠 花松 汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的模糊控制（J）小型內燃機與摩托