1、1 第七章第七章 電控節溫器技術電控節溫器技術2 第一節第一節 概概 述述 目前，汽車發動機冷卻系統廣泛采用傳統蠟式節目前，汽車發動機冷卻系統廣泛采用傳統蠟式節溫器控制冷卻液流經散熱器的流量，實現冷卻強溫器控制冷卻液流經散熱器的流量，實現冷卻強度的調節。度的調節。 當發動機冷卻液溫度變化時，傳統節溫器當發動機冷卻液溫度變化時，傳統節溫器執行動作較緩慢，冷卻強度的調節未能根據發動機工執行動作較緩慢，冷卻強度的調節未能根據發動機工作溫度的變化而適時變化，故響應速度慢，滯后時間長。作溫度的變化而適時變化，故響應速度慢，滯后時間長?？刂凭炔桓?，誤差大，不能保證發動機始終在最佳控制精度不高，誤差大，不

2、能保證發動機始終在最佳的溫度下工作，發動機在工作過程將出現高溫和低溫的的溫度下工作，發動機在工作過程將出現高溫和低溫的情況。情況。使發動機傳熱損失和磨損較嚴重，燃油消耗率增高，使發動機傳熱損失和磨損較嚴重，燃油消耗率增高，排放污染增大等。排放污染增大等。電控節溫器技術，根據存儲在電控節溫器技術，根據存儲在ECUECU內的特性曲線，使發動內的特性曲線，使發動機在各種功率和負荷狀態下，冷卻狀態均能符合實際需機在各種功率和負荷狀態下，冷卻狀態均能符合實際需要。要。3 第二節、電控節溫器技術的發展及應用第二節、電控節溫器技術的發展及應用 一一. .寶馬的電子節溫器寶馬的電子節溫器 寶馬寶馬N62N62

3、、M3M3發動機裝有電子節溫器，又稱帶特性曲線式發動機裝有電子節溫器，又稱帶特性曲線式節溫器。冷卻液泵與節溫器殼組合在一起并用螺栓固定在節溫器。冷卻液泵與節溫器殼組合在一起并用螺栓固定在下正時鏈箱蓋上。下正時鏈箱蓋上。 冷卻液溫度是根據發動機負荷信號和車速通過電子節溫器冷卻液溫度是根據發動機負荷信號和車速通過電子節溫器進行調節的?？梢杂嗅槍π缘靥岣卟糠重摵煞秶鷥鹊睦鋮s進行調節的。可以有針對性地提高部分負荷范圍內的冷卻液溫度。電子節溫器由液溫度。電子節溫器由DMEDME（數字發動機管理系統）根據（數字發動機管理系統）根據特性曲線進行調節。特性曲線進行調節。 節溫器特性曲線由下列因素決定：發動機節

4、溫器特性曲線由下列因素決定：發動機負荷、發動機轉速、車速、進氣溫度、冷負荷、發動機轉速、車速、進氣溫度、冷卻液溫度。卻液溫度。 通過提高部分負荷區域通過提高部分負荷區域( (即發動機節溫器調即發動機節溫器調節區域節區域) )內的冷卻液溫度和部件溫度可以顯內的冷卻液溫度和部件溫度可以顯著降低耗油量和尾氣排放著降低耗油量和尾氣排放( (溫度每提高溫度每提高1010，耗油量降低約，耗油量降低約1%)1%)。45 電子節溫器的功能和基本機械結構與傳統電子節溫器的功能和基本機械結構與傳統節溫器相同。電子節溫器在膨脹元件節溫器相同。電子節溫器在膨脹元件( (蠟制蠟制元件元件) )內集成有一個加熱元件，并與

5、節溫器內集成有一個加熱元件，并與節溫器蓋構成一個單元。電子節溫器的節溫器蓋蓋構成一個單元。電子節溫器的節溫器蓋采用壓鑄鋁合金制成，節溫器蓋內還集成采用壓鑄鋁合金制成，節溫器蓋內還集成一個用于電子節溫器膨脹元件與加熱元件一個用于電子節溫器膨脹元件與加熱元件連接的電氣接口。連接的電氣接口。6 電子節溫器已經過調整，即在不受集成式電子節溫器已經過調整，即在不受集成式加熱裝置干擾的情況下，節溫器處的冷卻加熱裝置干擾的情況下，節溫器處的冷卻液溫度達到液溫度達到103103時打開。因為節溫器安裝時打開。因為節溫器安裝在發動機進口處，所以這個溫度就是冷卻在發動機進口處，所以這個溫度就是冷卻液進入發動機時的溫

6、度。液進入發動機時的溫度。7 DMEDME進行調節干預時系統將接通節溫器內集進行調節干預時系統將接通節溫器內集成的加熱膨脹元件，加熱膨脹元件根據溫成的加熱膨脹元件，加熱膨脹元件根據溫度決定節溫器的開啟程度。與傳統節溫器度決定節溫器的開啟程度。與傳統節溫器相比，通過加熱膨脹元件可以使節溫器在相比，通過加熱膨脹元件可以使節溫器在冷卻液溫度較低時打開冷卻液溫度較低時打開( (節溫器調節范圍節溫器調節范圍80-103)80-103)。因此，在進行調節干預時，電。因此，在進行調節干預時，電子節溫器的膨脹元件加熱后的溫度高于當子節溫器的膨脹元件加熱后的溫度高于當前流過的冷卻液的溫度。前流過的冷卻液的溫度。

7、8 二、大眾電控節溫器技術二、大眾電控節溫器技術 1.1.概述概述 根據負荷狀況來確定溫度規定值，對冷卻液進行根據負荷狀況來確定溫度規定值，對冷卻液進行節溫控制和風扇的接通控制是這種新型冷卻系統節溫控制和風扇的接通控制是這種新型冷卻系統的特點。將冷卻液溫度與當前的工作狀態相匹配，的特點。將冷卻液溫度與當前的工作狀態相匹配，其優點是在部分負荷時燃油消耗降低了，減少了其優點是在部分負荷時燃油消耗降低了，減少了未處理就排放掉的廢氣中未處理就排放掉的廢氣中COCO和和HCHC的含量。的含量。9如圖如圖8-98-9所示，對于電控節溫器調節的冷卻系統來說，部所示，對于電控節溫器調節的冷卻系統來說，部分負荷

8、狀態時，冷卻液溫度為分負荷狀態時，冷卻液溫度為95-11095-110；全負荷時冷卻液；全負荷時冷卻液溫度為溫度為85-9585-95。10 部分負荷時冷卻液溫度較高，有助于降低部分負荷時冷卻液溫度較高，有助于降低燃油消耗和廢氣中的有害物質；全負荷時燃油消耗和廢氣中的有害物質；全負荷時冷卻液溫度較低，吸入的空氣被加熱到的冷卻液溫度較低，吸入的空氣被加熱到的溫度低一些，有助于提高功率。溫度低一些，有助于提高功率。 電控節溫器技術的開發目的，就是要能按電控節溫器技術的開發目的，就是要能按負荷狀態將發動機的工作溫度調節到某個負荷狀態將發動機的工作溫度調節到某個規定值。規定值。11冷卻液控制單元2加熱

9、電阻加熱電阻升程銷升程銷膨脹元件膨脹元件小循環閥小循環閥（副閥門）（副閥門）壓力彈簧壓力彈簧連接插頭連接插頭大循環閥大循環閥（主閥門）（主閥門）溫度調節單元溫度調節單元-F265-F265殼體殼體石蠟石蠟2.2.結構與工作原理結構與工作原理(1)(1)電控節溫器電控節溫器a a部件組成部件組成 電控節溫器由充蠟膨脹式節溫器、充蠟元件內的電阻加熱電控節溫器由充蠟膨脹式節溫器、充蠟元件內的電阻加熱器、壓縮彈簧器、壓縮彈簧( (用于機械封閉冷卻液通道用于機械封閉冷卻液通道) )、一個大閥盤和、一個大閥盤和一個小閥盤組成。一個小閥盤組成。 b b功能功能 冷卻液分配器殼體內的膨脹式節溫器浸在冷卻冷卻液

10、分配器殼體內的膨脹式節溫器浸在冷卻液中，充蠟元件在不加熱的情況下調節溫度，液中，充蠟元件在不加熱的情況下調節溫度，這與傳統節溫器一樣，但是它是按不同溫度范這與傳統節溫器一樣，但是它是按不同溫度范圍設計的。由于冷卻液溫度的作用，蠟熔化成圍設計的。由于冷卻液溫度的作用，蠟熔化成液體并膨脹，這個膨脹作用使得行程銷產生一液體并膨脹，這個膨脹作用使得行程銷產生一個行程。在不通電的正常情況下，這個膨脹過個行程。在不通電的正常情況下，這個膨脹過程按照發動機出水口處程按照發動機出水口處110110冷卻液溫度來設冷卻液溫度來設計的。計的。13 節溫器加熱元件并不加熱冷卻液，它只按節溫器加熱元件并不加熱冷卻液，它

11、只按規定來加熱節溫器，以便打開冷卻液大循規定來加熱節溫器，以便打開冷卻液大循環。環。14 實際的冷卻液溫度值實際的冷卻液溫度值是在兩個不同點處獲是在兩個不同點處獲取的，并作為電壓信取的，并作為電壓信號傳給號傳給ECUECU。 冷卻液實際溫度值冷卻液實際溫度值1 1（G62)G62)直接在發動機直接在發動機上的冷卻液分配器上上的冷卻液分配器上的出口處獲取。的出口處獲取。 冷卻液實際溫度值冷卻液實際溫度值2(G83)2(G83)在散熱器上的在散熱器上的冷卻液出口前獲取。冷卻液出口前獲取。 (2)(2)冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器15將特性曲線上存儲的規定溫度值與實際溫將特性曲線上存儲的規定溫度

12、值與實際溫度值度值1 1進行對比，可得出電控節溫器內加熱進行對比，可得出電控節溫器內加熱電阻通電的占空比。電阻通電的占空比。將冷卻液實際溫度值將冷卻液實際溫度值1 1和和2 2進行對比，用于進行對比，用于ECUECU控制散熱器風扇?？刂粕崞黠L扇。16 如果冷卻液溫度傳感器如果冷卻液溫度傳感器G62G62損壞，那么就用損壞，那么就用固定的替代值固定的替代值9595來繼續進行冷卻液溫度來繼續進行冷卻液溫度調節，且散熱器風扇總以調節，且散熱器風扇總以1 1擋來工作。擋來工作。 如果冷卻液溫度傳感器如果冷卻液溫度傳感器G83G83損壞，溫度調節損壞，溫度調節會繼續保持有效，且散熱器風扇總以會繼續保持

13、有效，且散熱器風扇總以1 1擋來擋來工作。當超過一定的溫度極限值時，散熱工作。當超過一定的溫度極限值時，散熱器風扇就開始以器風扇就開始以2 2擋來工作了。擋來工作了。 如果這兩個傳感器都損壞了，那么電控節如果這兩個傳感器都損壞了，那么電控節溫器加熱電阻上作用的將是最大電壓，且溫器加熱電阻上作用的將是最大電壓，且散熱器風扇總以散熱器風扇總以2 2擋來工作。擋來工作。17 (3)(3)散熱器風扇散熱器風扇 低溫低溫( (全負荷模式全負荷模式) )主要取決于當前的冷卻主要取決于當前的冷卻能力。為了提高冷卻能力，能力。為了提高冷卻能力，ECUECU也可以接通也可以接通散熱器風扇電動機的兩個擋位。散熱器

14、風扇電動機的兩個擋位。 風扇風扇(1(1擋和擋和2 2擋擋) )的工作情況取決于發動機的工作情況取決于發動機出口和散熱器出口的冷卻液溫度差。風扇出口和散熱器出口的冷卻液溫度差。風扇的接通和關閉條件存儲在的接通和關閉條件存儲在ECUECU內的兩條特性內的兩條特性曲線中。曲線中。18 當車速高于當車速高于100km/h100km/h后，風扇就不會再接通后，風扇就不會再接通了。因為高于這個車速，風扇就不能提供了。因為高于這個車速，風扇就不能提供額外的冷卻能力了。額外的冷卻能力了。 如果因故無法接通風扇如果因故無法接通風扇1 1擋，那么可以接通擋，那么可以接通風扇風扇2 2擋來替代擋來替代1 1擋工作

15、。如果因故無法接擋工作。如果因故無法接通風扇通風扇2 2擋，那么電控節溫器就被通上最大擋，那么電控節溫器就被通上最大電流電流( (安全模式安全模式) )。 關閉發動機后，散熱器風扇續動按時間和關閉發動機后，散熱器風扇續動按時間和溫度來進行。溫度來進行。19 (4)(4)溫度選擇旋鈕電位計溫度選擇旋鈕電位計G267G267和微開關和微開關 當車輛在部分負荷和全負荷之間行駛時，當車輛在部分負荷和全負荷之間行駛時，冷卻液溫度在冷卻液溫度在110-85110-85之間波動。如果溫之間波動。如果溫差達到差達到2525，那么在接通暖風時就會感到，那么在接通暖風時就會感到車內不舒服，駕駛人就會不斷地進行調整

16、。車內不舒服，駕駛人就會不斷地進行調整。 如圖如圖8-248-24、圖、圖8-258-25所示，冷卻系統的電子所示，冷卻系統的電子裝置通過電位計裝置通過電位計G67G67就可識別駕駛人所需要就可識別駕駛人所需要的暖風量并調節冷卻液的溫度，比如，旋的暖風量并調節冷卻液的溫度，比如，旋鈕在鈕在70%70%以上位置時冷卻液溫度為以上位置時冷卻液溫度為9595。20 （5 5）冷卻液分配器殼體）冷卻液分配器殼體 如圖如圖8-108-10所示，冷卻液分配器殼體所示，冷卻液分配器殼體( (取代了連接管取代了連接管) )直接安裝在缸蓋上。應從兩個平面來考慮：直接安裝在缸蓋上。應從兩個平面來考慮：各個部件都是

17、從上平面獲得冷卻液供應的（但給冷卻各個部件都是從上平面獲得冷卻液供應的（但給冷卻液泵供液除外）。液泵供液除外）。冷卻液分配器殼體下平面連接的是各個部件的冷卻液冷卻液分配器殼體下平面連接的是各個部件的冷卻液回流管?；亓鞴堋Ｉ掀矫婧拖缕矫嬷g是通過一個直立的通道相連的。上平面和下平面之間是通過一個直立的通道相連的。節溫器通過一個小閥盤來打開或關閉這個垂直通道。節溫器通過一個小閥盤來打開或關閉這個垂直通道。 冷卻液分配器殼體實際就是冷卻液大循環和小循冷卻液分配器殼體實際就是冷卻液大循環和小循環分配站。環分配站。21 a a冷卻液小循環冷卻液小循環 發動機在冷起動和部分負荷工況時，為了發動機在冷起動和

18、部分負荷工況時，為了快速預熱發動機，冷卻液進行小循環。快速預熱發動機，冷卻液進行小循環。 如圖如圖8-118-11所示，此時所示，此時ECUECU未向電控節溫器供未向電控節溫器供電，冷卻液分配器殼體內的電控節溫器不電，冷卻液分配器殼體內的電控節溫器不工作，打開通向冷卻液泵的較短的通路，工作，打開通向冷卻液泵的較短的通路，阻止了來自散熱器的冷卻液回流，即散熱阻止了來自散熱器的冷卻液回流，即散熱器不參與此時的冷卻液循環。器不參與此時的冷卻液循環。 在小循環中，用于部分負荷下限和上限的在小循環中，用于部分負荷下限和上限的冷卻液溫度范圍為冷卻液溫度范圍為95-11095-110。22 如圖如圖8-12

19、8-12所示，當發動機起動并運行時，所示，當發動機起動并運行時，冷卻液泵使冷卻液開始循環起來，冷卻液冷卻液泵使冷卻液開始循環起來，冷卻液從缸蓋從缸蓋( (在分配殼體的上平面中在分配殼體的上平面中) )經一條通經一條通道流入下平面中。電控節溫器的位置只允道流入下平面中。電控節溫器的位置只允許直接通往冷卻液泵的路徑是開通的，冷許直接通往冷卻液泵的路徑是開通的，冷卻液就能被迅速加熱。卻液就能被迅速加熱。 暖風熱交換器和機油冷卻器是連接在小循暖風熱交換器和機油冷卻器是連接在小循環管路上的。如果暖風調節鈕處于環管路上的。如果暖風調節鈕處于“關閉關閉”位置的話，熱交換器關閉閥就會切斷通向位置的話，熱交換器關閉閥就會切斷通向熱交換器的供液，就不會對車內進行加熱熱交換器的供液，就不會對車內進行加熱了。了。23 b b冷卻液大