矿用车冷却系统电子风扇控制器设计查重.pdf

绪论 1.1 研究背景及意义 1.1.1 研究背景 矿车是采矿和运输必不可少的交通运输工具，具有方便、实用、经济的优点， 它满足了矿产运输环境的特殊要求，结构简单，易于制造和维护。 与私家车相比，矿山车的不同之处在于它们可以在恶劣的环境下工作并满 特殊的运输需求。私家车冷却系统可以自给自足，而矿车的冷却系统是冷却的， 但是由于矿车的大量和频繁的运输，它不能适当地发挥冷却作用，因此我们分析 了“矿车的冷却系统”。 1.1.2 研究意义 冷却系统能使加热部件的热量及时的散出去，使发动机能够正常的运行，燃 烧时会有异常发生，机油会因机盖的热疲劳产生的裂纹等而劣化，燃烧或增加零 件的摩擦与磨损，总的来说，可靠性和经济性也会随之下降。在冬天温度很低的 时候，需要很长一段时间对发动机进行预热才能启动发动机，从而把整车的燃油 经济性都降低了。因此，本文选择一款电子风扇对其控制系统进行设计，从而增 强此类车的冷却效果，提高工作效率。 1.2 冷却系统的现状 1.2.1 国内研究现状 传统冷却系统在国内矿用自卸车的发动机上的应用最为广泛。只能通过冷却 系统的设计来改变，而不会因为发动机自身的散热器而进行调节，如果发动机因 为速度大负荷工作的时候，发动机就会为其而出现过热的情况；发动机速度过高 或者负荷不是很大的时候工作，发动机的冷却能力可能就会因此而产生严重的过 剩，会导致发动机的预热过慢，传热的时候损失将会增多，造成燃料过多的浪费。 1.2.2 国外研究现状 近年来，在国外大部分类似的车辆发动机冷却系统采用的都是冷却闭环系 统，随着科技的进步，有些车辆的发动机还配有冷却剂的温度测试以及液位监测 仪等设备，这种监测仪器的装置是根据温度、氧传感器和信号转换的电路所组成 的。在汽车发动机冷却系统中，世界上第二大汽车零部件制造商 Weston 提出了 一种精密冷却系统的设计，这种系统可以代替传统的冷却风扇。电磁阀的出现替 代了传统风扇， ECU 通过冷却液温度的信号来控制电动风扇工作时候的速度， 风扇速度的打开和关闭来控制发动机的温度，使发动机的温度一直保持在一定的 范围内，以免发动机的水温太高或太低致使发动机因此损坏，与此同时减少燃油 消耗。 1.3 研究内容 本文主要研究的是改善矿用自卸车冷却风扇的问题，与此同时，选择一款新 的电子风扇，设计它的控制系统，优化其冷却系统，使此类车在运输过程中，冷 却系统的得明显的优化，大大的提高了矿车的工作效率，具体如下： （1）根据传统风扇的不足选择一款新的电子风扇，并且对所选的电子风扇 进行研究和分析。 （2）对矿用自卸车 TL855 的冷却系统电子风扇进行计算，根据冷却系统的 相关公式计算出此电子风扇的转速，并为其选择一款合适的电机，并针对此电子 风扇设计出一款控制装置。 （3）并将设计出的电子风扇控制装置进行装车实验，将数据统计出来进行 分析。 1.4 创新点及不 本文的创新之处体现在根据所得到的数据，重新选择一款适用于此类矿用车 的电子风扇，将之前的传统风扇进行更换为电子风扇，为此提高矿用车在工作时 冷却效果，达到相对稳定的工作效率。然而不足之处在于能力有限，好多最新的 数据都找不出来，设计的东西也没那么全面，只能用所学的及所了解到的知识来 完成此次的设计。 2 冷却系统 2.1 冷却系统定义及作用 2.1.1 冷却系统的定义 冷却系统是汽车中不可或缺的，冷却系统能使加热部件的热量及时的散出 去，使发动机能够正常的运行，如果发动机的冷却系统出现问题，会导致发动机 的工作状态受到影响，若处理不当，还可能会影响发动机的使用寿命。 2.1.2 冷却系统的作用 冷却系统的主要作用是把零件所吸收的热量放出去一部分，能让发动机在正 常的温度下进行工作。冷却系统根据所需的冷却介质不同，分为风冷和水冷，风 冷是指发动机直接将所吸收零件中的部分热量直接排入大气中，然而水冷是指所 吸收的热量通过冷却水的处理，然后再排出大气中的系统装置。因为水冷的效果 比风冷的效果要好，噪音也比风冷的小，所以水冷几乎运用在所有的车辆上。 2.2 电子风扇在冷却系统中的作用 在发动机工作的时候会产生很多的热量，热量过多将会导致发动机自身的温 度过高，影响着发动机各个零件之间的匹配工况与啮合，导致零件工作状态过低， 达不到所需要的要求，如果只是增加发动机的