(17.6)--知识拓展：发动机热管理系统.docx

发动机热管理系统发动机热管理系统，即发动机冷却系统智能控制系统，能精确地控制发动机最佳工作温度，实现冷却系统冷却强度与发动机散热需求的良好匹配，快速、精确地使发动机处于最佳工作温度。研究表明：风扇电控化可提高发动机热效率，降低油耗5%左右：水泵电控化可缩短发动机暖机时间6096以上，预热阶段节油达到IL5版冷却系统电控化集成控制，可准确快速达到冷却液目标温度，且预热时间减少80%,节油达7虬目前，针对冷却系统智能化的研究，主要分为冷却系统部件(水泵、风扇、节温等)的电控化和冷却系统集成控制。(1)冷却系统部件的电控化即采用电动机或液压马达驱动的冷却水泵、风扇、电子节温器等部件代替传统冷却系统部件，可以通过传感器和计算机芯片根据实际发动机的温度控制部件运行，提供最佳的冷却介质流量，实现发动机热平衡控制智能化，降低能耗，提高效率。电子水泵由电动机驱动，可以对流量进行独立控制，由于不用曲轴驱动，安装位置比较灵活，可以优化水泵水力特性设计，减少压力损失。同时，采用电控水泵，在发动机停机后仍可以工作，这样就避免了当发动机高负荷运转停机后发动机缸体内温度过高的现象。与传统的节温器相比，电子节温器流动阻力小、感应时间短、反应速度快，且其阀门开度可任意调整，可根据发动机工况与冷却液温度实时控制通过散热器冷却液的流量。此外，电子节温器调节精度高、工作性能稳定。(2)冷却系统集成控制图1为美国通用全球首创采用电子水泵+电控球阀模块组成的主动热管理系统ATM(Activethermalmanagementsystem),结合发动机分流水套设计，通过ECU直接控制水泵转速及智能热管理模块的球阀角度，可以智能、精准控制冷却系统各环路的流量，进而满足对系统热量的精确管理，实现快速暖机，机油加热，停机冷却的功能。系统组件包括ECU、温度传感器、电子水泵、缸体控制球阀（BRV）和主要控制球阀（MRV）o其中缸体控制球阀（BRV）的作用是控制通过缸体冷却水的通断和流量大小；主要控制球阀（MRV）（图2）的作用：一是控制冷却水大小循环走向，二是控制发动机和变速箱机油冷却和升温。冷却液循环路线如下：大循环：当水温高时，电控球阀模块2#阀门开启，1#阀门关闭，冷却水全部经过电控球阀模块从2#阀门流出到散热器散热，水温迅速降低，然后再由电子水泵送入各水套，以保证足够的散热。小循环：当水温低时，电控球阀模块1#阀门开启，2#阀门关闭，冷却水经过电控球阀模块从1#阀门流出直接回到电子水泵。由于冷却水不经过散热器散热，可使发动机水温快速提高。小循环1（暖风）：经过缸盖的冷却水水温较高，然后流入空调暖风系统，通过其它装置为车内提供暖风，最终冷却水回到电子水泵进行循环流动。小循环2（增压器冷却）：冷却水直接进入涡轮增压器，经过膨胀壶后直接回到电子水泵，循环流动实现对涡轮增压器的冷却。小循环3（机油冷却）：冷却水直接进入电控球阀模块，通过电控球阀模块控制将温度低的冷却水送入到发动机和变速箱油冷器，最终回到电子水泵循环流动，实现对油冷器的冷却。小循环4（机油升温）：经过缸盖的冷却水进入电控球阀模块，通过电控球阀模块控制将温度高的冷却水送入到发动机和变速箱油冷器，最终回到电子水泵循环流动，实现对油冷器的升温。油冷器用水出口局温水入口低温水入口图2主要控制球阀（MRV）