客车电子风扇冷却系统ATS资料

1、ATS冷却系统介绍新型发动机智能恒温节能冷却系统目录系统概述主要配置常规冷却系统特点ATS工作原理ATS工作流程我公司产品的特点及相关功能ATS设计特征主要效能产品试验 随着世界范围内能源紧缺状况日益凸显，各个行业都把节能作为研究的一个主攻方向。对于客车产业而言，节能降噪问题越来越得到生产企业、客户和政府的重视。对使用传统燃料发动机的客车来讲，降低发动机附件的燃油消耗，尤其是冷却系的能耗及噪声，是车辆节能降噪的一个主要方面系统概述系统概述 而目前发动机后置大客车冷却系统普遍采用散热器中冷器串联布置，由发动机曲轴皮带轮取力，机械式皮带传动驱动风扇的横置或纵置冷却系统。因其风扇转速只与发动机转速有

2、关，在无需散热时，冷却风扇仍持续工作，消耗发动机功率。试验数据显示在发动机正常工作时，冷却系统约消耗发动机功率10以上，所以这样大大增加了发动机的油耗。常规冷却系统特点常规冷却系统特点（一）、传统冷却系统结构特点（一）、传统冷却系统结构特点 传统冷却系统是采用散热器与中冷器串联布置，通过与发动机藕合，是一种定传动比的机械式皮带传动驱动风扇的冷却系统结构。其主要特点为：1、冷却系统功耗高，占发动机功耗10%以上；2、冷却系统与发动机耦合，不能自主调节实 现按需散热；3、散热器与中冷器串联布置同时散热，无法同时 满足进气系统、冷却系统要求；4、存在夏天“过热”，冬天“过冷”现象；5、结构复杂、调整

3、繁琐、安装不灵活， 生产工艺性差；6、风扇噪音大。（二）、带风扇离合器的冷却系统特点（二）、带风扇离合器的冷却系统特点 该系统是在传统的冷却系统结构上增加一套风扇离合器（常用的有电磁式和硅油式），通过相应的温控制系统在一定的程度上能够实现系统控制智能化，可以很好的解决发动机冬季过冷问题，相应的降低发动机油耗、噪音。 但是由于其它结构没有改变 ，传统冷却系统的其它缺点仍然存在,比如不能实现按需散热同时满足水温、气温要求，夏天“过热”，结构复杂、调整繁琐、安装不灵活、生产工艺性差等。（三）、带档位式电子扇冷却系统结构特点（三）、带档位式电子扇冷却系统结构特点 档位式电子扇冷却系统一般根据是否串入功

4、率电阻或分组开启多路风机而实现分档控制，其即使低档低转速运行时，其仍为额定功耗，一部分功率在电阻上转化为热能而白白浪费，没有起到应用的低档节能效果，散热器散热不均匀，风机使用寿命不一致。更重要的是，直接对电子扇类的大功率电感性负载的开合，会产生极大的电流电压和力矩冲击，此冲击一方面降低电子扇的寿命，断轴，另一方面破坏整个电气系统的稳定性，有可能造成开关器件、控制部件的烧毁损坏、性能降级等。常规的系统功耗ATS冷却系统传统冷却系统外形特外形特征征1.专用ECU+独立传感器2.模块化换热器+电驱风扇1.发动机皮带驱动风扇，2.冷却“串联”换热器组（散热器中冷器）特点特点恒定气、水温度独立的换热器非

5、温控”、“非散热仍连续驱动”、“非独立串联换热器组”控制机控制机理理1.以提高发动机热效率及节能为目标，系统解决问题恒温温控满足车辆、发动机、环境温度变化时，散热器、中冷器有不同散热特性要求的基本设计原理1.以过度满足其中一个换热器为主要目标2.根据水温控制风扇，只控制水箱温度温控方温控方式式ECU全数字化系统自动控制1.冷却系统与发动机耦合，不能自主调节实现按需散热传感信传感信号号1.由各被散热介质的温度为控制信号源2独立冷却系统专用控制1.仅以散热器的介质做为信号2.或借用发动机信号（从冷却系统角度讲，信号失真）水温水温按发动机要求，独立分别满足散热器与中冷器串联布置同时散热，无法同时满足

6、进气系统、冷却系统要求；气温气温控制精控制精度度高低散热效散热效率率高低噪声噪声低（降噪约8dB）高震动震动低高适应环适应环境境全国各高低纬度及海拔地区区域设计使用维使用维护护免维护（不需拆解散热器、中冷器）需定期拆下维护布置情布置情况况方便。已配前置、中置、后置发动机，包括顶置冷却系统结构复杂、调整繁琐、安装不灵活、生产工艺性差ATS系统与其它型式冷却系统的特点对比分析系统与其它型式冷却系统的特点对比分析仪表台仪表台温显模温显模块块9为彻底解决冷却问题，立项研发ATS系统（新型发动机智能恒温节能冷却系统。ATS工作原理示意图工作原理发动机工作发电机W点电压ECU水气温度检测发动机进水80散热

7、器风扇转动中冷器风扇转动发动机进气43散热器风扇停止中冷器风扇停止80 80 80 434343 12V12V无电压无电压无电压无电压工作流程系统控制智系统控制智能化能化系统设计独系统设计独立化立化低能耗驱动低能耗驱动化化系统运行自系统运行自主化主化系统结构模系统结构模块化块化ATS设计特征 ATS系统主要由散热器模块、中冷器模块、控制模块（ECU模块、驱动模块、显示模块、温度传感器以及相关线束）等组成，散热器模块与中冷器模块有整体和分体两种布置形式。1 1、散热器模块、散热器模块 其由特制的散热器、护风罩、电子扇、悬置减震机构等组成（如图1），取代传统冷却系统中的散热器、护风罩、风扇、电磁风

8、扇离合器/硅油风扇离合器、冷却风扇传动机构、长/短“V”型带等主要配置2 2、中冷器模块、中冷器模块 其由特制的中冷器、护风罩、电子扇、悬置减震机构等组成3 3、控制模块、控制模块 控制模块主要由ECU模块、驱动模块、显示模块、温度传感器 、线束总成以及相关辅件组成 （1 1）ECUECU模块模块 其采用PWM调频方式控制电子风扇的无级变速， 依据发动机水套冷却特性曲线、增压器特性曲线、冷却介质温度等，实时控制冷却模块的散热强度，保证发动机始终处于最佳温度范围内。（2 2）驱动模块（选）驱动模块（选 用件）用件） 作为一个执行元件，通过 ECU控制驱动电子扇，系统中采用一控二的控制形式即一个驱

9、动模块驱动两只电子扇。（3 3）水温传感器）水温传感器 其为一个信号元件，作用是即时将发动机的出水温度和进气温度以相应的信号形式反馈给ECU模块，来控制各模块中电子扇的工作状态，使整个系统真正实现系统温控智能化。（5 5）显示模块）显示模块 其采用液晶显示板显示，结构尺寸同标准JK931双联开关尺寸，安装方便、接线简单、显示直观，很好的实现人机对话。主要显示内容为：发动机出水温度、发动机进气温度、散热器模块电子扇转速（百分值）、中冷器模块电子扇转速（百分值）、系统工作状态指示。 ATS产品系统部件发动机台架工况成功“移植”到整车应用实时独立温控，气、水温度处于最佳状态 ATS冷却系统功耗：2%

10、发动机功率节能约8、减少发动机排放降噪约8dB(A) 提高发动机热效率提升发动机有效功率延长发动机使用寿命增加发动机仓维修空间使用免维护达到冷却系统升级换代要求ATSATS技技术术主要效能 ATS产品试验我公司ATS系统特点及相关功能 特点 1 水箱和中冷独立、并联设置，各自有自己独立的风扇进行散热，风阻小、散热效率高，极大减少清理次数，维护成本低； 2. 风扇由发动机风扇控制器（ECU）控制，ECU通过CAN总线或温度传感器，读取散热器进出水、中冷空气温度信号，依据发动机水套散热率曲线、增压器特性曲线，直接控制各换热器的散热，达到节油、降噪的效果，使发动机始终保持台架要求的最佳温度，热效率高

11、，提升发动机有效功率，延长发动机寿命； 3. ECU采用先进“PWM”脉宽调制波控制技术，闭环式系统设计，可根据设计好的策略和参数无极驱动电动风扇，发动机不需散热时关闭电动风扇，达到节油效果； 4. 由于不需要发动机直接驱动，该系统中冷、水箱和ECU均可独立化、模块化设置，整车设置较为方便、灵活。1 1、开机自检功能、开机自检功能 当钥匙开关打开后，整个系统自动进入自检状态，主要自检系统线路、插件、传感器、电子扇等完好状况，如果所有状况均完好情况下，风扇会以30%的转速运转，检测（风扇运转）时间约为20s，当整个系统自检时，显示模块工作状态指示区显示“自检“字样；如果系统自检有问题，显示模块工

12、作状态指示区会显示相应的状态码（见状态码定义附表），这其中如果传感器出现开路或短路时，系统进入发动机保护状态，所有风扇全速运转。待故障清除后重新起动即可，自检结束后工作状态指示区“自检“字样消失，系统进入工作状态。2 2、运行中的自诊断功能、运行中的自诊断功能 诊断传感器故障诊断传感器故障 传感器故障主要诊断其开路和短路，当任一路传感器出现故障（如开路、短路）时，系统都会进入发动机保护状态，所有风扇进入全速运转状态，显示模块工作状态指示区显示相应状态码（见状态码定义附表），直到故障解除； 诊断风机故障诊断风机故障 风机故障主要诊断风机的开路、过流等相关故障，当风机出现故障时，显示模块工作状态指

13、示区会显示相应代码，直到故障解除； 3 3、系统防护功能、系统防护功能 电源短路保护 电源反接保护 输出短路保护 输出过流保护4 4、系统自动除尘功能、系统自动除尘功能 系统中设计了开机选择性除尘功能，通过日常对散热器自动除尘，提高系统冷却效率、降低人工消耗； 状态码定义 序号 状态码说明备注101传感器0短路水温传感器202传感器1短路中冷传感器307传感器0开路水温传感器408传感器1开路中冷传感器513风机（组）0工作异常无刷&有刷614风机（组）1工作异常715风机（组）2工作异常816风机（组）3工作异常917传感器0超温水温传感器1018传感器1超温中冷传感器1123风机（组）0断路或电流过小有刷1224风机（组）1断路或电流过小1325风机（组）2断路或电流过小1426风机（组）3断路或电流过小1527风机（组