关于汽车发动机冷却系统的单片机控制分析

2022.11.15

丰成林

摘要：近年来，单片机在汽车发动机冷却系统中的应用越来越广泛。本文就以单片机为研究主体，对其控制系统的构成、工作原理、控制过程等进行了详细阐述。

关键词：汽车发动机；冷却系统；单片机控制系统

汽车在发展过程中不仅存在有环境污染和交通事故等诸多问题，而且由于汽车购买率的逐年增多，对石油能源的需求量越来越大，进一步加快了能源枯竭的进程。在这些问题的影响下，同时又结合在当前社会高速发展的背景下人们对汽车相关方面越来越高的要求，进行汽车改革与创新尤为重要。由于当代电子信息技术得到了飞速发展，尤其表现在微型计算机技术方面。因此，要想让汽车得到更好的发展，必须做到与时俱进，将电子技术与汽车技术相结合，由此汽车微控制器问世而生，而微控制器又称单片机，近年来广泛应用于汽车发动机的冷却系统中。

1汽车发动机冷却系统与单片机的基本内涵、联系

1.1汽车发动机冷却系统

作为发动机六大系统中的一项重要组成部分，基本构成为散热风扇、散热器、水泵与节温器等等，其中散热器主要用来对循环水进行冷却，起冷却作用的介质为冷却液。然后整个冷却系统的作用是及时地将汽车受热零部件所吸收的一些热量散发掉，从而确保发动机能够在最适合的温度条件下正常工作。

1.2单片机

单片机即单片式的微型计算机，简单地说，它是一个集合了计算机系统的芯片。然后同计算机比较起来，它不具备那些外围设备。具有重量轻、价格便宜、体积小的特点，便于开发、应用和携带。同时，可以这么说，要想了解计算机的结构和基本原理，那么学会使用单片机就是最好的选择。

1.3两者联系

现今汽车发动机的冷却系统在控制方面多用到单片机，因为它可以综合控制保温帘、散热风扇以及节温器等，非常高效节能。同时单片机能够实时掌控发动机冷却液、大气环境的温度变化以及汽车的实际行车速度的变化情况，然后它会根据这些变化自动控制好汽车冷却系统的散热能力，确保汽车的发动机能够在恰当的温度范围内正常运行。

2单片机控制系统的构成

一般的单片机控制系统由关键的四部分构成，分别为单片机控制电路、电控导风板、电控节温器以及电控冷却风扇。其中电控导风板的打开与关闭可以通过正反调转双向电机即可实现；电控节温器要想发挥作用必须要用到电加热；电控冷却风扇的驱动需要用到电机。

3汽车冷却系统中单片机控制系统的工作原理

首先，通过温度传感器在对发动机冷却液的温度变化做出感应的同时，要将这些温度数据转换成对应的电压模拟数据并且保证这两者必须成反比关系，然后将已经转变好的信号进行校正等处理，再把它们送到专门的信号通道，然后再次将前一步的信号进行转化处理，直到变为数字信号再将其读入到单片机芯片中。然后单片机会根据输入的不同信号进行分析和处理，再输出对应的信号对驱动电路进行控制，最终实现对电控冷却风扇、电控节温器以及电控导风板三者的继电器的控制，可以说这个系统能够智能控制好发动机冷却系统的散热能力。

4在汽车冷却系统中，单片机系统的控制过程

4.1一般而言发动机的预热温度为七十摄氏度。单片机会在汽车的发动机进行预热时，根据相关感受器传来的温度信号进行对应的分析与处理，然后传出控制信号给负责执行的构件，从而做好到以下工作：一是适时关闭电控导风板；二是将电控节温器调整到小循环模式；三是使电控冷却风扇处于停机状态。

4.2当发动机的水温上升到七十五摄氏度。单片机会按照所测得的温度信息进行有效的分析和处理，再发送控制信号给复杂执行的构件，使电控节温器处于大循环模式，从而实现让其用来加热的电阻丝进入断电状态。

4.3当汽车发动机的水温升至八十摄氏度。单片机又会作出相关控制指令，让其电控导风板进入敞开模式，这一步能够在汽车行驶时充分利用到迎面风来冷却汽车的散热器，节省了电控冷却风扇的工作量。

4.4当发动机的水温升高到九十五摄氏度。单片机会在对若干数据的分析处理的基础上，仍然让电控节温器在大循环模式和电控导风板在敞开模式，而指挥电控冷却风扇开始运行起来。但是这时的冷却能力却是处于最强状态，从而快速作用于发动机的高温模式，使其在很短时间内降低温度。

4.5如果发动机的水温已经降到八十九摄氏度。单片机又会对所获取的采样信息进行分析处理，然后发布相关的控制指令，让负责执行的相关组件处理好以下操作：（一）适时敞开电控导风板；（二）将电控节温器调整到大循环模式；（三）使电控冷却风扇再次处于停机状态。从而保证电控冷却风扇能够在水温又返升到九十五摄氏度时重新开始运行。

5结语

从当前看来，以往单一的水冷循环冷却模式已经大大落后于社会的发展要求，而今很多人都越来越关注汽车的智能化方面，而且单片机控制不仅能够实现冷却系统的智能控制，又能增加汽车发动机的使用年限，符合一般民众的使用需要。可以说在汽车的冷却系统建设方面，发展单片机控制已经成为大众所趋。