CN2656238Y - 一种汽车多功能自动冷却装置 - Google Patents

Abstract

一种汽车多功能自动冷却装置，系对01226296.X号专利进行改进，即在驾驶室内安装微型计算机控制装置及制动鼓温度、循环水温度数码显示器、水位显示器，在制动鼓、发动机循环水管处分别安装温度传感器，在蓄水箱安装水位传感器，各种传感器随时将信号输入给微型计算机控制装置，通过计算后在数码显示器上显示制动鼓、发动机循环水的当时温度和蓄水箱的水位，需要时发出指令使电动加压泵、刹车喷水电磁阀或发动机循环水电磁阀动作，使制动鼓冷却或使发动机循环水冷却。本实用新型的特点是提高了自动控制的精密性和准确性，更加有效地减少机件磨损和节约用水量，延长车辆使用寿命，更加直观地显示汽车运行状况，减轻驾驶员劳动强度，确保行车安全。

Description

一种汽车多功能自动冷却装置

技术领域  一种汽车类机动车附属装置，主要是显示和控制蓄水箱水位，汽车刹车制动器温度和发动机循环水冷却的装置，分类号为B60T、B60K。

背景技术  汽车下行陡坡，长坡，急弯地段时，因频繁刹车，引起制动鼓内温度急剧上升，如不及时散热冷却，将会加速制动鼓的磨损、磨擦片烧焦等现象，造成刹车灵敏度降低等不良效果，严重影响行车安全。发动机如因散热水箱缺水，技术状况不良，或车辆超载等原因又处在天热、上坡时，均可导致循环水超温(俗称开锅)。这样，一来影响发动机的使用寿命，二来水位不能在驾驶室内显示，司机就无法随时掌握蓄水箱内的蓄水量，便有可能出现散热水箱内还不需要加水时，却盲目地加水，造成不必要的麻烦和经济损失；或到该加水的时候，又没有水加，引起中途缺水。

现在的各种大中型客货运及农用车辆，均未安装专用的冷却蓄水箱和水位显示装置。凡是在地形陡峻、道路崎岖的地区从事长途运输的上述车辆，车主都单一对制动鼓的冷却自行加装了高位蓄水箱；在驾驶室内安装手动控制阀，由人工控制洒水去降低制动鼓的温度。但由于装置简陋，性能差，达不到理想的控温目的。比如：在行驶中司机无法掌握制动鼓内的温度，只能盲目地操纵手动控制阀，而不是根据鼓内温度的变化的需要供水冷却。所以，有时鼓内温度还不高就开启阀门放水，造成浪费。或是温度还很高就将阀门关闭，鼓内的温度仍然超高。甚至，偶尔忘记开关，影响更大。对于发动机循环水开锅的矛盾以及如何在驾驶室内能掌握蓄水箱的水位等缺陷，目前连简陋的办法都还没有。

01226296.X号专利提出了“一种车辆自动冷却装置”的方案，其中在制动鼓内和发动机循环水的出水口各安装一只温度控制器，根据温度变化使温度控制器的触点闭合或断开，去接通或断开控制盒内相应继电器电磁线圈的电路，使继电器动作去控制电动加压泵和相对应的电磁阀动作，向制动鼓或发动机散热水箱供水或停水，达到对制动鼓、发动机循环水自动控温的目的。

该实用新型专利虽然能达到自动控制鼓和发动机循环水的温度，由于温度控制器是利用双金属材料作为感温元件，主要是依赖温度变化使其发生变形去推动触点的闭合或断开，控制继电器动作而实现自动控温的。由于双金属片存在对温度变化的响应速度慢，它的微小动作通过机械式传递产生误差较大，机构件容易磨损，几乎没有中间保持温度范围等缺点。所以，测得的温度比实际温度误差较大，精度低，稳定性差，起动频繁，故障较多，使用寿命较短。另外，双金属温度控制器是直接控制继电器线圈电路的通断，没有专门的控制电路，无法显示被控对象的温度。

发明内容  本实用新型的目的是提供一种汽车多功能自动冷却装置，做到刹车制动鼓和发动机循环水都能双限可调自动控温，在驾驶室内做到更加准确、可靠地自动控制刹车制动鼓温度和发动机循环水的冷却，减少机件磨损，降低耗水量，减轻驾驶员劳动强度，实现安全行车，延长车辆的使用寿命。

技术方案是对01226296.X号专利进行改进，即在驾驶室内安装主要由计算机芯片8051构成的微型计算机控制装置KZ及制动鼓温度数码显示器SM₁，循环水温度数码显示器SM₂、水位显示器SX，在左、右制动鼓、发动机循环水管处分别安装温度传感器DT₁、DT₂、DT₃，在蓄水箱安装水位传感器SL，在车上安装平路上坡自动断路器JA₃，各种传感器随时将信号输入给KZ，通过KZ计算后在数码显示器上显示制动鼓、发动机循环水的当时温度和蓄水箱的水位，需要时发出指令，使电动加压泵、刹车喷水电磁阀或发动机循环电磁阀动作，使制动鼓冷却或使发动机循环水冷却。

与已有技术相比，本实用新型的特点是提高了自动控制的精密性和准确性，更加有效地减少机件磨损和节约用水量，延长车辆使用寿命；更加直观地显示汽车运行状况，减轻驾驶员劳动强度，确保行车安全。

附图说明  图1是一种汽车多功能冷却装置供水设施示意图。

图2是一种汽车多功能冷却装置自动控制电路图。

具体实施方式如图1、图2所示，本实用新型包括有蓄水箱3及其下部的过滤器4，过滤器4出水管连接电动加压泵B进水口，电动加压泵B出水管经三通分别连接刹车喷水电磁阀YV₁和发动机循环水电磁阀YV₂，电磁阀YV₁出水管道上的四个喷水咀2分别安装在前、后刹车制动鼓1的护板上，电磁阀YV₂出水管连接发动机散热水箱5的出水咀6，不同之处是驾驶室装有微型计算机控制装置KZ及制动鼓温度数码显示器SM₁、循环水温度数码显示器SM₂、环境温度数码显示器SM₃、水位显示器SX，KZ的电源输入正端经稳压集成块7805和开关K₁接电源正极，KZ的电源输入负端接地，KZ信号输入端1号连接切换开关K₂的固定端，切换开关K₂的两个活动端分别通过安装在左、右制动鼓1内的温度传感器DT₁和DT₂连接电源负极，KZ信号输入端3号通过安装在发动机循环水管内的温度传感器DT₃连接电源正极，KZ信号输入端2号经位于驾驶室内的环境温度传感器DT₄接电源正极，KZ信号输入端4号通过安装在蓄水箱3内的水位传感器SL连接电源正极，自动手动切换开关K₃的两个活动端分别连接电源正极和KZ信号输出端10号，继电器J₁线圈两端分别连接自动手动切换开关K₃和运行切换开关K₄的固定端，K₄的一个活动端直接接地，另一个活动端通过平路上坡自动断路器JA接地，继电器J₂线圈一端接地，另一端连接自动手动切换开关K₅固定端，K₅的两个活动端分别接地和连接KZ信号输出端30号，继电器J₁和J₂的常开触点J_1-1、J_1-2、J_2-1、J_2-2的一端都接电源正极，J_1-1另一端经刹车喷水电磁阀YV₁线圈接地，J_1-2和J_2-1另一端都经电动加压泵B线圈接地，J_2-2另一端经发动机循环水电磁阀YV₂线圈接地，发光二极管LED₁、LED₃、LED₂分别与电磁阀YV₁、YV₂和电动加压泵B的线圈并联。与KZ信号输入端1号相对应的信号输出端12通过数码显示器SM₁接地，信号输出端11号经发光二极管LED₅接地。与KZ信号输入端3号相对应的信号输出端32号通过数码显示器SM₂接地，信号输出端31号经发光二极管LED₇接地。与KZ信号输入端4号相对应的信号输出端42号通过水位显示器SX接地，信号输出端41号经发光二极管LED₆接地。与KZ信号输入端2号相对应的信号输出端22号经环境温度数码显示器SM₃接地。共用的信号输出端00号经报警蜂鸣器FM接地。电源指示发光二极管LED₄两端跨接在电源正极和地上。

上面提到的水位传感器SL和平路上坡自动断路器JA的结构在01226296.X号专利中已详细介绍，本处不再赘述。

本实施例中，可用气压蓄水箱或高位蓄水箱代替蓄水箱3和电动加压泵B。也可用空气制冷装置代替由蓄水箱、电动加压泵组成的水冷却装置。

下面详细描述本实用新型的各种功能及其工作原理。

一、刹车制动鼓自动控温功能及工作原理

车辆行驶中将电源开关K₁闭合，接通电源，电源指示信号LED₄发光；将自动手动切换开关K₃置于自动状态；并将平路上坡自动断路器的运行退出切换开关K₄置于运行状态。随着测温切换开关K₂的变换，安装在左、右制动鼓1内的温度传感器DT₁或DT₂便会将制动鼓内的温度信号转换为电信号，并将信号输入计控装置KZ，经KZ处理后发出指令，驱动数码显示器SM₁以数码形式显示制动鼓内的当前温度。若因频繁刹车使制动鼓内温度上升到设定的上限值时，KZ将传感器输入的上限值信号处理后发出指令，接通继电器J₁线圈电源，控制电流经继电器J₁线圈和平路上坡自动断路器JA导通；继电器吸合，常开触点J_1-1、J_1-2均被接通。此时工作电流一路经继电器J₁的常开触点J_1-2和电动加压泵B线圈导通；电动加压泵B通电运转，加压泵的工作指示信号LED₂同时发光指示。另一路经继电器J₁的常开触点J_1-1和电磁阀YV₁的电磁线圈导通；电磁阀YV₁通电开启，电磁阀的工作指示信号LED₁同时发光指示。由于电磁阀开启，电动加压泵同时运转，蓄水箱3的水由加压泵B以一定压力沿输水管道经各制动鼓的喷水咀6向制动鼓1喷水，使制动鼓1内的温度逐渐下降。当温度下降到设定的下限值时，KZ将传感器DT₁或DT₂输入的下限值信号处理后发出指令，将继电器J₁的线圈断电，继电器J₁因失电释放，两常开触点J_1-1、J_1-2均断开，切断电动加压泵B和电磁阀YV₁的电源，泵与阀均停止工作；喷水咀停止喷水，制动鼓内温度不再下降；泵与阀的工作指示信号LED₁、LED₂也同时熄灭。如此循环工作，始终将制动鼓内的温度控制在限定的范围以下。当车辆刚下完使制动鼓发热的坡道，行驶或停放在平路、上坡地段时，由于此时鼓内温度虽还较高，但不需喷水散热也可自然冷却，因此平路上坡自动断路器JA自动将开关触点断开，使继电器J₁线圈断电，继电器释放。此时，不论鼓内的温度多高，由于加压泵B和电磁阀YV₁的电源被切断，泵与阀均停止供水，从而达到节水的目的。如果在某种特殊情况下，不需要平路上坡自动断器JA投入运行时，可将运行、退出切换开关K₄置于退出状态，平路上坡自动断路器将不起控制作用。

如果由于自动控制功能发生故障，制动鼓内温度超过上限值10℃左右时，共用故障报警蜂鸣器FM响鸣，故障信号LED₅同时发光指示，提醒司机排除故障。若因故障暂时不能排除，可将自动手动切换开关K₃置于手动状态，此时控制电流直接由电源经自动手动切换开头K₃、继电器J₁线圈、平路上坡自动断路器JA导通；继电器J₁吸合，电源经继电器的常开触点J_1-1、J_1-2分别向电动加压泵B和电磁阀YV₁的线圈供电，即实现由人工控制供水散热冷却。

二、发动机循环水控温功能及工作原理

发动机工作时，将共用的电源开关K₁闭合，接通电源，自动手动切换开关K₅置于自动状态。安装在发动机循环水出水管的温度传感器DT₃将循环水的温度信号转换为电信号，并将信号输入给计控装置KZ，经KZ处理后发出指令，推动数码显示器SM₂以数码形式显示循环水当前的出水温度。当循环水温度超过设定的上限值时，KZ将传感器输入的上限值信号处理后发出指令，接通继电器J₂线圈电源，控制电流经自动手动切换开关K5和继电器J₂线圈导通；继电器吸合，常开触点J_2-1、J_2-2均被接通。此时，工作电流一路经继电器的常开触点J_2-1和电动加压泵B线圈导通；电动加压泵B运转，泵的工作指示信号LED₂同时发光指示。另一路经继电器的常开触点J_2-2和电磁阀YV₂线圈导通；电磁阀YV₂开启，阀的工作指示信号LED₃同时发光指示。由于电磁阀YV₂开启，电动加压泵B将输水箱3的水以一定压力沿输水管道经出水咀6向发动机散热水箱5的上水室注入冷水，与高温循环水混合进入箱体，使水温逐渐下降。当水温下降到设定的下限值时，KZ将传感器输入的下限值信号处理后发出指令，将继电器J₂线圈电源断开，继电器因失电而释放。常开触点J_2-1、J_2-2均断开，切断电动加压泵B和电磁阀YV₂的电源，泵和阀均停止工作，冷却水停止注入水箱，循环水温度不再下降。泵与阀的工作指示信号LED₂、LED₃均同时熄灭。如此循环工作，将发动机的循环水始终控制在限定的温度范围以下。

如果自动控制功能发生故障，水温超过上限值的5℃左右时，共用的故障报警蜂鸣器FM响起，故障报警指示信号LED₇同时发光指示，提醒司机排除故障。若因自动控制故障暂时不能排除，可将自动、手动切换开关K₅置于手动状态，控制电流直接经自动、手动切换开关K₅和继电器线圈导通；继电器吸合，继电器触点J_2-1、J_2-2同时接通，分别向加压泵B和电磁阀YV₂供电，即实现由人工控制继续供水散热冷却。

3、蓄水箱位置功能

由于车辆在行驶中不断耗水或向蓄水箱3加水时，水位不断下降或上升，安装在蓄水箱3内水位传感器SL的浮子便随水位的升降上下移动，不断改变传感器SL的阻值，相应地改变了输入到计控装置KZ的电位信号。当水位降低时，传感器SL的电位增高，KZ驱动水位显示器SX中的发光二极管发光的数量就少，表示蓄水箱的水位处于低水位，反之，KZ驱动水位显示器SX中的发光二极管发光的数量越多，表示蓄水箱内的水位处于高水位。当水位超过上限水位线时，共用的报警蜂鸣器FM响起，报警信号LED₆同时发光报警，提醒司机停止向蓄水箱3内注水。

4、驾驶室温度数码显示功能是：当K₁闭合后，驾驶室内的电子温度传感器DT₄便会将温度信号输入计控装置KZ，经KZ处理后驱动数码显示器SM₃显示驾驶室内的当前环境温度。

Claims (4)

1、一种汽车多功能自动冷却装置，包括有蓄水箱(3)及其下部的过滤器(4)，过滤器(4)出水管连接电动加压泵B进水口，电动加压泵B出水管经三通分别连接刹车喷水电磁阀YV₁和发动机循环水电磁阀YV₂，电磁阀YV₁出水管道上的四个喷水咀(2)分别安装在前、后刹车制动鼓(1)的护板上，电磁阀YV₂出水管连接发动机散热水箱(5)的出水咀(6)，其特征在于驾驶室装有微型计算机控制装置KZ及制动鼓温度数码显示器SM₁、循环水温度数码显示器SM₂、水位显示器SX，KZ的电源输入正端接电源正极，KZ的电源输入负端接地，KZ信号输入端1号连接切换开关K₂的固定端，切换开关K₂的两个活动端分别通过安装在左、右制动鼓(1)内的温度传感器DT₁和DT₂连接电源正极，KZ信号输入端3号通过安装在发动机循环水管内的温度传感器DT₃连接电源正极，KZ输入端4号通过安装在蓄水箱(3)内的水位传感器SL连接电源正极，自动手动切换开关K₃的两个活动端分别连接电源正极和KZ信号输出端10号，继电器J₁线圈两端分别连接自动手动切换开关K₃和运行退出切换开关K₄的固定端，K₄的一个活动端直接接地，另一个活动端通过平路上坡自动断路器JA接地，继电器J₂线圈一端接地，另一端接自动手动切换开关K₅固定端，K₅的两个活动端分别接地和连接KZ信号输出端30号，继电器J₁和J₂的常开触点J_1-1、J_1-2、J_2-1、J_2-2的一端都接电源正极，J_1-1另一端经刹车喷水电磁阀YV₁线圈接地，J_1-2和J_2-1另一端都经电动加压泵B线圈接地，J_2-2另一端经发动机循环水电磁阀YV₂线圈接地，发光二极管LED₁、LED₃、LED₂分别与电磁阀YV₁、YV₂和电动加压泵B的线圈并联，与KZ信号输入端1号相对应的信号输出端12号通过数码显示器SM₁接地，信号输出端11号却经发光二极管LED₅接地，与KZ信号输入端3号相对应的信号输出端32号通过数码显示器SM₂接地，信号输出端31号经发光二极管LED₇接地，与KZ号输入端4号相对应的信号输出端42号通过水位显示器SX接地，信号输出端41号经发光二极管LED₆接地，共用的信号输出端00号经报警蜂呜器FM接地。

2、根据权利要求1所述的汽车多功能自动冷却装置，其特征是微型计算机控制装置KZ信号输入端2号经位于驾驶室内的环境温度传感器DT₄接电源电极，与KZ信号输入端2号相对应的信号输出端22号经环境温度数码显示器SM₃接地。

3、根据权利要求1或2所述的汽车多功能自动冷却装置，其特征是可用气压蓄水箱或高位蓄水箱代替蓄水箱(3)和电动机压泵B。

4、根据权利要求1或2所述的汽车多功能自动冷却装置，其特征是可用空气制冷装置代替由蓄水箱、电动加压泵组成的水冷却装置。

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