汽車發(fā)動機潤滑系統(tǒng)智能清洗設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計

王萬君++唐國鋒

摘要：潤滑系統(tǒng)是保證汽車發(fā)動機正常工作的一個重要系統(tǒng)，需要定期進行清洗。本文設(shè)計一種汽車發(fā)動機潤滑系統(tǒng)清洗設(shè)備控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)能夠完成抽油、排油、吹掃、加注等控制，實現(xiàn)對發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的靜態(tài)清洗和動態(tài)清洗。同時，能夠通過液晶屏顯示當前的系統(tǒng)狀態(tài)以及進行設(shè)置，通過射頻卡記錄用戶的清洗次數(shù)以及金額，并提醒用戶及時進行充值等。

關(guān)鍵詞：發(fā)動機 潤滑系統(tǒng) 清洗 控制

中圖分類號：TG502.16 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）11-0001-02

發(fā)動機是汽車的核心部件，其質(zhì)量決定了整車的性能與品質(zhì)。汽車發(fā)動機潤滑系統(tǒng)是保證發(fā)動機正常工作的一個重要系統(tǒng)，它在長期工作后，許多雜質(zhì)沉積在潤滑系統(tǒng)各個部位，而一般發(fā)動機機油濾芯能夠?qū)⒋笥?5μm的微粒過濾掉，再小的微粒就不能被過濾掉，時間長了會堵塞油路，造成各種故障，影響發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的正常工作，因此需要對發(fā)動機潤滑系統(tǒng)定期進行清洗保養(yǎng)。

對于汽車發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的清洗方式大體分為兩種，人工清洗和自動清洗。人工清洗方法體現(xiàn)為拆油底殼、缸蓋、解體發(fā)動機等清洗潤滑油道，這樣會增加勞動強度，質(zhì)量也無法保證。特別是發(fā)動機的結(jié)構(gòu)精密，人工清洗方法會造成發(fā)動機滲漏、壽命縮短等問題。

自動清洗法是采用專用的清洗設(shè)備完成，清洗設(shè)備提供具有合適的溫度、流量、壓力及濃度的清洗液，并對各個工位進行精確控制清洗、干燥和清洗液回收。汽車發(fā)動機潤滑系統(tǒng)清洗設(shè)備控制系統(tǒng)利用先進的自動控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)清洗過程自動化，保證潤滑系統(tǒng)清潔度，提高了清洗質(zhì)量和效率，并改善了勞動條件。汽車發(fā)動機潤滑系統(tǒng)清洗設(shè)備替代人工清洗已成為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的必然，具有廣闊的市場前景。

1 發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的組成及工作原理

汽車發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的組成基本相同，主要由油底殼、機油集濾器、機油泵、機油粗、精濾清器和潤滑油道、機油冷卻器、機油壓力表、機油溫度表等組成。油底殼：用來儲存潤滑油。機油泵：將足夠量的潤滑油以足夠的壓力供給主油道，以克服機油濾清器及管道的阻力。集濾器：安裝在機油泵前，并置于油底殼內(nèi)，用來濾除機油中較大直徑的雜質(zhì)。機油粗、精濾清器：通過機油濾清器過濾雜質(zhì)。機油冷卻器：冷卻潤滑油，使?jié)櫥蜏囟缺３衷谝欢ǚ秶鷥?nèi)。機油壓力表、機油溫度表：監(jiān)視壓力潤滑油壓力和溫度。

2 發(fā)動機潤滑系統(tǒng)清洗設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計

從汽車發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的組成和工作原理來看，反復(fù)潤滑的機油中，會帶有磨損的金屬末或灰塵等雜質(zhì)。雖然機油集濾器和機油粗、精濾清器進行過濾，但時間過長，機油一樣會變臟。因此在車輛行駛一定里程后必須對發(fā)動機潤滑系統(tǒng)進行清洗，以保證清除發(fā)動機內(nèi)小于25μm的雜質(zhì)，改善發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的品質(zhì)，保證發(fā)動機正常工作。

發(fā)動機潤滑系統(tǒng)清洗設(shè)備控制系統(tǒng)能夠?qū)Πl(fā)動機潤滑系統(tǒng)清洗設(shè)備進行控制，完成抽油、排油、吹掃、加注等控制，實現(xiàn)對發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的靜態(tài)清洗和動態(tài)清洗。同時，能夠通過液晶屏顯示當前的系統(tǒng)狀態(tài)以及進行設(shè)置，通過射頻卡記錄用戶的清洗次數(shù)以及金額，并提醒用戶及時進行充值等。整個系統(tǒng)設(shè)計包括面板設(shè)計、硬件系統(tǒng)設(shè)計、軟件系統(tǒng)設(shè)計等三個部分。

2.1 面板設(shè)計

系統(tǒng)面板如圖1所示。

2.2 硬件系統(tǒng)設(shè)計

硬件系統(tǒng)由MCU模塊、LCD顯示模塊、RFID讀卡模塊、鍵盤輸入模塊、溫度傳感器模塊、電加熱器模塊、電源模塊、繼電器模塊、8路電磁氣閥模塊等組成。如圖2所示。

鍵盤輸入模塊設(shè)置車型和清洗要求，MCU模塊對信號進行分析處理并輸出控制信號給繼電器驅(qū)動模塊，控制8路電磁氣閥模塊相應(yīng)的電磁氣閥A-H打開或關(guān)閉，完成對發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的清洗。清洗過程會在LCD顯示模塊同步顯示，溫度傳感器模塊對清洗過程油溫進行檢測。當溫度低于40℃時，將信號發(fā)送給MCU模塊，MCU模塊控制電加熱器模塊進行加熱，保持溫度恒定在40℃。RFID讀卡模塊對每張卡刷卡次數(shù)進行記錄，次數(shù)超過設(shè)置值時，發(fā)送信號給MCU模塊，MCU模塊控制LCD顯示模塊報警提示進行充值。電源模塊對其它模塊進行供電。

2.3 軟件系統(tǒng)設(shè)計

軟件系統(tǒng)實現(xiàn)抽油、排油、吹掃、加注等控制，主要包括靜態(tài)清洗和動態(tài)清洗。

（1）靜態(tài)清洗：發(fā)動機靜止，清洗液從發(fā)動機機油濾芯接口處注入發(fā)動機油道，通過沖洗和溶解作用把雜質(zhì)溶入清洗液中一起流下，到達油底。隨后在一定負壓下，從油底口抽出過濾后循環(huán)清洗。靜態(tài)清洗流程如圖3所示。

（2）動態(tài)清洗：發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)，發(fā)動機自身的油泵和清洗機內(nèi)油泵同時工作，清洗液可達到靜態(tài)清洗時不能清洗的地方，清洗更徹底。動態(tài)清洗流程如圖4所示。

3 結(jié)語

本文設(shè)計一種汽車發(fā)動機潤滑系統(tǒng)清洗設(shè)備控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)能夠?qū)ζ嚢l(fā)動機潤滑系統(tǒng)清洗設(shè)備進行控制，完成抽油、排油、吹掃、加注等控制，實現(xiàn)對發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的靜態(tài)清洗和動態(tài)清洗。同時，能夠通過液晶屏顯示當前的系統(tǒng)狀態(tài)以及進行設(shè)置，通過射頻卡記錄用戶的清洗次數(shù)以及金額，并提醒用戶及時進行充值等，完成了整個系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。現(xiàn)場實驗表明，該汽車發(fā)動機潤滑系統(tǒng)清洗設(shè)備控制系統(tǒng)，性能穩(wěn)定，能夠滿足實際汽車發(fā)動機潤滑系統(tǒng)清洗的要求，具有廣闊的市場前景。

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