电子冷却泵性能测试台硬件设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

进入2020年，国内外汽车行业蓬勃发展，与汽车相关的高新科技逐一问世，无论是还未投入正式使用的无人驾驶技术，还是如今十分火热的新能源汽车，这些新时代的产物无疑不在影响人们生活的方方面面。但无论汽车在用户交互方面有着怎样的突破，汽车的核心部分仍然是发动机，无论是传统的汽油机柴油机，还是正在发展中的电动机，这些发动机在运作的过程中都会产生大量的热量，传统的发动机就不用说了，即使是电动汽车，它的主要储能部位——锂电池，也需要在相对较低的温度下才能稳定输出能源，延长其使用寿命。随着汽车发动机热效率不断的增长，汽车面临的热负荷问题就会越来越严重，特别是一些高档跑车，配有多缸发动机的同时，马力还极其强劲，这使得汽车对其发动机冷却系统的性能有了更高的要求。早期传统汽车的冷却水泵是由完全使用机械结构，汽车发动机的曲轴通过齿轮或传送带连接机械冷却水泵的法兰盘，使水泵依靠曲轴的旋转获取动力，从而向冷却液提供压力，使冷却液能够流畅地在系统中循环冷却发动机。因为使用了完全的机械结构，所以有着许许多多的弊端，比如在汽车爬坡时，低转速但是大马力的发动机产生大量的热，但是其转速对冷却泵来说又是处于低负荷的工作状态，达不到散热的要求。于是，在1999年，法国的法雷奥公司提出并研制了电子冷却水泵，至2005年，宝马公司终于将这一高新技术运用到了批量生产的高档汽车上，随后奔驰、大众、奥迪等厂商也纷纷开始使用这项技术来为他们的汽车打造更优质的冷却系统。电子水泵作为汽车发动机冷却系统的核心部件，其工作特性直接决定了冷却系统的性能，进而影响着整车的工作效率。由于汽车电子水泵内部的流体运动情况非常复杂，基于现在掌握的流体力学理论知识，想要分析其中液体的实际流动情况，提供完整的参数特性十分困难，为了确认其性能能否满足汽车的散热需求，很大程度上需要依靠实验的方式来进行验证，并基于实验得出的数据，对产品不断的改进和优化。因此，设计并实现出功能完善的汽车电子水泵测试系统，不仅对电子水泵产品本身的设计与生产有着重要意义，同时对促进其在汽车产业中的应用有着积极的影响。

2. 研究的基本内容与方案

我所设计的内容是电子冷却泵的测试系统的硬件部分，主要是需要进行系统架构设计，系统管路设计，传感器选型及调试，系统的相关电路设计，这其中包括有传感器与微机通信的接口电路，低通滤波电路，流量监测及控制电路，温度监测及控制电路。

该系统主要的工作是使用不同的传感器，并将其合适的安放在测试部位，对电子冷却泵运行过程中的性能特征监测并记录下来，汇总到数据采集卡或者经串口直接收集到微机中。

比较重要的传感器有涡轮流量传感器，压力传感器，转速传感器，功率传感器等，这些传感器通过感知电子冷却泵运行过程中物理量的变化，转换成合适的电信号，从而收集并储存这些数据，为后续的统计分析打下基础。

3. 研究计划与安排

3月25号前 上传开题报告和外文翻译

4月15号前 基本完成毕业设计的仿真设计

5月25号前 完成毕业设计的系统调试并撰写论文

4. 参考文献（12篇以上）

[1]代聪,陶红艳,余成波.汽车电子水泵实验测试装置系统设计[j].机床与液压,2017,45(20):123-125 140.

[2]钟绍俊,解建,程永恩.汽车发动机冷却水泵可靠性测试系统设计[j].机床与液压,2009,37(01):120-123.

[3]钟绍俊,黄镇海,黄艳岩.汽车发动机冷却水泵性能测试系统设计[j].中国计量学院学报,2006(03):196-198 242.