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ATS系统新型发动机恒温节能冷却系统Autotemperature-controlcoolingsystemofengine苏州工业园区驿力机车科技有限公司简介苏州工业园区驿力机车科技有限公司(简称驿力科技)座落于美丽的国际化高科技产业园-苏州工业园区,园区内交通便捷，环境优美。驿力科技总投资近1000万元人民币，拥有各类专业的技术研发人才30余人，公司长期致力于汽车领域节能环保产品研发及制造，已获得多项国家相关产品专利，是高科技型企业。公司目前的产品主要分为两大系列：1、新型发动机恒温节能冷却系统（简称ATS系统）；2、新型电驱动直流变频汽车空调系统。ATS系统是根据国际上冷却系统的发展趋势，公司突破传统的设计理念，于2007年研发推出的,该系统是目前商用车辆冷却系统的升级换代标志性产品，2009年被中国客车网专家委员会及相关行业协会推荐评为“影响中国客车行业创新技术贡献奖”。ATS与传统的冷却系统相比，节能优势明显，可节约燃油消耗6%以上;同时具有降噪、减排及提升发动机功率的效能，是原创性的具有行业先进水平的冷却系统。目前产品应用已遍及全国20多个省市，同时在多家大中型公交、旅游及客运单位进行批量应用项目合作，为客户带来良好的经济效益。•汽车冷却系统技术交流冷却系统：利用温差进行热交换。•高温介质流经换热器内部，热量传至换热器外部•低温空气流经换热器外部，热量传至空气•高温介质温度降低，低温空气温度上升•冷却风扇消耗发动机功率及燃料发动机水冷却系统：•理想温度：进水约85-90℃、出水约95℃（进出水应尽可能高）发动机气冷却系统：•理想温度：进气约45-50℃（进气温度应尽可能低）冷却系统设计要求：•恒定进气、进水温度。•满足整车各种工况变化。•功耗低。驿力机车科技苏州工业园区驿力机车科技有限公司•传统冷却系统发动机皮带驱动风扇，冷却“串联”换热器组（散热器＋中冷器）•“三非”特点：非温控非散热时仍连续驱动非独立串联换热器组•据文献资料统计，欧Ⅲ相比欧Ⅰ发动机，冷却系统的功率消耗上升：卡车:约1.1倍客车:约1.6倍驿力机车科技苏州工业园区驿力机车科技有限公司•传统冷却系统特点非温控（散热能力仅与发动机转速有关，而不是根据实际冷却需要进行调节）采用机械式皮带传动驱动风扇结构型式，忽视了不同换热系统，随整车及发动机工况变化，有不同的散热特性要求。散热器与中冷器串联布置，二者不能兼顾，经常出现夏天过热冬天过冷的现象，导致发动机热效率低。冷却系统功耗大Q=D·n·k、N=k·D·n3•流量Q与风扇直径D、转速n成正比•受车宽限制,主靠提高转速来提升流量•功耗N与转速成3次方关系，随着发动机转速的提高，系统功耗急剧上升。（以一台12米旅游车为例，发动机输出功率中约15~20KW是被冷却系统消耗的。驿力机车科技苏州工业园区驿力机车科技有限公司•传统冷却系统特点（续）驿力机车科技苏州工业园区驿力机车科技有限公司•专业数据中国公路学会客车分会，07年在丹阳召开的客车技术研讨会重点指出：1、传统冷却系统功耗，占发动机功率10%以上。2、风扇噪声高，大部分车辆运行噪声≥83分贝。3、发动机的热效率低、排放差，实际运行油耗与台架试验差距太大。4、水气温度偏差大，经常出现夏天开锅冬天过冷现象。驿力机车科技苏州工业园区驿力机车科技有限公司内燃机工作原理：热能向机械能转变内燃机台架试验基础：稳态工况下燃烧内燃机台架三要素：油量+气温+水温=“燃料供给系统+气冷系统+水冷系统”前者是燃烧做功，后二者提供热工环境提高实际工况中内燃机的效率：保证实际工况下发动机三要素接近台架工况•解决高油耗思路•ATS原理图驿力机车科技仪表台温显模块、把中冷和散热分开布置，采用电驱风扇进行冷却3、利用温度传感器向ECU反馈温度信号2、利用转速传感信号启动ECU4、利用ECU控制风扇转速,达到实时准确控制水、气温度5、把水、气温度显示在仪表台上6、根据显示结果调整ECU参数设置•创新方案ATS技术特征：ECU变频智能化换热器独立化低能耗驱动化免维护模块化驿力机车科技苏州工业园区驿力机车科技有限公司•ATS技术方案及特点驿力机车科技苏州工业园区驿力机车科技有限公司中央处理器ECU模块：“PWM”：脉宽调制波控制技术“AVF”：变频、变压、变流控制技术风扇无级变速“模糊”技术换热器布置：散热器、中冷器独立布置风洞试验确定换热器结构整体电驱风扇：风洞试验确定风扇结构，低噪声、低功耗数显式温度传感器总成：高精度、高灵敏度、数字式、实时传递信号实时显示发动机气、水温度“免维护”模块化设计11驿力机车科技•ATS效能：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%发动机功率节油约6~8％、降噪约8dB(A)减少发动机排放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驿力机车科技苏州工业园区驿力机车科技有限公司•ATS产品•试验10015020025030035040045050055060065070080090010001100120013001400150016001700180019002000210022002300ATS平均修正转矩ATS修正转矩原修正转矩原平均修正转矩13驿力机车科技苏州工业园区驿力机车科技有限公司•ATS发动机台架试验02468101214161880090010001100120013001400150016001700180019002000210022002300传动机械风扇功率消耗功率KWr/min功率消耗曲线对比14•方案比较方案A方案BATS方案结构特点机械式液压式1.智能实时ECU温度控制2.全独立式散热器、中冷器布置方案3.组式电驱风扇“串联”散热器+中冷器角传动+温控离合器液压泵+液压马达+温控离合器特点分析1.“非温控”2.系统功耗高3.温控器按“孰高”原则控制风扇，节能效果差4.噪声大5.价格高6.非系统供货，客车厂装调时间长7.需客车厂设计匹配，额外工作量大1.发动机水、气温独立实时控制。2.“PWM”、“AVF”控制技术、数字传感器，功耗很低，约为传统机械式功耗的1/5。3.无级控制电子风扇组+独立风室，噪声低。4.独立分体式布置，彻底解决散热器、中冷器串联式布置的弊端。5.系统模块化供货，满足客车快速装配工艺要求。6.结构小巧，布置方便。7.规格模块系列化。装配要求高。皮带型号多，风扇叶片易断需增加液压泵接口，液压管系漏油复杂驿力机车科技苏州工业园区驿力机车科技有限公司15车用发动机中冷、散热独立式系统ZL200620073637.4车用发动机中冷散热系统ZL200620073509.X车用温度传感器发明200710025619.8车用温度传感器实用新型200720043055.6车用空调冷凝水循环利用系统发明200710025316.6车用空调冷凝水循环利用系统实用新型200720040324.3车用换热器防回流密封系统200720042598.6中冷器系统200730175757.5顶置式车用发动机中冷系统200720044091.4车用散热器侧置式水室结构200720130902.2•目前取得的专利技术驿力机车科技苏州工业园区驿力机车科技有限公司电器模块：ECU中央控制器线束总成温度传感器总成仪表台显示装置散热器模块：散热器总成散热器护风罩总成散热器风扇总成散热器悬置缓冲减震系统中冷器模块：中冷器总成中冷器护风罩总成中冷器电子风扇总成•产品模块驿力机车科技苏州工业园区驿力机车科技有限公司17•附件1：ATS测试及使用用户报告•附件1：ATS测试及使用用户报告驿力机车科技•ATS测试及使用用户报告驿力机车科技•ATS测试及使用用户报告ATS部分客车厂装车苏州金龙客车厂：1、12米级（KLQ6125Q系列）柴油旅游大巴配置ATS系统。2、12米级（KLQ6125B1系列）柴油旅游大巴配置ATS系统。3、12米级（KLQ6129系列）柴油卧铺大巴配置ATS系统。4、11米级（KLQ6110T系列）柴油公交车配置ATS系统。5、12米级（KLQ6129GHE1）混合动力公交车配置ATS系统。6、10.5米级（KLQ6105G3）柴油公交车配置ATS系统。厦门金龙客车厂：1、10.5米天然气公交车配置ATS系统（14台）。2、9.5米天然气公交车配置ATS系统（16台）。郑州宇通客车厂：1、9.5米级天然气公交车配置ATS系统。2、10.5米级纯电动公交车配置ATS系统。深圳五洲龙客车厂：1、9.5米级天然气公交车配置ATS系统（22台）。2、12米级全承载长途旅游大巴配置ATS系统。3、10米级ATS系统在发动机台架试验台进行匹配测试。4、11米级混合动力公交车配置专用ATS系统（整体式）。二汽东风旅行车厂：1、7.2米级前置柴油机高等级底盘配置ATS系统（整体式）。2、9.5米级天然气底盘配置ATS系统。3、10.5米级纯电动公交车配置ATS系统（21台）。4、12米级纯电动公交车配置ATS系统（12台）。佛山飞驰客车：1、11米级纯电动公交车配置专用ATS系统。部分客车厂装车陕汽欧舒特客车厂：1、12米底盘长途旅游大巴配置ATS系统。2、9.5米级天然气长途旅游大巴配置ATS系统。3、10.5米级混合动力公交车配置专用ATS系统（整体式）。清华大学：1、7米级纯电动公交车配置专用ATS系统。合肥江淮客车厂：1、10.5米级混合动力公交车配置专用ATS系统（整体式）。上海申龙客车厂：1、12米级长途旅游巴士配置ATS系统。2、9.7米级长途旅游巴士配置ATS系统。金华青年客车厂：1、18米级中置发动机BRT公交车配置ATS系统（顶置）。2、12米级长途旅游巴士配置ATS系统。中通客车厂：1、10.5米级混合动力公交车配置专用ATS系统。2、12米级混合动力公交车配置专用ATS系统（整体式）。二汽东风股份公司：1、1.5吨级轻型商用卡车（出口俄罗斯）配置专用ATS系统。香港盛能科技公司：1、12米级混合动力公交车配置专用ATS系统（整体式）。威海广泰空港：1、12米级纯电动公交车配置专用ATS系统。四川汽车工业集团公司（四川省）1、12米级纯电动公交车配置专用ATS系统。部分终端用客户北京公共交通控股（集团）有限公司（北京市）海口市公共汽车公司（海南省）三亚广达公共交通有限公司（海南省）三亚安达公共交通有限公司（海南省）广东揭阳市揭西棉湖长途客运有限公司（广东省）广东揭西河婆长途客运有限公司（广东省）湖北黄冈温馨之旅游运输公司（湖北省）湖北神州运业集团有限公司（湖北省）上海真光旅行社（上海市）上海巴士股份公司（上海市）上海浦东巴士旅游客运有限公司（上海市）上海绿凯长途客运汽车有限公司（上海市）上海锦江商旅汽车服务股份有限公司（上海市）南京中北巴士公司（江苏省）苏州汽车客运集团有限公司（江苏省）苏州市公共交通总公司（江苏省）江苏省扬州汽车运输集团公司（江苏省）南通汽运集团（江苏省）丽水市汽车运输集团有限公司（浙江省）沈阳市天兴客运有限公司（辽宁省）昆