此款低功耗水霧冷卻控制器電路原理圖如下圖所示。

大多數(shù)使用渦輪增壓的汽油和柴油發(fā)動機(jī)都使用冷卻散熱器——在空氣被增壓渦輪壓縮后降低空氣的溫度。使用冷卻器一來可以提供更多的能量（攝入的空氣溫度低，而且密度更大），二來可以減少發(fā)動機(jī)爆炸的幾率。

在大多數(shù)情況下，冷卻器都是太小了而不能達(dá)到最佳的性能——尤其是在氣溫較高的時(shí)候。但是如果給它增加一個(gè)水霧噴射裝置——蒸發(fā)水滴，從而降低其溫度，就能極大地增強(qiáng)它的性能。

那么是怎樣產(chǎn)生噴霧的呢？很多人是使用壓力開關(guān)——但這種方法會浪費(fèi)大量的水，因?yàn)榧词估鋮s器的溫度較低時(shí)它也會噴灑水霧。另一種辦法是使用一種溫度開關(guān)，但是這還是會浪費(fèi)大量的水，因?yàn)樗鼪]有考慮到“熱浸”（比如，當(dāng)車在等一個(gè)比較長的交通燈時(shí)），因此一個(gè)簡單的溫度開關(guān)仍會繼續(xù)噴灑水霧，直到水箱空了。此外，這兩種方法都不能輕松的設(shè)置它們的最佳工作點(diǎn)。

因此，何時(shí)噴水，應(yīng)由冷卻器的溫度和發(fā)動機(jī)負(fù)荷共同決定；當(dāng)兩個(gè)同為高時(shí)，水霧噴灑裝置打開。這種裝置會只浪費(fèi)很少的水，因?yàn)樗粫谡嬲枰獣r(shí)才噴灑水霧。

現(xiàn)在已經(jīng)知道了需要的是什么了——但是如何去實(shí)現(xiàn)它呢？答案是：智能混合顯示項(xiàng)目，它提供了幾乎所有需要的。事實(shí)上，它甚至提供了更多的功能，連上彩色的發(fā)光二極管，可以以條形圖的形式顯示冷卻器的溫度。

為了給它加入新的功能，只需添加很少的幾個(gè)器件，然后在PC板上做些簡單的修改，沒有需要切割軌道的地方。

這樣就可以使得水霧冷卻控制器的成本非常低，并且很容易制作。

智能混合儀表

智能混合顯示被設(shè)計(jì)用來監(jiān)視氧氣傳感器的輸出端，它用來指示氧氣／燃料比的高，低狀態(tài)。它有兩個(gè)輸入——個(gè)來自氧氣傳感器（它的輸出能在LED上直觀的顯示），另一個(gè)來自負(fù)荷傳感器，如空氣流量表。

當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)荷超過設(shè)定值，并且氧氣傳感器的輸出顯示混合燃料比例低時(shí)，一個(gè)壓力警報(bào)器就會響起。

為了把智能混合顯示改成一個(gè)能控制水霧噴灑的裝置，它需要一個(gè)可調(diào)開關(guān)閾值的負(fù)載輸入，當(dāng)氧傳感器的輸入連接到一個(gè)熱敏電阻時(shí)，其輸出設(shè)定為隨著溫度的升高而下降。

因此，只需很少的改動，當(dāng)溫度冷卻器與發(fā)動機(jī)負(fù)荷同時(shí)為高時(shí)，壓力警報(bào)器就會響起。在這個(gè)電路中，用重型汽車?yán)^電器來代替壓力蜂鳴器，去控制噴灑水泵。

最后，因?yàn)槔鋮s器水霧噴灑在齒輪變動或負(fù)載迅速變動時(shí)不會關(guān)閉，增加了一個(gè)Is開延時(shí)和2s關(guān)閉延時(shí)。

改造混合儀器

可以用兩種方法制作冷卻器水霧控制器。第一種方法——如果你是個(gè)初學(xué)者的話最好——按照以前的說明精確地制作智能混合顯示裝置。這樣，你就可以測試最后結(jié)果，并確保設(shè)備工作前進(jìn)行了修改，把它改成了冷卻器噴水控制器。另一種方法是建立從無到有的冷卻器噴水控制器項(xiàng)目，然后把你的修改合成一體。下面的是需要修改的地方：

熱敏電阻輸入：如前所述，熱敏電阻是用來讀出冷卻器內(nèi)部溫度的——熱敏電阻的阻值是隨溫度的升高而變大的。因此從熱敏電阻傳來的電壓信號永遠(yuǎn)也不會降低到0（這會使所有的LED熄滅），一個(gè)1.8kΩ的電阻與它串聯(lián)。很容易就可以用電線將電阻與熱敏電阻連接在一起，然后用熱縮管將裸露的引腳蓋住。熱敏電阻／電阻是連接在氧氣傳感器的輸入（現(xiàn)在是熱敏電阻的輸入）與地之間。

集成芯片LM3914用來驅(qū)動發(fā)光二極管，運(yùn)放IC2b，晶體管Q2和繼電器l用來控制水霧噴灑。

為了讓它分壓，需要給熱敏電阻供電，這是由在熱敏電阻輸入端和IC1的腳7之間連接一個(gè)4.7kΩ的電阻實(shí)現(xiàn)的。新連接的電阻可以很容易的連接到PC板的背面，并且應(yīng)該用熱縮管將它裸露的引腳包裹住。就像所有的改動一樣，電阻的位置如下圖所示。

如果已經(jīng)完成了智能混合顯示板并想測試已經(jīng)修改的地方，就可以給系統(tǒng)加上電，然后觀測加熱熱敏電阻時(shí)LED的顯示方式。

達(dá)林頓晶體管：原來的BC327晶體管Q2，因?yàn)闆]有足夠大的電流去驅(qū)動重型的繼電器，所以需要被換掉。替代品是一個(gè)BD682達(dá)林頓晶體管。注意，BD682的引腳與原來的BC327并不相同，所以在安裝它時(shí)，必須按照下圖所示的方式連接。

在這個(gè)階段，去掉齊納電阻ZD4上的680Ω的電阻，然后用新的晶體管代替，板子應(yīng)該還能像以前一樣工作。也就是說，通過適當(dāng)設(shè)置VR4和VR5，發(fā)光二極管LED11和LED12應(yīng)該能被開、關(guān)，并且當(dāng)他們都發(fā)亮?xí)r，壓電式蜂鳴器應(yīng)該會發(fā)出警報(bào)。

二極管和繼電器：繼電器和晶體管取代了壓電式蜂鳴器，用來保護(hù)二極管（D4）。二極管1N4004的擺放應(yīng)該是陰極（有白環(huán)的部分）朝上（相對于PC板）。再次對著俯視圖與照片檢查一遍。

當(dāng)插入并且焊接好這個(gè)二極管時(shí)，不要將它的引腳剪短。相反，給各個(gè)引腳留下足夠的長度能夠很容易的焊接通過它們的飛線。將這些飛線連接到繼電器的連線。建議在這里使用一個(gè)重型汽車型的繼電器，在這種情況下，這些引腳通常會連接到繼電器的85和86端口上。

如果想檢查的勞動成果，給板子加上電，會看到，當(dāng)LED11和LED12同時(shí)亮?xí)r，繼電器會合上，并伴有一聲聽得見的“啪”得響聲。

延遲：開和關(guān)的延時(shí)是由一個(gè)代替了原來那個(gè)680Ω電阻的2200μF的電容控制的。它不能安裝到板子上，所以它只能通過飛線連接，然后粘貼在盒子里或水平地放在新二極管的上面。當(dāng)在俯視圖上看時(shí)，電容的負(fù)極應(yīng)朝右。

在測試完工的設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)LED11和LED12為亮的時(shí)候，在繼電器閉合之前有一個(gè)小小的延時(shí)。同樣，在一個(gè)或兩個(gè)LED都熄滅時(shí)，在繼電器松開之前有會一個(gè)較長的延時(shí)。如果想獲得更長的延時(shí)，可以加大電容——可以增加另一個(gè)2200μF、16V的電容與它并聯(lián)。如果想縮短延時(shí)，就減少電容的值。注意，由于這個(gè)電容是起到抗顫振作用的，所以它的最小值為1000μF。

水霧控制器是基于智能混合顯示儀器的。需要7個(gè)新元件和簡單的修改。當(dāng)溫度或負(fù)載同時(shí)超出警戒線時(shí)，水霧控制器會控制冷卻器噴水。

在PC板的背面有兩處需要修改的地方：①需要一個(gè)4.7kQ的電阻用來連接IC1的腳7和熱敏電阻的輸入；②添加兩條飛線，替代了壓力蜂鳴器的二極管的每個(gè)引腳連一條。這兩條飛線是用來連接繼電器的。如下圖所示。

將Q2換成了BD682。它的引腳與原先的BC327不同了：新晶體管必須按下圖所示方式安裝。

選項(xiàng)：如果愿意，可以改變這些LED的位置，以便更好地表明冷卻器的溫度上升。比如，可以交換綠色和黃色LED的位置，這樣，當(dāng)溫度上升時(shí)，LED點(diǎn)亮的順序是綠，黃，紅。或者可以用黃色的LED代替一些綠色的LED，等等。

校準(zhǔn)

現(xiàn)在是校準(zhǔn)階段。首先將VR1和VR2調(diào)到它們的中間位置。做完這些后，確保熱敏電阻是處于室溫（-20CC）下，然后旋轉(zhuǎn)VR1，直到LED 9（黃色）變亮。在此之后，稍微逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)VR1，使LED10恰好點(diǎn)亮。

用的手加熱熱敏電阻，然后使LED從LED 10到LED 9點(diǎn)亮。然后使用電吹風(fēng)來加熱熱敏電阻，使它的溫度更高。當(dāng)它觸摸起來感覺很熱時(shí)（比如55攝氏度），旋轉(zhuǎn)VR2，直到LED1（指示“最熱”的燈）變亮。

確保不去動它，直到LED自動熄滅。當(dāng)熱敏電阻的溫度降低的時(shí)候，可能需要去調(diào)整VR1。

當(dāng)以這種方式校準(zhǔn)，冷卻器的溫度大約可以在20。C~ 55℃的范圍內(nèi)調(diào)整。由于熱敏電阻的器件特性，特征曲線并不是很直——在熱端比在冷端需要更大的溫度變化去驅(qū)動一個(gè)發(fā)光二極管。

安裝

遠(yuǎn)程安裝，熱敏電阻應(yīng)該焊接到一些雙絞線，并且使用熱縮管使它絕緣。熱敏電阻應(yīng)該從內(nèi)部的后方插入，被很好地安置在冷卻器的尾翅上。這個(gè)位置能得到最準(zhǔn)確的冷卻器的溫度。而且熱敏電阻需要用膠把它固定在某一地方。

水霧冷卻控制器的負(fù)載輸入能從空氣流量計(jì)或MAP傳感器的輸出得到——如果這些不具備，就從油門位置的傳感器輸入。這些可由ECU或傳感器來完成。

對照手冊，找到負(fù)載傳感器的輸出，然后使用萬用表，檢測它們是否正常工作。負(fù)載傳感器的輸出電壓應(yīng)該高于發(fā)動機(jī)載荷。

但是請注意，一些汽車在空氣流量表上使用了高頻率的輸出。在這種情況下，應(yīng)該使用油門位置的傳感器輸出。

水霧冷卻的水泵的繼電器最好安裝在殼下面，靠近水泵。可以測試：當(dāng)VR4和VR5調(diào)整到合適的位置時(shí)，與它們相連的LED能亮，然后水泵打開，開始噴灑水霧。

測試一個(gè)助手在車上駕駛著車，并且監(jiān)視著所顯示的溫度。點(diǎn)亮的LED應(yīng)該能顯示冷卻器的溫度是上升還是下降。調(diào)整VR4，直到與它相連的LED在冷卻器的溫度上升時(shí)變亮。然后調(diào)整VR5使與它相連的LED在汽車開始啟動時(shí)變亮。

開動汽車，使冷卻器變熱并且汽車是欠載的，然后檢測LED11和LED12。當(dāng)兩個(gè)燈同時(shí)點(diǎn)亮超過Is時(shí)，水霧噴灑裝置開始工作。在監(jiān)視完冷卻器溫度顯示后，可以決定是否要進(jìn)一步調(diào)整負(fù)荷或溫度斷路點(diǎn)。另一個(gè)在設(shè)定一些臨界值時(shí)應(yīng)牢記在心的重要方面是水的消耗量——幾個(gè)星期檢測一次，以確保的系統(tǒng)不會提前跳閘。

水霧冷卻控制器能這樣安裝：將燈擺放在司機(jī)能看得到的地方，而其他的部件安裝在司機(jī)看不見的地方。

總結(jié)

水霧冷卻是一種非常高效并且便宜的提高冷卻器性能的方法。然而，用“愚蠢的”系統(tǒng)去觸發(fā)灑水，結(jié)果往往是需要頻繁地給水箱加水。而使用這種方法，水霧冷卻控制器能在不損失冷卻效率的同時(shí)減少三分之二的水消耗量。

為什么要測量冷卻器的溫度？

乍一看，檢測實(shí)際攝入的空氣的溫度要比測量冷卻器內(nèi)部的溫度更好。但是，事實(shí)并不是這樣。攝入的空氣的溫度有時(shí)也會在車輛停下的時(shí)候有相當(dāng)大的改變，比如在等交通燈的時(shí)候。

但是，如果停車時(shí)間很短的話，冷卻器不會變熱。

如果用被監(jiān)測的攝入空氣溫度來觸發(fā)噴灑裝置，噴霧會在當(dāng)汽車在高負(fù)荷狀態(tài)下停車時(shí)開啟。但是冷卻器實(shí)際上并不熱——因此，水將會被浪費(fèi)。

電路中LED作用如下：

LEDl-10：顯示熱敏電阻器的輸入溫度，LED1（紅色）表示最熱，LED10（綠色）表示最冷。

LED11：“亮”表示此行所代表的溫度已經(jīng)達(dá)到。

LED12：“亮”表明此行的負(fù)載點(diǎn)已經(jīng)達(dá)到。