CN111561482A - 风扇端隙调整机构、导风罩及发动机冷却系统 - Google Patents

风扇端隙调整机构、导风罩及发动机冷却系统 Download PDF

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Abstract

本申请涉及冷却装置技术领域，尤其是涉及一种风扇端隙调整机构、导风罩及发动机冷却系统。风扇端隙调整机构用于导风罩，所述风扇端隙调整机构包括调节扇；所述调节扇安装于所述导风罩的护风圈的内圈处，且所述调节扇与所述护风圈铰接；冷却风扇产生的风力能够带动所述调节扇相对于所述护风圈转动预设角度，以改变所述冷却风扇的扇叶与所述护风圈之间的端隙。本申请提供的风扇端隙调整机构，能够依据风扇不同的转速，调整调节扇开启不同的角度，从而调整风扇端隙，以改变冷却风扇的容积效率。

Description

风扇端隙调整机构、导风罩及发动机冷却系统
技术领域
本申请涉及冷却装置技术领域，尤其是涉及一种风扇端隙调整机构、导风罩及发动机冷却系统。
背景技术
工程机械一般工作在露天环境中，夏季受阳光直射，地表温度高，工程机械需要在高温环境下长时间大负荷工作。发动机产生的热量如果超过冷却系统的散热能力，则会造成发动机水温升高，影响工程机械的整机性能。为了适应夏季环境条件，一般会给发动机配置具有较大散热能力的冷却系统。冬季环境下气温低，配备有较大散热能力的冷却系统的工程机械在低温环境工作时，发动机长期处于低温运行状态，既浪费发动机功率，也会使燃料的燃烧状况不佳，发动机工作无力且尾气中碳氢化合物含量较高，污染环境。
发明内容
本申请的目的在于提供一种风扇端隙调整机构、导风罩及发动机冷却系统，用于调整风扇端隙，改变冷却风扇的容积效率。
本申请提供了一种风扇端隙调整机构，用于导风罩，所述风扇端隙调整机构包括调节扇；
所述调节扇安装于所述导风罩的护风圈的内圈处，且所述调节扇与所述护风圈铰接；冷却风扇产生的风力能够带动所述调节扇相对于所述护风圈转动预设角度，以改变所述冷却风扇的扇叶与所述护风圈之间的端隙。
在上述技术方案中，进一步地，从所述护风圈的第一端向所述护风圈的第二端的方向为所述冷却风扇的风向；所述调节扇的一端为安装端，所述安装端与所述护风圈的第二端铰接，所述调节扇的另一端为自由端。
在上述技术方案中，进一步地，还包括铰链；
所述调节扇与所述护风圈通过所述铰链连接。
在上述技术方案中，进一步地，所述铰链设置有阻尼结构，所述阻尼结构具有阻止所述调节扇相对于所述护风圈转动的趋势。
在上述技术方案中，进一步地，所述阻尼结构的阻尼力可调。
在上述技术方案中，进一步地，所述调节扇的形状与所述护风圈的内圈形状相适配。
在上述技术方案中，进一步地，当所述护风圈的形状为圆环形时，所述调节扇包括多个弧形的调节板，多个所述调节板间隔设置在所述护风圈的内圈。
本申请还提供了一种导风罩，包括上述方案所述的风扇端隙调整机构。
本申请还提供了一种发动机冷却系统，包括冷却风扇和上述方案所述的导风罩；
所述冷却风扇位于所述导风罩的护风圈的内圈处。
在上述技术方案中，进一步地，还包括散热器；
所述散热器位于所述导风罩远离发动机的一侧。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
本申请提供的风扇端隙调整机构，能够依据风扇不同的转速，调整调节扇开启不同的角度，从而调整风扇端隙，以改变冷却风扇的容积效率。
本申请还提供了导风罩，包括上述方案所述的风扇端隙调整机构。基于上述分析可知，导风罩同样具有上述有益效果，在此不再赘述。
本申请还提供了发动机冷却系统，包括上述方案所述的导风罩。基于上述分析可知，发动机冷却系统同样具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的导风罩在第一视角下的结构示意图；
图2为图1中A处的放大示意图；
图3为本申请提供的导风罩在第二视角下的结构示意图；
图4为本申请提供的发动机冷却系统的结构示意图。
图中：101-调节扇；102-导风罩；103-护风圈；104-第一端；105-第二端；106-安装端；107-自由端；108-调节板；109-冷却风扇；110-散热器。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例一
参见图1至图4所示，本申请提供的风扇端隙调整机构用于导风罩102，风扇端隙调整机构包括调节扇101；调节扇101安装于导风罩102的护风圈103的内圈处，且调节扇101与护风圈103铰接；冷却风扇109产生的风力能够带动调节扇101相对于护风圈103转动预设角度，以改变冷却风扇109的扇叶与护风圈103之间的端隙。
具体来说，在发动机的冷却系统中，发动机冷却风依次通过散热器110、导风罩102、冷却风扇109后，对发动机冷却液及发动机本体进行冷却。其中，冷却风扇109的扇叶所在的分度圆与导风罩102的护风圈103之间的距离为风扇端隙。在冷却风扇109的扇叶旋转时，风扇端隙处形成负压区域，在负压区域有热风回流，从而降低了冷却风扇109的容积效率，风扇端隙越大则容积效率越低。
在导风罩102的护风圈103位置处设置了风扇端隙调整机构，风扇端隙调整机构包括调节扇101，在冷却风扇109的扇叶旋转时，造成调节扇101两侧风压不同，以使调节扇101能够根据风力大小转动，以调节自身相对于护风圈103的角度，从而改变风扇端隙的大小，进而改变冷却风扇109的容积效率。调节扇101与护风圈103之间的角度在0至90度之间，二者夹角为0度时，调节扇101与护风圈103贴合，风扇端隙最大；二者夹角为90度时，风扇端隙最小。
具体地，例如在夏季温度高时，冷却风扇109的转速大，冷却风扇109形成的风力大，调节扇101转动以减小风扇端隙，防止热风回流，增大了冷却风扇109的容积效率；在冬季温度低时，冷却风扇109的转速小，冷却风扇109形成的风力小，调节扇101转动以增大风扇端隙，增大了热风回流的量，降低了冷却风扇109的容积效率，此时更有助于提升发动机功率、以及燃料地燃烧。
本申请提供的风扇端隙调整机构，能够依据风扇不同的转速，调整调节扇101开启不同的角度，从而调整风扇端隙，以改变冷却风扇109的容积效率。
该实施例可选的方案中，从护风圈103的第一端104向护风圈103的第二端105的方向为冷却风扇109的风向；调节扇101的一端为安装端106，安装端106与护风圈103的第二端105铰接，调节扇101的另一端为自由端107。
在该实施例中，调节扇101的自由端107面为迎风侧，调节扇101的安装端106为背风侧，当冷却风扇109的扇叶旋转时，风力能够作用于自由端107侧，从而带动自由端107以安装端106为轴相对于安装端106转动，从而调节风扇端隙的大小，改变冷却风扇109的容积效率。
该实施例可选的方案中，风扇端隙调整机构还包括铰链；调节扇101与护风圈103通过铰链连接。优选地，铰链的数量为多个，铰链的数量和位置可根据实际情况设置。
该实施例可选的方案中，铰链设置有阻尼结构，阻尼结构具有阻止调节扇101相对于护风圈103转动的趋势，也就是说阻尼结构提供的阻尼力与冷却风扇109的风向相反。
在该实施例中，具体地，冷却风扇109的扇叶面积S，冷却风风压P，阻尼结构的阻尼力f，当F＝SP>f时，调节扇101能够克服阻尼力相对于护风圈103转动，从而可以设定冷却风扇109的风力达到预设风力时，调节扇101才开始转动。可通过调整冷却风扇109的扇叶设计，来实现发动机不同工况下对冷却风量的需求。
该实施例可选的方案中，阻尼结构的阻尼力可调。
在该实施例中，阻尼结构的阻尼力可为弹性力，可通过调节阻尼结构的弹性系数，来实现发动机不同工况下对冷却风量的需求。
可选地，阻尼结构为旋转阻尼器。
实施例二
该实施例二中的风扇端隙调整机构是在上述实施例基础上的改进，上述实施例中公开的技术内容不重复描述，上述实施例中公开的内容也属于该实施例二公开的内容。
参见图1至图4所示，该实施例可选的方案中，调节扇101的形状与护风圈103的内圈形状相适配。
在该实施例中，调节扇101的形状与护风圈103的内圈形状相适配，可以在不改变护风圈103的导风通道的形状的情况下，调节冷却风扇109的风扇端隙。具体地，调节扇101和护风圈103的形状可以为图示的圆形，也可以根据实际情况设置为其他形状。
该实施例可选的方案中，当护风圈103的形状为圆形时，调节扇101包括多个弧形的调节板108，多个调节板108均布在护风圈103的内圈且间隔设置。
在该实施例中，当护风圈103的形状为圆环形时，如调节扇101为完整的环形结构，在调节扇101转动时自身会产生挤压力。因此，本实施例的调节扇101包括多个弧形的调节板108，即将环形结构设置成一段段的弧形结构，且弧形结构之间间隔设置，以减小彼此之间的挤压力。调节板108的材质可为硬质且能够产生一定形变的材质，例如橡胶或者塑料等材料。
实施例三
本申请实施例三提供了一种导风罩，包括上述任一实施例的风扇端隙调整机构，因而，具有上述任一实施例的风扇端隙调整机构的全部有益技术效果，在此，不再赘述。
实施例四
本申请实施例四提供了一种发动机冷却系统，包括冷却风扇和上述实施例的导风罩；冷却风扇位于导风罩的护风圈的内圈处。因而，发动机冷却系统具有上述实施例的导风罩的全部有益技术效果，在此，不再赘述。
该实施例可选的方案中，发动机冷却系统还包括散热器110；散热器110位于导风罩102远离发动机的一侧。
在该实施例中，在发动机的冷却系统中，发动机冷却风依次通过散热器110、导风罩102、冷却风扇109后，对发动机冷却液及发动机本体进行冷却。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。

Claims (10)

1.一种风扇端隙调整机构，用于导风罩，其特征在于，所述风扇端隙调整机构包括调节扇；
所述调节扇安装于所述导风罩的护风圈的内圈处，且所述调节扇与所述护风圈铰接；冷却风扇产生的风力能够带动所述调节扇相对于所述护风圈转动预设角度，以改变所述冷却风扇的扇叶与所述护风圈之间的端隙。
2.根据权利要求1所述的风扇端隙调整机构，其特征在于，从所述护风圈的第一端向所述护风圈的第二端的方向为所述冷却风扇的风向；所述调节扇的一端为安装端，所述安装端与所述护风圈的第二端铰接，所述调节扇的另一端为自由端。
3.根据权利要求1所述的风扇端隙调整机构，其特征在于，还包括铰链；
所述调节扇与所述护风圈通过所述铰链连接。
4.根据权利要求3所述的风扇端隙调整机构，其特征在于，所述铰链设置有阻尼结构，所述阻尼结构具有阻止所述调节扇相对于所述护风圈转动的趋势。
5.根据权利要求4所述的风扇端隙调整机构，其特征在于，所述阻尼结构的阻尼力可调。
6.根据权利要求1所述的风扇端隙调整机构，其特征在于，所述调节扇的形状与所述护风圈的内圈形状相适配。
7.根据权利要求6所述的风扇端隙调整机构，其特征在于，当所述护风圈的形状为圆环形时，所述调节扇包括多个弧形的调节板，多个所述调节板间隔设置在所述护风圈的内圈。
8.一种导风罩，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一项所述的风扇端隙调整机构。
9.一种发动机冷却系统，其特征在于，包括冷却风扇和如权利要求8所述的导风罩；
所述冷却风扇位于所述导风罩的护风圈的内圈处。
10.根据权利要求9所述的发动机冷却系统，其特征在于，还包括散热器；
所述散热器位于所述导风罩远离发动机的一侧。
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