CN203666374U - 一种可控节能风扇冷却系统 - Google Patents

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杨金国
赵建军
金轲
聂娅青
周少伟
范旭杰
胡德利
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Abstract

本实用新型涉及一种可控节能风扇冷却系统，油温传感器的输出端和水温传感器的输出端均通过CAN总线与车辆ECU电子控制单元的输入端电连接，车辆ECU电子控制单元的输出端与磁流变液离合器电连接，磁流变液离合器动力输入端连接发动机风扇驱动，磁流变液离合器动力输出端焊接不锈钢法兰，不锈钢法兰与风扇连接。本实用新型的有益效果在于：1、风扇根据实际需要改变散热能力，减少过多的能量消耗，降低排放和噪声，使散热系统更加柔性化，使发动机具有更好的燃油经济性，具有响应快、功耗和噪声小、易于控制等优点。2、磁流变液离合器动力输出端焊接不锈钢法兰，不锈钢法兰连接风扇，动力输出稳定，连接可靠，方便拆卸。

Description

一种可控节能风扇冷却系统
技术领域
本实用新型涉及一种冷却系统，尤其涉及一种可控节能风扇冷却系统。
背景技术
工程机械车辆在实际工作过程中发动机及液压系统发热较大，普遍采用水冷、风冷等方式对发动机及整个液压系统进行冷却散热，风扇作为散热系统的关键部件，其性能的发挥对整机散热性能起着关键作用，它影响着发动机运行性能、各部件使用寿命及工作效率等。
目前，工程机械产品用风扇冷却方式主要有两种：一种是传统机械式风扇，风扇与发动机刚性相连，能耗大约占发动机有效功率的10%，且机械式风扇增大了发动机的启动阻力矩，降低发动机对工况和环境的适应性，造成发动机启动困难，发动机功率利用率低；另一种是电控液驱风扇冷却系统，虽然解决了发动机功率利用率低的问题，可根据系统发热量的多少对风扇转速进行自动控制，但用于风扇转速控制的变量泵却一直在消耗着发动机的功率，同样存在能量浪费，并且电控液驱风扇冷却系统还存在结构复杂、成本高、性能稳定性差等问题，影响了风扇冷却效果。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种结构简单、成本低的可控节能风扇冷却系统，借助于现有的车辆ECU电子控制单元可比例控制磁流变液离合器的输出扭矩，根据实际需要调节风扇转速，解决发动机功率利用率低问题，并且磁流变液离合器动力输出端焊接不锈钢法兰，不锈钢法兰连接风扇，动力输出稳定，连接可靠，方便拆卸。 
本实用新型为解决上述提出的问题所采用的技术方案是：
一种可控节能风扇冷却系统，包括油温传感器1，水温传感器2，CAN总线3，车辆ECU电子控制单元4，磁流变液离合器5，发动机风扇驱动6，不锈钢法兰7和风扇8，油温传感器1的输出端和水温传感器2的输出端均通过CAN总线3与车辆ECU电子控制单元4的输入端电连接，油温传感器1和水温传感器2分别检测液压油散热器油温和发动机系统水散热器水温，车辆ECU电子控制单元4的输出端与磁流变液离合器5电连接，磁流变液离合器5动力输入端连接发动机风扇驱动6，磁流变液离合器5动力输出端焊接不锈钢法兰7，不锈钢法兰7与风扇8连接。
所述的车辆ECU电子控制单元4外侧设置防爆壳体9，防止灰尘进入后降低其绝缘性。
所述的车辆ECU电子控制单元4与防爆壳体9之间设置填充层10。
所述的填充层10为防爆胶泥填充层或环氧树脂填充层，具有良好的隔爆作用，达到防爆效果。
所述的油温传感器1安装于工程车辆液压油散热器的进油口处，水温传感器2安装在工程车辆发动机系统水散热器的进水口处。
本实用新型的工作原理：油温传感器的输出端和水温传感器的输出端均通过CAN总线与车辆ECU电子控制单元输入端电连接，车辆ECU电子控制单元输出端与磁流变液离合器电连接，磁流变液离合器动力输入端连接发动机风扇驱动，磁流变液离合器动力输出端焊接不锈钢法兰，不锈钢法兰连接风扇，连接可靠，方便拆卸；油温传感器安装于工程车辆液压油散热器的进油口处，水温传感器安装在工程车辆发动机系统水散热器的进水口处，检测液压油散热器油温和发动机系统水散热器水温，由车辆ECU电子控制单元进行逻辑运算，当某一温度信号高于或低于设定阈值时，车辆ECU电子控制单元向磁流变液离合器发送控制信号，控制磁流变液离合器线圈中电流的大小，利用磁流变液的剪切作用进行扭矩传递，由于磁流变液可在固相和液相之间转换且变化快、过程可逆、变化范围宽，以达到按照实际需要冷却的情况控制风扇运转的转速。并且按实际需要，操作者可以按照自己的意愿手动强制磁流变液离合器离合状态，并且优先于车辆ECU电子控制单元的控制，可保证工程机械在车辆ECU电子控制单元判断失误时的安全运行。
本实用新型的有益效果在于：1、风扇通过磁流变液离合器和发动机风扇驱动连接，借助于现有的车辆ECU电子控制单元可比例控制磁流变液离合器的输出扭矩，在启动时，风扇不转动，减少了发动机的启动阻力矩；启动后，发动机能根据需要快速地达到并保持最佳工作温度。2、风扇不依赖于发动机的转速运转，而是根据实际需要改变散热能力，减少过多的能量消耗，降低排放和噪声，使散热系统更加柔性化，使发动机具有更好的燃油经济性，具有响应快、功耗和噪声小、易于控制等优点。3、磁流变液离合器动力输出端焊接不锈钢法兰，不锈钢法兰连接风扇，动力输出稳定，连接可靠，方便拆卸。4、车辆ECU电子控制单元外侧设置防爆壳体，防止灰尘进入后降低其绝缘性。5、车辆ECU电子控制单元与防爆壳体之间设置防爆胶泥填充层或环氧树脂填充层，具有良好的隔爆作用，达到防爆效果。
附图说明
图1是本实用新型的原理图。
其中，1-油温传感器，2-水温传感器，3-CAN总线，4-车辆ECU电子控制单元，5-磁流变液离合器，6-发动机风扇驱动，7-不锈钢法兰，8-风扇，9-防爆壳体，10-填充层。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例。
参照图1，本具体实施方式所述的一种可控节能风扇冷却系统，包括油温传感器1，水温传感器2，CAN总线3，车辆ECU电子控制单元4，磁流变液离合器5，发动机风扇驱动6，不锈钢法兰7和风扇8，油温传感器1的输出端和水温传感器2的输出端均通过CAN总线3与车辆ECU电子控制单元4的输入端电连接，油温传感器1和水温传感器2分别检测液压油散热器油温和发动机系统水散热器水温，车辆ECU电子控制单元4的输出端与磁流变液离合器5电连接，磁流变液离合器5动力输入端连接发动机风扇驱动6，磁流变液离合器5动力输出端焊接不锈钢法兰7，不锈钢法兰7与风扇8连接。
所述的车辆ECU电子控制单元4外侧设置防爆壳体9，防止灰尘进入后降低其绝缘性。
所述的车辆ECU电子控制单元4与防爆壳体9之间设置填充层10。
所述的填充层10为防爆胶泥填充层，具有良好的隔爆作用，达到防爆效果。
所述的油温传感器1安装于工程车辆液压油散热器的进油口处，水温传感器2安装在工程车辆发动机系统水散热器的进水口处。
本具体实施方式的工作原理：油温传感器的输出端和水温传感器的输出端均通过CAN总线与车辆ECU电子控制单元输入端电连接，车辆ECU电子控制单元输出端与磁流变液离合器电连接，磁流变液离合器动力输入端连接发动机风扇驱动，磁流变液离合器动力输出端焊接不锈钢法兰，不锈钢法兰连接风扇，连接可靠，方便拆卸；油温传感器安装于工程车辆液压油散热器的进油口处，水温传感器安装在工程车辆发动机系统水散热器的进水口处，检测液压油散热器油温和发动机系统水散热器水温，由车辆ECU电子控制单元进行逻辑运算，当某一温度信号高于或低于设定阈值时，车辆ECU电子控制单元向磁流变液离合器发送控制信号，控制磁流变液离合器线圈中电流的大小，利用磁流变液的剪切作用进行扭矩传递，由于磁流变液可在固相和液相之间转换且变化快、过程可逆、变化范围宽，以达到按照实际需要冷却的情况控制风扇运转的转速。并且按实际需要，操作者可以按照自己的意愿手动强制磁流变液离合器离合状态，并且优先于车辆ECU电子控制单元的控制，可保证工程机械在车辆ECU电子控制单元判断失误时的安全运行。
本具体实施方式的有益效果在于：1、风扇通过磁流变液离合器和发动机风扇驱动连接，借助于现有的车辆ECU电子控制单元可比例控制磁流变液离合器的输出扭矩，在启动时，风扇不转动，减少了发动机的启动阻力矩；启动后，发动机能根据需要快速地达到并保持最佳工作温度。2、风扇不依赖于发动机的转速运转，而是根据实际需要改变散热能力，减少过多的能量消耗，降低排放和噪声，使散热系统更加柔性化，使发动机具有更好的燃油经济性，具有响应快、功耗和噪声小、易于控制等优点。3、磁流变液离合器动力输出端焊接不锈钢法兰，不锈钢法兰连接风扇，动力输出稳定，连接可靠，方便拆卸。4、车辆ECU电子控制单元外侧设置防爆壳体，防止灰尘进入后降低其绝缘性。5、车辆ECU电子控制单元与防爆壳体之间设置防爆胶泥填充层或环氧树脂填充层，具有良好的隔爆作用，达到防爆效果。
本实用新型的具体实施例不构成对本实用新型的限制，凡是采用本实用新型的相似结构及变化，均在本实用新型的保护范围内。
相关术语解释：
电控液驱风扇冷却系统：发动机动力带动泵旋转，泵出的油驱动安装在液压马达上的风扇转动，风扇转速的大小通过控制器来调节，控制器通过比较分析传感器传来的温度数据，从而发出指令电流给泵或阀的调节装置，调节泵的排量或阀的溢流压力，实现风扇马达转速的调节。
车辆ECU电子控制单元：整车的控制系统核心，采集来自操纵部件、其他外部传感的电信号以及内部的输入信息，结合当前的输出信息，通过内部的逻辑计算和判断，执行相应的信号输出。
磁流变液离合器：利用磁流变液剪切作用工作的动力传递装置。

Claims (5)

1.一种可控节能风扇冷却系统，其特征在于：包括油温传感器（1），水温传感器（2），CAN总线（3），车辆ECU电子控制单元（4），磁流变液离合器（5），发动机风扇驱动（6），不锈钢法兰（7）和风扇（8），油温传感器（1）的输出端和水温传感器（2）的输出端均通过CAN总线（3）与车辆ECU电子控制单元（4）的输入端电连接，车辆ECU电子控制单元（4）的输出端与磁流变液离合器（5）电连接，磁流变液离合器（5）动力输入端连接发动机风扇驱动（6），磁流变液离合器（5）动力输出端焊接不锈钢法兰（7），不锈钢法兰（7）与风扇（8）连接。
2.如权利要求1所述的一种可控节能风扇冷却系统，其特征在于：所述的车辆ECU电子控制单元（4）外侧设置防爆壳体（9）。
3.如权利要求2所述的一种可控节能风扇冷却系统，其特征在于：所述的车辆ECU电子控制单元（4）与防爆壳体（9）之间设置填充层（10）。
4.如权利要求3所述的一种可控节能风扇冷却系统，其特征在于：所述的填充层（10）为防爆胶泥填充层或环氧树脂填充层。
5.如权利要求1所述的一种可控节能风扇冷却系统，其特征在于：所述的油温传感器（1）安装于工程车辆液压油散热器的进油口处，水温传感器（2）安装在工程车辆发动机系统水散热器的进水口处。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107139713A (zh) * 2017-06-08 2017-09-08 龙口中宇机械有限公司 基于可变角度液压风扇的智能散热系统及控制方案
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