CN208040506U - 一种车辆及其自动冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动冷却系统，包括风扇、驱动部、温度传感器、控制器以及电磁离合器；温度传感器用于获取待降温部件的当前温度；控制器与电磁离合器连接、且预设有温度限值，控制器用于在当前温度低于温度限值状态下控制电磁离合器分离、和在当前温度高于温度限值状态下控制电磁离合器吸合；电磁离合器与风扇和驱动部均连接、用于驱动风扇全速和怠速运转。本实用新型提供自动冷却系统能根据待降温部件的实际温度调整风扇的运转状态，在当前温度较低时控制风扇怠速运转，减少散热量。本实用新型还公开了一种具有上述自动冷却系统的车辆，能够避免其内燃机过冷。

Description

一种车辆及其自动冷却系统

技术领域

本实用新型涉及内燃机技术领域，更具体地说，涉及一种自动冷却系统。此外，本实用新型还涉及一种包括上述自动冷却系统的车辆。

背景技术

内燃机是燃烧燃料做功、输出扭矩和功率以驱动装置的一种机器。燃料燃烧过程会产生大量热量，内燃机运转时驱动本身的水泵，水泵使内燃机的冷却水进行循环，使内燃机燃烧产生的热量到散热器，再通过风扇将散热器的热量传递给周围的空气实现降温过程。

现有技术中，由于控制风扇工作的发电机恒速运转，且风扇的转速也无法减少，因此驱动风扇的功率通常保持不变。为了保证内燃机在任何时候都不会由于热量无法散发出去而出现过热，散热器的大小、风扇的大小以及风扇转速均是基于最大热负荷工况所需的冷却风量确定的。

然而，由于内燃机使用的地域广泛、使用环境温度差异较大、工况也不同，因此内燃机的热负荷状况差异也很大。当内燃机处于低负荷或是低温环境时，需要通过冷却水散发的热量也会相应减少，此时风扇的恒速运转则会造成燃料的浪费，导致内燃机运行成本高。更为严重的是，当环境温度很低时，发动机的出水温度较低，此时不仅不需要风扇散热，较大的散热量反而会而导致内燃机过冷，进而引发零件冷态磨损、进气温度过低、排气冒白烟等问题。

综上所述，如何根据待降温部件的实际温度调节散热量，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种自动冷却系统，能够根据待降温部件的实际温度调整散热量，避免待降温部件温度过低。

本实用新型的另一目的是提供一种包括上述自动冷却系统的车辆，能够避免其内燃机过冷。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种自动冷却系统，包括风扇和用于控制所述风扇转动的驱动部，还包括：

用于获取待降温部件的当前温度的温度传感器；

与电磁离合器连接、且预设有温度限值的控制器，所述控制器用于在所述当前温度低于所述温度限值状态下控制所述电磁离合器分离，和在所述当前温度高于所述温度限值状态下控制所述电磁离合器吸合；

用于驱动所述风扇全速和怠速运转的电磁离合器，所述电磁离合器与所述风扇和所述驱动部均连接。

优选的，所述温度限值包括上限值和下限值，且所述上限值高于所述下限值，所述控制器能够在所述当前温度低于所述下限值时控制所述电磁离合器分离、在所述当前温度处于所述上限值和所述下限值之间时控制所述电磁离合器保持原状态、在所述当前温度高于所述上限值时控制所述电磁离合器吸合。

优选的，所述下限值的温度范围为70℃-85℃，所述上限值的温度范围为78℃-95℃。

优选的，所述控制器包括数字显示器和用于调节所述温度限值的按钮。

优选的，所述风扇的相邻叶片的间隔角不完全相等。

一种车辆，包括上述任意一种自动冷却系统。

本实用新型提供的自动冷却系统包括风扇、驱动部、温度传感器、控制器以及电磁离合器；温度传感器用于获取待降温部件的当前温度；控制器与电磁离合器连接、且预设有温度限值，控制器用于在当前温度低于温度限值状态下控制电磁离合器分离，和在当前温度高于温度限值状态下控制电磁离合器吸合；电磁离合器与风扇和驱动部均连接、用于驱动风扇全速和怠速运转。

在工作过程中，控制器预设有温度限值，当温度传感器获取的当前温度高于温度限值时，电磁离合器在控制器的控制下吸合，进而驱动风扇全速运转，最大程度降低散热器温度；而当处于低温环境或低负荷状态下，当前温度低于温度限值时，电磁离合器在控制器的控制下分离，进而驱动风扇怠速，减少散热量，实现避免待降温部件温度过低的效果。

本实用新型提供的自动冷却系统根据温度传感器获取的当前温度调节电磁离合器状态，在当前温度较低的状态下控制风扇怠速运转，减少散热量，进而起到保护待降温部件的作用。

本实用新型还提供了一种具有上述自动冷却系统的车辆，其内燃机可在适宜的工作温度下工作，避免内燃机过冷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的自动冷却系统的示意图；

图2为本实用新型所提供的电磁离合器安装状态的示意图；

图3为图1中的A局部放大图。

图1-3中附图标记为：

水温传感器1、控制器2、电磁离合器3、风扇4、散热器5、皮带轮6、支架7；

上键按钮21、数字显示器22、计算存储器23、下键按钮24、电源线束25、控制线束26。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种自动冷却系统，能够根据内燃机的实际温度调整散热量，避免发动机过冷。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述自动冷却系统的车辆，能够避免其内燃机过冷。

请参考图1-3，图1为本实用新型所提供的自动冷却系统的示意图；图2为本实用新型所提供的电磁离合器安装状态的示意图；图3为图1中的A局部放大图。

本实用新型提供一种自动冷却系统，包括风扇4、驱动部、温度传感器、控制器2以及电磁离合器3；温度传感器用于获取待降温部件的当前温度；控制器2与电磁离合器3连接、且预设有温度限值，控制器2用于在当前温度低于温度限值状态下控制电磁离合器3分离，和在当前温度高于温度限值状态下控制电磁离合器3吸合；电磁离合器3与风扇4和驱动部均连接、用于驱动风扇4全速和怠速运转。

为方便理解，本申请以内燃机的自动冷却系统为例进行说明，其他设备的冷却系统的工作原理可参考内燃机自动冷却系统，本文不在赘述。

具体的，对于内燃机的自动冷却系统，温度传感器可以为水温传感器1，通常设置在内燃机出水管内，当前温度即为水温传感器1检测到的出水温度。

控制器2由电瓶供电实现工作，包括电源线束25、控制线束26、计算存储器23等元器件。其中计算存储器23与水温传感器1连接，从而获取出水温度所对应的信号，同时计算存储器23预先设置有温度限值、并将出水温度与温度限值进行比较得到比较结果。

驱动部可以为控制风扇4转动的皮带轮6，皮带轮6通过支架7与内燃机固定连接，并在内燃机的驱动下控制风扇4转动。

风扇4一般安装在水泵轴上，叶片与风扇4的旋转平面具有一定夹角，其中叶片之间的间隔角可以相同也可以不同，而间隔角不等的叶片可以减小叶片旋转时的振动与噪声。风扇4的一侧设置有散热器5，风扇4工作时空气从散热器5周围高速流过以增强对散热器5中冷却液的降温效果。通过控制风扇4的运转状态即可控制散热量。

电磁离合器3是一种依靠线圈的通断电来控制自身状态调速装置，同时也是连接风扇4和皮带轮6的元器件。电磁离合器3的自身状态指吸合或分离状态，电磁离合器3通过控制线束26与控制器2连接，控制器2通过控制线圈的通断电进而控制电磁离合器的状态。当电磁离合器3吸合时，风扇4与皮带轮6同速转动；当电磁离合器3分离时，皮带轮6转速保持不变而风扇4怠速转动。

在工作过程中，内燃机启动时其转速会迅速上升至额定转速，此时由于燃烧而传递给冷却系统的热量少，内燃机的出水温度较低。当控制器2的比较结果显示出水温度低于温度限值时，说明此时内燃机需要减少散热量，则控制器2输出低电压信号到电磁离合器3，使电磁离合器3分离，此时皮带轮6全速运转而风扇4怠速运转，减少内燃机散热量，避免内燃机过冷。

当控制器2的比较结果显示出水温度高于温度限值时，说明此时内燃机温度高，需要进行良好的散热，则控制器2输出高电压信号到电磁离合器3，使电磁离合器3吸合，进而控制风扇4全速运转，此时散热器5的散热能力大幅提高，使水温下降。

本实用新型提供的自动冷却系统根据当前温度控制电磁离合器3的分离或吸合，并利用电磁离合器3的不同状态驱动风扇4全速或怠速运转，实现根据待降温部件的实际温度调节散热量的效果。

对于采用上述自动冷却系统的内燃机，由于自动冷却系统根据内燃机的出水温度调整散热量，当内燃机温度较低时降低风扇4的驱动功率，进而节约了燃油消耗；同时能够快速暖机，使发动机尽快达到正常工作温度，避免内燃机过冷；还实现了减少零件的磨损，延长内燃机的使用寿命的效果。

特别的，本申请提供的自动冷却系统的电磁离合器3、支架7、皮带轮6可以集成在一个总成上，从而缩短轴向长度，在更换原机械式老风扇4轮毂结构的过程中无需再更改其他结构，方便工作人员的操作。

进一步的，为了更准确的调整风扇4状态，在上述实施例的基础上，温度限值包括上限值和下限值，且上限值高于下限值，控制器2能够在当前温度低于下限值时控制电磁离合器3分离、在当前温度在上限值和下限值之间时控制电磁离合器3保持原状态、在当前温度高于上限值时控制电磁离合器3吸合。

具体的，上限值指温度较高的限制、下限值指温度较低的限制，上限值和下限值的取值范围需要根据内燃机的实际状态进行选择，本申请提供的一个实施例中，下限值的范围为70℃-85℃、上限值的范围为78℃-95℃，当然具体温度以实际需求为准，本申请不做具体限定。

当出水温度高于上限值时，控制器2使电磁离合器3吸合，风扇4全速运转；当出水温度低于下限值时，电磁离合器3分离使风扇4怠速运转、减少散热量。

当出水温度在上限值和下限值之间时，电磁离合器3状态保持不变。即，对于升温过程，电磁离合器3原本处于分离状态，当出水温度不高于上限值时仍保持分离，直至出水温度达到上限值时进行吸合。而对于降温过程，电磁离合器3原本处于吸合状态，当出水温度不低于下限值时则保持吸合，直至出水温度降至下限值电磁离合器3切换成分离状态，使风扇4怠速运转。

对于仅设置一个参考值作为温度限值的方式，当出水温度在该参考值附近小范围波动过程时，需要反复切换电磁离合器3的状态。而本具体实施例设置了水温的上限值和下限值，当出水温度处于上限值和下限值之间时，说明内燃机的散热量处于合理范围内，不需要改变风扇4的运转状态，此时电磁离合器3保持原状态不需要进行切换，上限值和下限值之间的温度范围起到了延时控制电磁离合器3的作用。

可选的，为了方便操作，在上述任意一个实施例的基础上，控制器2包括数字显示器22和用于调节温度限值的按钮。具体的，控制器2上配备有可视化的数字显示器22，用于显示当前设置的温度限值。同时控制器2上设置有上键按钮21和下键按钮24，按动按钮即可调整设定的温度限值的具体温度。使用者可以根据实际需求对温度限值进行调整，进而实现对散热量的控制。

除了上述自动冷却系统，本实用新型还提供一种包括上述自动冷却系统的车辆，该车辆由于使用了上述自动冷却系统，能够避免其内燃机过冷。该车辆的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的车辆及其自动冷却系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种自动冷却系统，包括风扇(4)和用于控制所述风扇(4)转动的驱动部，其特征在于，还包括：

用于获取待降温部件的当前温度的温度传感器；

与电磁离合器(3)连接、且预设有温度限值的控制器(2)，所述控制器(2)用于在所述当前温度低于所述温度限值状态下控制所述电磁离合器(3)分离，和在所述当前温度高于所述温度限值状态下控制所述电磁离合器(3)吸合；

用于驱动所述风扇(4)全速和怠速运转的电磁离合器(3)，所述电磁离合器(3)与所述风扇(4)和所述驱动部均连接。

2.根据权利要求1所述的自动冷却系统，其特征在于，所述温度限值包括上限值和下限值，且所述上限值高于所述下限值，所述控制器(2)能够在所述当前温度低于所述下限值时控制所述电磁离合器(3)分离、在所述当前温度处于所述上限值和所述下限值之间时控制所述电磁离合器(3)保持原状态、在所述当前温度高于所述上限值时控制所述电磁离合器(3)吸合。

3.根据权利要求2所述的自动冷却系统，其特征在于，所述下限值的温度范围为70℃-85℃，所述上限值的温度范围为78℃-95℃。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的自动冷却系统，其特征在于，所述控制器(2)包括数字显示器(22)和用于调节所述温度限值的按钮。

5.根据权利要求4所述的自动冷却系统，其特征在于，所述风扇(4)的相邻叶片的间隔角不完全相等。

6.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至5任意一项所述的自动冷却系统。