CN211422754U - 商用车用环形风扇 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种商用车用环形风扇。该环形风扇，包括风扇本体和与风扇本体匹配的护风圈本体，风扇本体通过离合器连接装配到发动机曲轴或皮带轮上，护风圈本体与发动机支架固定连接。风扇本体通过离合器连接装配到发动机曲轴或皮带轮上，护风圈本体与发动机支架固定连接，通过改变风扇在整车/发动机上安装形式，将环形风扇与护风圈径向间隙缩小至10～15mm，相比传统风扇相比，在保持原有风扇本体叶型和结构的前提下，通过增加一个安装在发动机支架上与风扇配合紧密的护风圈，改变了风扇在整车/发动机上安装形式，可提高风扇风量达6.7，提升风扇效率超过5％，直接提升发动机冷却能力超过3℃。
Description
技术领域
本发明涉及商用车重卡冷却系统领域，尤其是涉及一种商用车用环形风扇。
背景技术
随着环保法规加严，国家对燃气卡车支持力度加大，燃气商用车需求日益增加。天然气发动机散热量相比传统燃油发动机散热量增加超过15％，而舱体空间没有变化，因此在舱体空间不变的情况下如果提升风扇散热性能变得格外迫切。
传统环形风扇与离合器进行匹配后安装在发动机上，风扇前端护风罩与散热器装配后装在整车车架上，这样的结构方式存在以下问题：这种结构决定了环形风扇内外环与护风罩单边最小径向间隙需要预留25～30mm，较大的间隙导致风量及效率的损失，无法最大化风扇风量及效率；整车车架与发动机因振动频率不一致会导致护风罩与风扇在行驶过程中容易发生刮擦；不同部件公差、位置度不同，装配时为了控制间隙需要不断调整，装配难度较大。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供一种风量大、效率高的商用车用环形风扇。
本发明采用的技术方案是：一种商用车用环形风扇，包括风扇本体和与风扇本体匹配的护风圈本体，其特征在于：所述风扇本体通过离合器连接装配到发动机曲轴或皮带轮上，所述护风圈本体与发动机支架固定连接。
作为优选，所述风扇本体包括风扇扇叶和设置在风扇扇叶根部的风扇导流环，所述护风圈本体包括设置在内侧的挡风圈内环和设置在外侧的挡风圈外环；所述风扇导流环设置在挡风圈内环和挡风圈外环之间，所述风扇导流环与挡风圈内环径向间隙Sa及与挡风圈外环径向间隙Si均为10～15mm。
进一步的，所述风扇导流环深入挡风圈内环轴向距离ET为 5～10mm。
进一步的，所述风扇导流环深入挡风圈外环轴向距离20～25mm。
进一步的，所述挡风圈内环轴向长度Za为25～30mm。
进一步的，所述挡风圈外环轴向长度Zi为40～45mm。
进一步的，所述风扇扇叶与挡风圈内环轴向距离b为15～20mm。
进一步的，所述挡风圈内环和挡风圈外环平行设置，与护风圈本体侧壁围合成“U”型护风圈结构。
进一步的，所述风扇扇叶和风扇导流环注塑成一体式结构。
进一步的，所述护风圈本体外侧壁设有与发动机支架固定连接的护风圈支架，所述挡风圈内环、挡风圈外环和护风圈支架注塑成一体式结构。
本发明取得的有益效果是：风扇本体通过离合器连接装配到发动机曲轴或皮带轮上，护风圈本体与发动机支架固定连接，通过改变风扇在整车/发动机上安装形式，将环形风扇与护风圈径向间隙缩小至 10mm，相比传统风扇相比，在保持原有风扇本体叶型和结构的前提下，仅通过改变风扇在整车/发动机上安装形式，可提高风扇风量超过5％，提升风扇效率超过5％，直接提升发动机冷却能力超过2.5℃。
附图说明
图1为本发明的环形风扇的结构示意图；
图2为风扇本体的结构示意图；
图3为护风圈本体的结构示意图；
图4为本发明的环形风扇侧面装配示意图；
附图标记：1、风扇本体；11、风扇导流环；12、风扇扇叶；2、护风圈本体；21、挡风圈内环；22、挡风圈外环；23、挡风圈支架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，一种商用车用环形风扇，包括风扇本体1和与风扇本体1匹配的护风圈本体2，风扇本体1通过离合器连接装配到发动机曲轴或皮带轮上，护风圈本体2与发动机支架固定连接。通过改变风扇在发动机/整车上的布置位置，减小风扇径向间隙，使得风量更大，效率更高。
结合图2所示，本实施例中，风扇本体1包括风扇扇叶11和设置在风扇扇叶11根部的风扇导流环12，风扇叶片11采用塑料材质，风扇扇叶11和风扇导流环12注塑成一体式结构，经离合器连接装配发动机曲轴或皮带轮上。在风扇扇叶11顺时针转动过程中，带动空气轴向流动，再通过风扇导流环12引导空气轴向流动。
结合图3所示，护风圈本体2包括设置在内侧的挡风圈内环21 和设置在外侧的挡风圈外环22，在护风圈本体2外侧壁设有与发动机支架固定连接的四个护风圈支架23，挡风圈内环21、挡风圈外环 22和护风圈支架23注塑成一体式结构，通过护风圈支架23与发动机支架连接，保证护风圈本体2装配在发动机上。本实施例中，护风圈本体2采用轻质铝合金结构，保证结构强度。结合图4所示，挡风圈内环21和挡风圈外环22平行设置，挡风圈内环21和挡风圈外环22与护风圈本体1侧壁围合成“U”型护风圈结构，在空气轴向流动过程中，该“U”型护风圈结构能防止热风回流，提升风扇冷却能力。
结合图4所示，风扇导流环11与挡风圈内环21径向间隙Sa，以及风扇导流环11与挡风圈外环22径向间隙Si均为10～15mm，风扇导流环11深入挡风圈内环21轴向距离ET为5～10mm，风扇导流环 11深入挡风圈外环22轴向距离为20～25mm，挡风圈内环21轴向长度 Za为25～30mm，挡风圈外环22轴向长度Zi为40～45mm，风扇扇叶11 与挡风圈内环21轴向距离b为15～20mm。这种装配结构下，在不改变扇叶叶型前提下，大幅度提高风扇风量及效率，满足发动机/整车热平衡要求。
与现有技术相比，本发明的环形风扇的风扇导流环11与护风圈 (挡风圈内环21和挡风圈外环22)径向间隙缩小至10～15mm(现有结构的环形风扇内外环与护风罩单边最小径向间隙有25～30mm)，在风扇本体叶型和结构无任何改变前提下，仅通过改变风扇在整车/发动机上安装形式，预计可提高风扇风量超过5％，提升风扇效率超过 5％，直接提升发动机冷却能力超过2.5℃。
通过对比(CFD仿真对比)本发明的环形风扇和现有的环形风扇，在相同转速2000rpm下设置自由流的边界条件，两者风量的差异如下表：
| 转速(rpm) | 流量(kg/s) | |
| 发明的环形风扇 | 2000 | 13.05 |
| 现有的环形风扇 | 2000 | 12.23 |
通过上表可以看出本发明的环形风扇比现有的环形风扇在相同转速下，流量(出风量)提升了6.7％，可以提升发动机冷却能力超过3℃。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要结构特征。本发明不受上述实例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种商用车用环形风扇，包括风扇本体(1)和与风扇本体(1)匹配的护风圈本体(2)，其特征在于：所述风扇本体(1)通过离合器连接装配到发动机曲轴或皮带轮上，所述护风圈本体(2)与发动机支架固定连接。
2.根据权利要求1所述的商用车用环形风扇，其特征在于：所述风扇本体(1)包括风扇扇叶(12)和设置在风扇扇叶(12)根部的风扇导流环(11)，所述护风圈本体(2)包括设置在内侧的挡风圈内环(21)和设置在外侧的挡风圈外环(22)；所述风扇导流环(11)设置在挡风圈内环(21)和挡风圈外环(22)之间，所述风扇导流环(11)与挡风圈内环(21)径向间隙Sa及与挡风圈外环(22)径向间隙Si均为10～15mm。
3.根据权利要求2所述的商用车用环形风扇，其特征在于：所述风扇导流环(11)深入挡风圈内环(21)轴向距离ET为5～10mm。
4.根据权利要求2所述的商用车用环形风扇，其特征在于：所述风扇导流环(11)深入挡风圈外环(22)轴向距离为20～25mm。
5.根据权利要求2所述的商用车用环形风扇，其特征在于：所述挡风圈内环(21)轴向长度Za为25～30mm。
6.根据权利要求2所述的商用车用环形风扇，其特征在于：所述挡风圈外环(22)轴向长度Zi为40～45mm。
7.根据权利要求2所述的商用车用环形风扇，其特征在于：所述风扇扇叶(12)与挡风圈内环(21)轴向距离b为15～20mm。
8.根据权利要求2所述的商用车用环形风扇，其特征在于：所述挡风圈内环(21)和挡风圈外环(22)平行设置，与护风圈本体(2)侧壁围合成“U”型护风圈结构。
9.根据权利要求2所述的商用车用环形风扇，其特征在于：所述风扇扇叶(12)和风扇导流环(11)注塑成一体式结构。
10.根据权利要求2所述的商用车用环形风扇，其特征在于：所述护风圈本体(2)外侧壁设有与发动机支架固定连接的护风圈支架(23)，所述挡风圈内环(21)、挡风圈外环(22)和护风圈支架(23)注塑成一体式结构。
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| CN110836140A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-02-25 | 东风马勒热系统有限公司 | 商用车用环形风扇 |
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| WO2023005851A1 (en) * | 2021-07-30 | 2023-02-02 | Johnson Electric Asti S.R.L. | Cooling fan module |
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| CN112814776B (zh) * | 2021-01-04 | 2022-03-11 | 东风柳州汽车有限公司 | 一种汽车发动机的散热装置 |
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