本發(fā)明屬于冷卻系統(tǒng)領(lǐng)域,特別是涉及一種冷卻系統(tǒng)及車輛。
背景技術(shù):
汽車發(fā)動機(jī)工作時產(chǎn)生大量的熱,冷卻系統(tǒng)承擔(dān)著為發(fā)動機(jī)提供散發(fā)多余熱量的重要職責(zé),是保障整車正常運(yùn)行、安全性、可靠性和使用壽命的重要系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)的散熱原理是將發(fā)動機(jī)中的高溫冷卻液引入到散熱器中,使環(huán)境中的低溫空氣在風(fēng)扇的作用下流經(jīng)散熱器芯子進(jìn)行熱量交換并帶走熱量。
雖然卡車的散熱器和發(fā)動機(jī)都安裝在車架上,但是發(fā)動機(jī)和散熱器為不同的振動源,在車輛行駛時,發(fā)動機(jī)還會經(jīng)常隨不同的行駛狀況上下擺動,而散熱器不動,這樣兩者就產(chǎn)生了相對運(yùn)動。由于風(fēng)扇是通過風(fēng)扇軸安裝在發(fā)動機(jī)上,與發(fā)動機(jī)連接成一體,為了減少風(fēng)壓損失,風(fēng)扇的葉片插入散熱器的導(dǎo)風(fēng)罩內(nèi),這樣風(fēng)扇與導(dǎo)風(fēng)罩就會經(jīng)常出現(xiàn)幅度較大的相對運(yùn)動,為了避免運(yùn)動干涉而引起的損壞,因此在風(fēng)扇與導(dǎo)風(fēng)罩之間通常會預(yù)留較大的徑向相對運(yùn)動間隙,而這個間隙會導(dǎo)致風(fēng)壓降低和熱風(fēng)回流,大大降低空氣流量,降低散熱效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,提供一種冷卻系統(tǒng)及車輛,避免在風(fēng)扇與導(dǎo)風(fēng)罩之間預(yù)留較大的徑向相對運(yùn)動間隙,消除了由此間隙引起的直接熱風(fēng)回流和風(fēng)壓損失,提升了散熱效率。
為了實現(xiàn)上述目的,依據(jù)本發(fā)明提出的一種冷卻系統(tǒng),用于汽車發(fā)動機(jī)的散熱,包括:散熱器、風(fēng)扇及導(dǎo)風(fēng)罩;在所述風(fēng)扇與所述發(fā)動機(jī)之間安裝有萬向節(jié),所述風(fēng)扇安裝于所述導(dǎo)風(fēng)罩內(nèi),能夠相對于所述導(dǎo)風(fēng)罩轉(zhuǎn)動。
本發(fā)明還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實現(xiàn)。
前述的冷卻系統(tǒng),其中所述風(fēng)扇通過前端風(fēng)扇軸與所述萬向節(jié)連接,所述萬向節(jié)通過后端風(fēng)扇軸與所述發(fā)動機(jī)連接。
前述的冷卻系統(tǒng),其中所述風(fēng)扇通過軸承安裝于所述導(dǎo)風(fēng)罩內(nèi)。
前述的冷卻系統(tǒng),還包括:氣流引導(dǎo)結(jié)構(gòu),所述氣流引導(dǎo)結(jié)構(gòu)安裝于所述散熱器與汽車的車身之間。
前述的冷卻系統(tǒng),其中所述氣流引導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括引風(fēng)帶,所述引風(fēng)帶是周圍所述車身的進(jìn)氣格柵安裝于所述散熱器與所述進(jìn)氣格柵外周的車身之間;所述引風(fēng)帶為非密封的軟連接結(jié)構(gòu)。
前述的冷卻系統(tǒng),其中所述氣流引導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括擋風(fēng)板,所述擋風(fēng)板至少安裝于所述散熱器的頂部與所述車身之間;所述擋風(fēng)板為具有彎曲特征的柔性簾狀結(jié)構(gòu)。
前述的冷卻系統(tǒng),其中所述氣流引導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括發(fā)動機(jī)氣流引導(dǎo)罩,所述發(fā)動機(jī)氣流引導(dǎo)罩安裝于所述風(fēng)扇與所述發(fā)動機(jī)之間,呈錐面覆蓋所述發(fā)動機(jī)的前部,所述萬向節(jié)位于所述發(fā)動機(jī)氣流引導(dǎo)罩內(nèi)。
前述的冷卻系統(tǒng),其中在所述發(fā)動機(jī)上方的空氣流道內(nèi)安裝有導(dǎo)流風(fēng)扇。
為了實現(xiàn)上述目的,依據(jù)本發(fā)明還提出的一種車輛,包括:上述的冷卻系統(tǒng)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案,本發(fā)明的一種冷卻系統(tǒng)及車輛,至少具有下列優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明避免了在風(fēng)扇與導(dǎo)風(fēng)罩之間預(yù)留較大的徑向相對運(yùn)動間隙,消除了由此間隙引起的直接熱風(fēng)回流和風(fēng)壓損失,提升了散熱效率,同時構(gòu)成了散熱空氣流場的引導(dǎo)系統(tǒng),最大程度的利用了空氣流場,使散熱性能最大化。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中風(fēng)扇與導(dǎo)風(fēng)罩的間隙產(chǎn)生熱風(fēng)回流和風(fēng)壓損失問題的示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)動機(jī)折射產(chǎn)生的熱風(fēng)回流問題的示意圖。
圖3是現(xiàn)有技術(shù)中散熱器頂部產(chǎn)生的風(fēng)壓損失問題的示意圖。
圖4是本發(fā)明冷卻系統(tǒng)的一個較佳實施例的示意圖。
圖5是本發(fā)明冷卻系統(tǒng)的一個較佳實施例的流場的示意圖。
具體實施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效,以下結(jié)合附圖及較佳實施例,對依據(jù)本發(fā)明提出的一種冷卻系統(tǒng)及車輛其具體實施方式、步驟、結(jié)構(gòu)、特征及其功效詳細(xì)說明。
請參閱圖1所示,是現(xiàn)有技術(shù)中風(fēng)扇與導(dǎo)風(fēng)罩的間隙產(chǎn)生熱風(fēng)回流和風(fēng)壓損失問題的示意圖,其中,風(fēng)扇4與導(dǎo)風(fēng)罩8的徑向間隙,引起空氣場的局部渦流(如箭頭所示),導(dǎo)致熱風(fēng)回流和風(fēng)壓損失,大大降低空氣流量,影響散熱性能。
另外,目前汽車的冷卻系統(tǒng)基本都沒有散熱空氣流場的引導(dǎo)設(shè)計,導(dǎo)致各處均出現(xiàn)風(fēng)壓損失和熱風(fēng)回流等嚴(yán)重影響散熱性能的現(xiàn)象。
請參閱圖2所示,是現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)動機(jī)折射產(chǎn)生的熱風(fēng)回流問題的示意圖,其中,散熱后的氣流在風(fēng)扇4的作用下沖擊發(fā)動機(jī)1的缸體,引起氣流折返繞至散熱器2前部,使熱風(fēng)重新經(jīng)過散熱器芯子(如箭頭所示),形成熱風(fēng)循環(huán),影響散熱性能。
請參閱圖3所示,是現(xiàn)有技術(shù)中散熱器頂部產(chǎn)生的風(fēng)壓損失問題的示意圖,其中,低溫環(huán)境氣流從進(jìn)氣格柵13進(jìn)入后,一部分從散熱器2上部繞開,直接流走不經(jīng)過散熱器芯子(如箭頭所示),造成風(fēng)壓損失,大幅降低空氣流量,影響散熱性能。
上述這些問題已成為汽車行業(yè)技術(shù)發(fā)展中亟待解決的問題。
請參閱圖4及圖5所示,圖4是本發(fā)明冷卻系統(tǒng)的一個較佳實施例的示意圖,圖5是本發(fā)明冷卻系統(tǒng)的一個較佳實施例的流場的示意圖。本發(fā)明的冷卻系統(tǒng),用于汽車發(fā)動機(jī)1的散熱,其主要由散熱器2、風(fēng)扇4和導(dǎo)風(fēng)罩8組成。其中,在風(fēng)扇4與發(fā)動機(jī)1之間安裝有萬向節(jié)7,風(fēng)扇4安裝于導(dǎo)風(fēng)罩8內(nèi),能夠相對于所述導(dǎo)風(fēng)罩8轉(zhuǎn)動。
具體地,風(fēng)扇4是通過前端風(fēng)扇軸5與萬向節(jié)7連接,萬向節(jié)7是通過后端風(fēng)扇軸6與發(fā)動機(jī)1連接。由于萬向節(jié)7是實現(xiàn)變角度動力傳遞的裝置,前端風(fēng)扇軸5與后端風(fēng)扇軸6通過萬向節(jié)7進(jìn)行有角度的動力傳遞,因此在風(fēng)扇4與導(dǎo)風(fēng)罩8之間不必預(yù)留較大的徑向相對運(yùn)動間隙,就可以避免因發(fā)動機(jī)1擺動引起的運(yùn)動干涉損壞問題,從而消除由此間隙引起的 直接熱風(fēng)回流和風(fēng)壓損失等嚴(yán)重影響散熱效率的情況,提升空氣流量,進(jìn)而直接大幅提升散熱性能。
本發(fā)明的風(fēng)扇4是通過軸承9安裝于導(dǎo)風(fēng)罩8內(nèi),通過軸承9的設(shè)置可以密封了風(fēng)扇4與導(dǎo)風(fēng)罩8之間的徑向間隙,從而獲得更好的性能。
本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)還設(shè)有氣流引導(dǎo)結(jié)構(gòu),氣流引導(dǎo)結(jié)構(gòu)是安裝于散熱器2與汽車的車身3之間。通過氣流引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的設(shè)置構(gòu)成了散熱空氣流場的引導(dǎo)系統(tǒng),最大程度的利用了空氣流場,使散熱性能最大化。
本發(fā)明的氣流引導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括引風(fēng)帶11,引風(fēng)帶11是周圍車身3的進(jìn)氣格柵13安裝于散熱器2與進(jìn)氣格柵13外周的車身3之間,可以有效引導(dǎo)進(jìn)氣格柵13進(jìn)入的氣流到達(dá)散熱器2,減少氣流損失。引風(fēng)帶11為非密封的軟連接結(jié)構(gòu),如多重搭接結(jié)構(gòu),可以隨車輛行駛的車身浮動。引風(fēng)帶11具體使用具有一定柔性和韌性的材料,例如軟性塑料、橡膠或海綿復(fù)合材料等。
本發(fā)明的氣流引導(dǎo)結(jié)構(gòu)還包括擋風(fēng)板12,擋風(fēng)板12至少安裝于散熱器2的頂部與車身3之間,也可以安裝于散熱器2的兩側(cè)與車身3之間,可以有效阻擋散熱后的熱風(fēng)回流至散熱器前部,避免熱風(fēng)循環(huán),提升散熱效率。擋風(fēng)板12為具有彎曲特征的柔性簾狀結(jié)構(gòu)。擋風(fēng)板12具體使用具有一定柔性和韌性的材料,例如軟性塑料、橡膠或海綿復(fù)合材料等。
本發(fā)明的氣流引導(dǎo)結(jié)構(gòu)還包括發(fā)動機(jī)氣流引導(dǎo)罩10,發(fā)動機(jī)氣流引導(dǎo)罩10安裝于風(fēng)扇4與發(fā)動機(jī)1之間,呈錐面覆蓋發(fā)動機(jī)1的前部,可以有效引導(dǎo)散熱后的氣流向后方流動,避免散熱后的氣流在風(fēng)扇4的作用下沖擊發(fā)動機(jī)1的缸體折返導(dǎo)致的熱風(fēng)循環(huán)。其中萬向節(jié)7是位于發(fā)動機(jī)氣流引導(dǎo)罩10內(nèi)。發(fā)動機(jī)氣流引導(dǎo)罩10使用具有一定強(qiáng)度、耐熱和耐老化的韌性材料,例如高強(qiáng)度耐老化的工程塑料、防銹抗氧化處理的金屬或不銹鋼等。
本發(fā)明在發(fā)動機(jī)上方的空氣流道處還安裝有導(dǎo)流風(fēng)扇14,為整個空氣流場提供牽引氣流的動力,使氣流更加順暢并按照既定的路徑流出發(fā)動機(jī)艙。
另外,本發(fā)明還提供了一種具有上述冷卻系統(tǒng)的車輛,例如為卡車。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上,然并非用以限定本發(fā)明實施的范圍,依據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求書及說明內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修 飾,仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。