[實(shí)用新型]一種電磁控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220363303.6
• 申請(qǐng)日: 2012-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN202707210U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀頻艷;上官文斌;段耀龍;曾祥坤;陳強(qiáng);胡惠祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 雪龍集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): F01P7/04
• 分類號(hào): F01P7/04;F04D27/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)技術(shù)，具體來說是一種電磁控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置。

背景技術(shù)

據(jù)有關(guān)研究資料顯示，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)5~10%的能量消耗在發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻風(fēng)扇上。冷卻風(fēng)扇上損失的能量包括：（1）、風(fēng)扇運(yùn)行過程中的振動(dòng)損失；（2）、風(fēng)扇運(yùn)行過程中的摩擦損失等。電磁控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇單向離合解耦輪可以很好的解決風(fēng)扇在運(yùn)行過程中的振動(dòng)問題；非線性調(diào)速模塊可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，節(jié)約能源。從節(jié)約汽車能源考慮，汽車?yán)鋮s風(fēng)扇應(yīng)根據(jù)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷工況要求，一方面，風(fēng)扇在發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷較大時(shí)旋轉(zhuǎn)，從而為發(fā)動(dòng)機(jī)散熱；另一方面，發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度較低或在正常工作溫度時(shí)，風(fēng)扇應(yīng)停止旋轉(zhuǎn)，以防止發(fā)動(dòng)機(jī)在過度冷卻的工況下運(yùn)行。因此，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的自動(dòng)離合技術(shù)成為了汽車節(jié)能的關(guān)鍵技術(shù)之一。

離合裝置根據(jù)摩擦原理實(shí)現(xiàn)結(jié)合與分離，通常可通過機(jī)械、氣壓、液壓及電磁等方式實(shí)現(xiàn)離合。一般發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇位于發(fā)動(dòng)機(jī)前端的單獨(dú)的支承軸頸上，利用氣壓和電磁控制實(shí)現(xiàn)離合的風(fēng)扇離合器通常具有一個(gè)皮帶輪，可利用帶傳動(dòng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，皮帶輪的軸承通常具有一個(gè)非轉(zhuǎn)動(dòng)的支承軸頸。

傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇的硅油離合器主從動(dòng)盤之間存在相對(duì)滑轉(zhuǎn)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且高溫容易失效的缺點(diǎn)。而采用電磁控制的干摩擦風(fēng)扇離合器，通過控制電磁線圈中電流的大小，對(duì)摩擦力進(jìn)行非線性、精確控制，而且布置相對(duì)容易；在裝配中，先安裝驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇的皮帶輪，再安裝摩擦裝置，再安裝帶有單向離合與解耦裝置從動(dòng)盤，拆卸時(shí)反向。這種裝配順序具有拆裝簡便、易于維修的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇是高速旋轉(zhuǎn)部件，葉片會(huì)出現(xiàn)較大的振動(dòng)。如果風(fēng)扇輪轂直接與旋轉(zhuǎn)軸剛性連接，這種振動(dòng)就會(huì)直接傳遞到旋轉(zhuǎn)軸上，進(jìn)而影響整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)前端附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)。當(dāng)振動(dòng)嚴(yán)重時(shí)可使風(fēng)扇葉片斷裂，出現(xiàn)打壞散熱器的情況，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)工作的可靠性。另外，高速旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇其等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，如果風(fēng)扇輪轂直接與旋轉(zhuǎn)軸剛性連接，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)急減速或停機(jī)瞬間，風(fēng)扇仍以較大的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，這將增加帶與輪間的相對(duì)滑動(dòng)，從而加劇皮帶的磨損、產(chǎn)生噪聲等問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、控制精度高、響應(yīng)快、振動(dòng)小、噪聲低的具有非線性調(diào)速和減振作用的電磁控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：一種電磁控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置，包括套設(shè)在軸上的第一軸承及第二軸承，第一軸承外部套設(shè)線圈，線圈外部設(shè)有轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子外部設(shè)置皮帶輪，皮帶輪內(nèi)部和轉(zhuǎn)子的外端面設(shè)置風(fēng)扇非線性調(diào)速模塊，風(fēng)扇非線性調(diào)速模塊外端面設(shè)置從動(dòng)盤，從動(dòng)盤套設(shè)在第二軸承上，從動(dòng)盤外端設(shè)置安裝法蘭盤，安裝法蘭盤一端面固接單向離合解耦輪，單向離合解耦輪另一端面與風(fēng)扇安裝法蘭固接，風(fēng)扇安裝法蘭與風(fēng)扇連接，線圈與電子控制元件連接。

作為一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，所述風(fēng)扇非線性調(diào)速模塊包括傳動(dòng)銷柱、鍵、銜鐵、彈簧、通磁盤、隔環(huán)、摩擦盤和磁鐵；其中，銜鐵套設(shè)在轉(zhuǎn)子上，且皮帶輪通過鍵連接銜鐵并傳遞力矩，銜鐵與彈簧、通磁盤和隔環(huán)通過傳動(dòng)銷柱緊密連接，隔環(huán)外端面設(shè)置摩擦盤，隔環(huán)和摩擦盤設(shè)有通孔，通孔中設(shè)置磁鐵，磁鐵與通磁盤連接。

作為一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，所述單向離合解耦輪包括單向離合器、弧形螺旋彈簧和弧形螺旋彈簧安裝盤；其中，弧形螺旋彈簧安裝盤與安裝法蘭盤固接，弧形螺旋彈簧安裝盤上安裝弧形螺旋彈簧，弧形螺旋彈簧通過殼體與單向離合器及弧形螺旋彈簧安裝盤連接。

作為一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，所述軸為階梯軸。

為了加強(qiáng)散熱效果，所述從動(dòng)盤一端面上設(shè)有散熱片。

一種電磁控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟：

（1）、通過電子控制元件采集預(yù)定參數(shù)的信息，并經(jīng)過編輯的程序轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；

（2）、線圈根據(jù)電子控制元件傳遞的電流大小，產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)大小的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)穿過轉(zhuǎn)子產(chǎn)生磁力吸引銜鐵；

（3）、銜鐵在電磁力的作用下向皮帶輪一側(cè)沿皮帶輪軸線方向移動(dòng)，從而控制通磁盤施加在隔環(huán)上的壓緊力；

（4）、隔環(huán)壓緊力的大小控制了摩擦盤與從動(dòng)盤之間摩擦力的大小，從而調(diào)節(jié)從動(dòng)盤轉(zhuǎn)速的高低；

（5）、當(dāng)摩擦盤與從動(dòng)盤之間的摩擦力變大時(shí)，從動(dòng)盤會(huì)帶動(dòng)風(fēng)扇高速旋轉(zhuǎn)；當(dāng)摩擦盤與從動(dòng)盤之間的摩擦力變小時(shí)，風(fēng)扇便在低轉(zhuǎn)速工況下工作；