[發(fā)明專利]一種柴油機用的冷卻風扇

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410379874.2
• 申請日: 2014-08-04
• 公開（公告）號: CN104132004A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設計）人: 羅昌國
• 申請（專利權）人: 綠田機械股份有限公司
• 主分類號: F04D29/66
• 分類號: F04D29/66;F04D29/28
• 代理公司: 臺州藍天知識產權代理有限公司 33229
• 代理人: 周志濤

技術領域

本發(fā)明屬于冷卻風扇技術領域，特指一種柴油機用的冷卻風扇。

背景技術

單缸柴油機由于其結構緊湊，性價比高，使用維修方便等優(yōu)點為各國農林漁牧行業(yè)所青睞，被廣泛作為手扶拖拉機、小四輪拖拉機、農用三輪車、四輪車、農用排灌、小型船舶、小型工程機械、小型發(fā)電機及農副業(yè)加工機械的主要配套動力。目前，全世界單缸柴油機年產銷量達900萬臺，且隨著時間的推移，其保有量仍將維持在較高值。單缸柴油機使用量的突飛猛進加速了石油資源的消耗，同時其尾氣排放、噪聲污染也對環(huán)境造成了嚴重的危害，隨著人們對保護環(huán)境呼聲的不斷高漲以及對節(jié)能意識的不斷加強，各國政府針對單缸柴油機均提出了更加高的動力性、經濟性及排放性指標要求，柴油機整機日趨強化，升功率大幅提升，其機械負荷和熱負荷問題越發(fā)突顯出來。為此對冷卻風扇的設計提出了更高的要求：一方面要求風扇在小型化、輕量化的基礎上提高冷卻風扇散熱能力；另一方面為了保護環(huán)境，又要求盡可能減少冷卻風扇運轉產生的噪聲污染。

眾所周知發(fā)動機冷卻風扇的風扇噪聲主要是空氣動力噪聲。它由旋轉噪聲和渦流噪聲所組成。旋轉噪聲主要是旋轉葉片周期性擾動空氣，引起空氣的壓力脈動而發(fā)出的噪聲，等距葉輪旋轉噪聲的基頻f＝n?z/60＝(n/60)(360/θ)赫茲，式中n為風扇轉速,r/min；z為葉片數；θ是任意兩相鄰葉片與葉輪中心的夾角為θ。對等距葉片，給出一個風扇的葉片數，則基頻是一個值，通過風扇葉片的頻率(即基頻f)及其整數倍(即諧頻)處,噪聲聲強級明顯比其它頻率處高得多,特別在f基頻處,峰值最高，噪聲強度最大。渦流噪聲是風扇旋轉時使周圍的空氣產生渦流，這些渦流由于粘滯力的作用又會分裂成一系列的小渦流，這些渦流和渦流的分裂會使空氣發(fā)生擾動，形成壓力波動，從而激發(fā)出噪聲。渦流噪聲一般是寬頻帶噪聲，當其振動頻率與葉片的固有頻率接近時，會產生系統共振，使得噪聲增加。這兩種噪聲均與風扇葉片型線、葉片布局方式密切相關。目前風冷單缸柴油機上均采用離心式冷卻風扇以減小發(fā)動機的外形尺寸，其扇葉大多數采用前彎、后彎葉片及葉片等高、間距均勻的布局形式，葉片數在20個左右，并一起固定在風扇輪轂上。然而采用此種離心式冷卻風扇后，為獲得相同風量，風扇葉輪外徑明顯大于前彎葉片冷卻風扇，并且等高葉片、間距均勻的布置型式會使風扇旋轉時產生一些聲壓級很高的頻段成分，使得風扇噪聲較高。如葉片數為20個的風扇，風扇與曲軸同軸，柴油機為3600r/min時，其基頻f是1200Hz，即在600、1200、2400頻率下對應噪聲聲強明顯的高。為有效增加冷卻風量，提高風扇散熱能力，同時能明顯降低風扇噪聲，發(fā)明者設計了一種170F風冷柴油機的低噪聲離心式冷卻風扇，合理設計了風扇葉片輪廓，優(yōu)化了風扇葉片布置形式，從而有效提高了冷卻風量，降低了風扇噪聲。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種風冷柴油機用不等距葉片的冷卻風扇，使之不僅滿足柴油機冷卻，同時能降低噪聲。

本發(fā)明的目的是這樣實現的：

一種柴油機用的冷卻風扇，包括輪轂，其特征在于：輪轂面上中心圓的外側周向間隔分布有若干個葉片，沿順時針方向前半圓上的依次相鄰兩葉片之間的夾角逐漸增大、后半圓上的依次相鄰兩葉片之間的夾角逐漸減小，所述的葉片包括傾斜的根部，根部的外端設有弧形部。上述結構中，夾角大小漸變的方向可為順時針、也可為逆時針。

在上述的一種柴油機用的冷卻風扇中，所述的葉片的弧形部所在圓的半徑為16.5～18.5mm。

在上述的一種柴油機用的冷卻風扇中，所述的相鄰兩葉片的弧形部之間的夾角為13.5～22.5°。

在上述的一種柴油機用的冷卻風扇中，所述的葉片有四組，每組的葉片根部朝向輪轂面上周向均布的同一半徑上的一個圓上。

在上述的一種柴油機用的冷卻風扇中，所述的葉片的數目為20片，其中10片的相鄰葉片之間的夾角沿順時針逐漸增大、另外10片的相鄰葉片之間的夾角沿順時針逐漸減小。

在上述的一種柴油機用的冷卻風扇中，所述的葉片的上表面由弧形部至根部逐漸朝向輪轂傾斜，傾斜角的角度為2～3°。

在上述的一種柴油機用的冷卻風扇中，輪轂及若干個葉片均是采用尼龍66注塑成型。