[發明專利]護風圈和冷卻風扇系統以及其風門布局方法和設備

有效

• 申請號: 201711472634.7
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN109989821B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 羅智恒;李冠奏;彭志剛
• 申請（專利權）人: 上海博澤電機有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17;F01P11/10
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 梁曉廣;車文

本發明涉及護風圈和冷卻風扇系統以及其風門布局方法和設備。本發明的方法用于對護風圈中的風門布置位置進行優化，其包括：優化參數設定步驟，設定用于對護風圈實施優化處理的優化參數；優化步驟，根據所設定的優化參數執行優化處理，得到優化的風門布置位置指示；和風門位置確定步驟，根據優化處理的結果確定護風圈中風門的布置位置，得到優化的護風圈。本發明通過對護風圈中的風門布置位置進行優化，能夠確保開挖風門孔后的護風圈仍然具有較高的剛度，從而更加經久耐用。

技術領域

本發明涉及冷卻風扇系統(CFM)，更具體而言，涉及CFM護風圈中風門位置的布局方法和設備，以及由此優化的護風圈及冷卻風扇系統。

背景技術

在諸如汽車等產品中通常設置有CFM，用于冷卻發動機(或新能源汽車中的電機和電池)。CFM通常包括由馬達驅動的風扇、以及用于安裝和保護該風扇的護風圈。另外，已知的是，為了進一步提高汽車在高速行駛時的冷卻風量，在CFM護風圈的周邊區域中設置一個或多個風門。

例如，在美國專利申請US6106228A中公開了具有輔助風門的冷卻風扇系統。該專利申請中所描述的輔助風門具有上部、下部以及位于該上部和下部之間的鉸鏈部。當汽車達到一定的行駛速度時，所述風門在氣流的作用下打開，從而為汽車發動機提供更多的冷卻風量。但是，在已知的現有技術中，對于風門的布置位置沒有予以特別關注，通常是在CFM護風圈的周邊空閑區域中任意挖孔，來設置相應的風門。雖然通過設置輔助風門提高了冷卻效果，但由此也帶來了一些技術問題，例如，對護風圈的剛度和強度造成不利影響，使其容易損壞。

為了解決上述問題，有必要對CFM護風圈中風門的布置位置進行優化，以消除或減小對護風圈剛度的不利影響。本發明的目的即是要提供一種對CFM護風圈中的風門位置進行優化的布局方法和設備，以及由此提供性能更優的護風圈及冷卻風扇系統，以便克服現有技術中的問題。

發明內容

本發明的發明人經研究發現，通過對護風圈中的風門布置位置進行優化，能夠使護風圈具有更佳的性能，例如，能夠確保開挖風門孔后的護風圈仍然具有較高的剛度。

根據本發明的一個方面，提供一種護風圈的風門布局方法，用于對護風圈中的風門布置位置進行優化，其特征在于，所述方法包括：優化參數設定步驟，設定用于對護風圈實施優化處理的優化參數；優化步驟，根據所設定的優化參數執行優化處理，得到優化的風門布置位置指示；和風門位置確定步驟，根據優化處理的結果確定護風圈中風門的布置位置，得到優化的護風圈。

優選地，以使整個護風圈的1階固有頻率盡可能高和/或在特定載荷下護風圈的最大變形盡量低作為優化目標，來進行所述優化處理。

優選地，在所述優化步驟之后，還包括比較步驟，將優化處理結果所指示的風門數量與預先設定的所需風門數量進行比較。

優選地，如果優化處理結果所指示的風門數量大于等于預先設定的所需風門數量，則執行風門位置確定步驟；并且/或者如果優化處理結果所指示的風門數量小于預先設定的所需風門數量，則返回到優化參數設定步驟，對優化參數進行調整。

優選地，在所述優化參數設定步驟之前，還包括優化區域確定步驟，確定護風圈中要實施優化的區域。

優選地，在所述風門位置確定步驟之后，還包括：模擬分析步驟，對所述優化的護風圈以及未優化護風圈的性能參數進行模擬分析；和驗證步驟，對所述優化的護風圈以及未優化護風圈的性能參數進行比較，確定所述優化的護風圈的性能參數是否滿足設計要求。

優選地，如果所述優化的護風圈的性能參數滿足設計要求，則處理結束；并且/或者如果所述優化的護風圈的性能參數不滿足設計要求，則返回到優化區域確定步驟，對優化區域進行調整。

優選地，所述設計要求為：所述優化的護風圈的性能參數優于未優化護風圈，且與原始未開風門孔的護風圈相比，其性能參數指標降低不超過預先設定的閾值。