CN106812583B - 一种冷却系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明是有关一种冷却系统及车辆，其中，冷却系统用于汽车发动机的散热，包括：散热器、风扇及导风罩；其中在所述风扇与所述发动机之间安装有万向节，所述风扇安装于所述导风罩内，能够相对于所述导风罩转动。本发明创新地利用万向节原理，避免了在风扇与导风罩之间预留较大的径向相对运动间隙，消除了由此间隙引起的直接热风回流和风压损失，提升了散热效率。

Description

一种冷却系统及车辆

技术领域

本发明属于冷却系统领域，特别是涉及一种冷却系统及车辆。

背景技术

汽车发动机工作时产生大量的热，冷却系统承担着为发动机提供散发多余热量的重要职责，是保障整车正常运行、安全性、可靠性和使用寿命的重要系统。冷却系统的散热原理是将发动机中的高温冷却液引入到散热器中，使环境中的低温空气在风扇的作用下流经散热器芯子进行热量交换并带走热量。

虽然卡车的散热器和发动机都安装在车架上，但是发动机和散热器为不同的振动源，在车辆行驶时，发动机还会经常随不同的行驶状况上下摆动，而散热器不动，这样两者就产生了相对运动。由于风扇是通过风扇轴安装在发动机上，与发动机连接成一体，为了减少风压损失，风扇的叶片插入散热器的导风罩内，这样风扇与导风罩就会经常出现幅度较大的相对运动，为了避免运动干涉而引起的损坏，因此在风扇与导风罩之间通常会预留较大的径向相对运动间隙，而这个间隙会导致风压降低和热风回流，大大降低空气流量，降低散热效率。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种冷却系统及车辆，避免在风扇与导风罩之间预留较大的径向相对运动间隙，消除了由此间隙引起的直接热风回流和风压损失，提升了散热效率。

为了实现上述目的，依据本发明提出的一种冷却系统，用于汽车发动机的散热，包括：散热器、风扇及导风罩；在所述风扇与所述发动机之间安装有万向节，所述风扇安装于所述导风罩内，能够相对于所述导风罩转动。

本发明还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的冷却系统，其中所述风扇通过前端风扇轴与所述万向节连接，所述万向节通过后端风扇轴与所述发动机连接。

前述的冷却系统，其中所述风扇通过轴承安装于所述导风罩内。

前述的冷却系统，还包括：气流引导结构，所述气流引导结构安装于所述散热器与汽车的车身之间。

前述的冷却系统，其中所述气流引导结构包括引风带，所述引风带是周围所述车身的进气格栅安装于所述散热器与所述进气格栅外周的车身之间；所述引风带为非密封的软连接结构。

前述的冷却系统，其中所述气流引导结构包括挡风板，所述挡风板至少安装于所述散热器的顶部与所述车身之间；所述挡风板为具有弯曲特征的柔性帘状结构。

前述的冷却系统，其中所述气流引导结构包括发动机气流引导罩，所述发动机气流引导罩安装于所述风扇与所述发动机之间，呈锥面覆盖所述发动机的前部，所述万向节位于所述发动机气流引导罩内。

前述的冷却系统，其中在所述发动机上方的空气流道内安装有导流风扇。

为了实现上述目的，依据本发明还提出的一种车辆，包括：上述的冷却系统。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本发明的一种冷却系统及车辆，至少具有下列优点：本发明避免了在风扇与导风罩之间预留较大的径向相对运动间隙，消除了由此间隙引起的直接热风回流和风压损失，提升了散热效率，同时构成了散热空气流场的引导系统，最大程度的利用了空气流场，使散热性能最大化。

附图说明

图1是现有技术中风扇与导风罩的间隙产生热风回流和风压损失问题的示意图。

图2是现有技术中发动机折射产生的热风回流问题的示意图。

图3是现有技术中散热器顶部产生的风压损失问题的示意图。

图4是本发明冷却系统的一个较佳实施例的示意图。

图5是本发明冷却系统的一个较佳实施例的流场的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种冷却系统及车辆其具体实施方式、步骤、结构、特征及其功效详细说明。

请参阅图1所示，是现有技术中风扇与导风罩的间隙产生热风回流和风压损失问题的示意图，其中，风扇4与导风罩8的径向间隙，引起空气场的局部涡流(如箭头所示)，导致热风回流和风压损失，大大降低空气流量，影响散热性能。

另外，目前汽车的冷却系统基本都没有散热空气流场的引导设计，导致各处均出现风压损失和热风回流等严重影响散热性能的现象。

请参阅图2所示，是现有技术中发动机折射产生的热风回流问题的示意图，其中，散热后的气流在风扇4的作用下冲击发动机1的缸体，引起气流折返绕至散热器2前部，使热风重新经过散热器芯子(如箭头所示)，形成热风循环，影响散热性能。

请参阅图3所示，是现有技术中散热器顶部产生的风压损失问题的示意图，其中，低温环境气流从进气格栅13进入后，一部分从散热器2上部绕开，直接流走不经过散热器芯子(如箭头所示)，造成风压损失，大幅降低空气流量，影响散热性能。

上述这些问题已成为汽车行业技术发展中亟待解决的问题。

请参阅图4及图5所示，图4是本发明冷却系统的一个较佳实施例的示意图，图5是本发明冷却系统的一个较佳实施例的流场的示意图。本发明的冷却系统，用于汽车发动机1的散热，其主要由散热器2、风扇4和导风罩8组成。其中，在风扇4与发动机1之间安装有万向节7，风扇4安装于导风罩8内，能够相对于所述导风罩8转动。

具体地，风扇4是通过前端风扇轴5与万向节7连接，万向节7是通过后端风扇轴6与发动机1连接。由于万向节7是实现变角度动力传递的装置，前端风扇轴5与后端风扇轴6通过万向节7进行有角度的动力传递，因此在风扇4与导风罩8之间不必预留较大的径向相对运动间隙，就可以避免因发动机1摆动引起的运动干涉损坏问题，从而消除由此间隙引起的直接热风回流和风压损失等严重影响散热效率的情况，提升空气流量，进而直接大幅提升散热性能。

本发明的风扇4是通过轴承9安装于导风罩8内，通过轴承9的设置可以密封了风扇4与导风罩8之间的径向间隙，从而获得更好的性能。

本发明的冷却系统还设有气流引导结构，气流引导结构是安装于散热器2与汽车的车身3之间。通过气流引导结构的设置构成了散热空气流场的引导系统，最大程度的利用了空气流场，使散热性能最大化。

本发明的气流引导结构包括引风带11，引风带11是周围车身3的进气格栅13安装于散热器2与进气格栅13外周的车身3之间，可以有效引导进气格栅13进入的气流到达散热器2，减少气流损失。引风带11为非密封的软连接结构，如多重搭接结构，可以随车辆行驶的车身浮动。引风带11具体使用具有一定柔性和韧性的材料，例如软性塑料、橡胶或海绵复合材料等。

本发明的气流引导结构还包括挡风板12，挡风板12至少安装于散热器2的顶部与车身3之间，也可以安装于散热器2的两侧与车身3之间，可以有效阻挡散热后的热风回流至散热器前部，避免热风循环，提升散热效率。挡风板12为具有弯曲特征的柔性帘状结构。挡风板12具体使用具有一定柔性和韧性的材料，例如软性塑料、橡胶或海绵复合材料等。

本发明的气流引导结构还包括发动机气流引导罩10，发动机气流引导罩10安装于风扇4与发动机1之间，呈锥面覆盖发动机1的前部，可以有效引导散热后的气流向后方流动，避免散热后的气流在风扇4的作用下冲击发动机1的缸体折返导致的热风循环。其中万向节7是位于发动机气流引导罩10内。发动机气流引导罩10使用具有一定强度、耐热和耐老化的韧性材料，例如高强度耐老化的工程塑料、防锈抗氧化处理的金属或不锈钢等。

本发明在发动机上方的空气流道处还安装有导流风扇14，为整个空气流场提供牵引气流的动力，使气流更加顺畅并按照既定的路径流出发动机舱。

另外，本发明还提供了一种具有上述冷却系统的车辆，例如为卡车。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然并非用以限定本发明实施的范围，依据本发明的权利要求书及说明内容所作的简单的等效变化与修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种冷却系统，用于汽车发动机(1)的散热，包括：散热器(2)、风扇(4)、导风罩(8)及气流引导结构；

其特征在于，在所述风扇(4)与所述发动机(1)之间安装有万向节(7)，所述风扇(4)通过轴承(9)安装于所述导风罩(8)内，通过所述轴承(9)的设置密封所述风扇(4)与所述导风罩(8)之间的径向间隙，使所述风扇(4)能够相对于所述导风罩(8)转动；所述气流引导结构安装于所述散热器(2)与汽车的车身(3)之间，所述气流引导结构包括引风带(11)，所述引风带(11)设置在所述车身(3)的进气格栅(13)的周围，所述引风带(11)安装于所述散热器(2)与所述进气格栅(13)外周的车身(3)之间。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述风扇(4)通过前端风扇轴(5)与所述万向节(7)连接，所述万向节(7)通过后端风扇轴(6)与所述发动机(1)连接。

3.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述引风带(11)为非密封的软连接结构。

4.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于：所述气流引导结构包括挡风板(12)，所述挡风板(12)至少安装于所述散热器(2)的顶部与所述车身(3)之间，所述挡风板(12)为具有弯曲特征的柔性帘状结构。

5.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于：所述气流引导结构包括发动机气流引导罩(10)，所述发动机气流引导罩(10)安装于所述风扇(4)与所述发动机(1)之间，呈锥面覆盖所述发动机(1)的前部，所述万向节(7)位于所述发动机气流引导罩(10)内。

6.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于：在所述发动机(1)上方的空气流道内安装有导流风扇(14)。

7.一种车辆，其特征在于，包括：根据权利要求1至6中任一权利要求所述的冷却系统。