发动机冷却风扇驱动方式对比

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1、第30卷第l期Vo1．3ONo．12013年2月内燃机与动力装置I．c．E&PowerplantFeb．2013【综合评述】发动机冷却风扇驱动方式对比周龙刚。孟祥龙，李伟，徐会敢(长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室，陕西西安710064)摘要：文章主要分析了机械驱动式、液压驱动式、硅油离合器式和磁／电流变离合器式冷却风扇的工作原理及其优缺点，并指出智能化的驱动及控制方式将有效改善工程车辆的动力性、燃油经济性和环保噪声等性能，这也是冷却风扇驱动方式的发展方向。关键词：冷却风扇；驱动方式；功率消耗；噪声；智能控制中图分类号：TK403

2、文献标志码：A文章编号：1673—6397(2013)01—0055-03ComparisonAnalysisonMethodsDrivingEngineCoolingFanZHOULong—gang，MENGXiang—long，LIWei，XUHui—gan(KeyLaboratoryforHighwayConstructionTechnologyandEquipmentofMinistryofEducation，Chang’anUniversity，Xi’an710064，China)Abstract：Thispapermainly

3、analyzestheworkingprincipleandadvantagesanddisadvantagesofthefansthataredrivenbymechanical，hydraulicandmethodsorsiliconoilclutchandelectro-magneticclutchmethodsandpointsoutthattheintelligentdrivingandcontrolmethodsmayeffective—lyimprovevehiclesinpower，fuel—economyandnoise

4、performance．Thispresentsatrendofthefandrivingmethod．KeyWords：CoolingFan；DrivingMethod；PowerConsumption；Noise；IntelligentControl器、液压油散热器、中冷器等进行冷却，使散热系统引言保持在一定的温度范围内。这种类型风扇的直径和冷却风扇是工程车辆冷却系统的重要部件之转速是按照机器的最大热负荷工况来设计的，通过一与散热器及附属部件等构成复杂的冷却系统，其散热器芯部的风量决定了整机的散热能力。因此，，性能的好坏直接影响发动机

5、的动力性、经济性、可靠一旦风扇设计选型确定，风扇将按发动机转速以定性和环保噪声等性能。一般的，机器的最佳工作范传动比驱动，这虽然能满足发动机在极端工况下的围在60—80oI=之间，为了保证发动机及液压系统等热平衡，但在常用工况下，冷却装置的散热能力偏工作在最佳的温度范围，则需要设计独立的冷却系大，引起过度冷却。统来散热。由于人们对工程车辆环保节能要求的不机械驱动式冷却风扇结构简单、性能可靠，但噪断提高，冷却风扇的驱动方式也由机械驱动式向着声突出、风扇能耗大(一般占到发动机有效功的更加智能和环保节能的驱动方式发展。10％左右)；机械驱动式冷

6、却风扇在发动机低速重载工况时冷却能力不足，而在发动机高速低负荷工1机械驱动式冷却风扇况下冷却过度，且发动机的启动阻力大，预热时间机械驱动式冷却风扇安装于发动机前端，通过长。此外，冷却系统不能随着发动机及其液压系统皮带直接驱动冷却风扇，如图1所示，对冷却液散热的热负荷变化而自动调节，也不能自动适应环境温作者简介：周龙刚(1988一)，男，陕西岐山人，硕士研究生，研究方向为工程机械理论与减振降噪技术研究。收稿日期：2012—12—212013年第1期周龙刚，等：发动机冷却风扇驱动方式对比分析研究·57·体停止流动而固化。从而将主动件与从动件结

7、合起来，离合器处于结合状态来驱动冷却风扇；而当控制器切断电磁线圈中的电流时，磁流变液呈Newton流体，此时流体中的悬浮粒子不会阻碍主动件和从动件之间的相对运动，主动片只需克服呈牛顿流体的磁流变液的粘性剪切力来传递很小的扭矩，这个扭矩甚至不足以带动风扇转动，因而离合器处于分离状态，主动轴空转J。磁流变离合器式风扇的结构紧凑、可控性好、运转噪声低、反应速度快、冷车启动性能好，离合器传递的扭矩可以由外加磁场连续调控，且主动片可以使磁流变液体在主动片与被动件形成的空间内反复图4硅油离合器式风扇流动，不但有利于散热，而且还延长了磁流变液体的(2)

8、电子硅油离合器能够实时地根据发动机冷使用寿命。却系统的需要，调节风扇转速，降低了冷却风扇的功基于电／磁流变离合器控制方便、反应快速，容耗；且硅油离合器的啮合和分离是柔性缓慢变化过易实现自动化控