发动机冷却系统风扇及其驱动装置的重要零部件

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1、新技术新工艺２０１２年第４期发动机冷却系统风扇及其驱动装置———汽车节能减排的重要零部件曾令贤１，李海雄１，胡琛杰２（１．东风汽车有限公司商用车技术中心，湖北武汉４３００５６；２．温州大学城市学院，浙江温州３２５０３５）摘要：发动机冷却风扇是保证发动机正常工作的重要零部件，也是影响汽车节能减排的关键零部件。阐述了发动机冷却风扇的技术特点，包括风扇的设计、匹配等问题，分析了目前国内冷却风扇行业的能力现状，详细介绍了目前风扇的常用结构形式、叶片材料和风扇驱动装置；并在此基础上，对冷却风扇行业的发展前景进行了展望。关键词：发动机冷却风扇；汽车

2、节能减排；汽车零部件中图分类号：Ｕ４６４文献标志码：ＡＥｎｇｉｎｅＣｏｏｌｉｎｇＦａｎａｎｄＩｔｓＤｒｉｖｅＳｙｓｔｅｍ－ＡｎＩｍｐｏｒｔａｎｔＣｏｍｐｏｎｅｎｔｆｏｒＥｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇａｎｄＥｍｉｓｓｉｏｎ－ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ１，ＬＩＨａｉｘｉｏｎｇ１，ＨＵＣｈｅｎｊｉｅ２ＺＥＮＧＬｉｎｇｘｉａｎ（１．ＣｏｍｍｅｒｃｉａｌＶｅｈｉｃｌｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒ，ＤｏｎｇｆｅｎｇＭｏｔｏｒＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｗｕｈａｎ４３００５６，Ｃｈｉｎａ；２．ＷｅｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｅｎｚｈｏｕ３２５０３５，Ｃｈｉｎａ）Ａ

3、ｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｎｇｉｎｅｃｏｏｌｉｎｇｆａｎｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｅｎｇｉｎｅｗｏｒｋａｎｄｔｏｒｅｄｕｃｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄｅｍｉｓｓｉｏｎ．Ｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｅｎｇｉｎｅｃｏｏｌｉｎｇｆａｎｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄａｎｄｍａｔｃｈｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｍａｒｋｅｔｏｆｃｏｏｌｉｎｇｆａｎｉｎｄｕｓｔｒｙｉｎｔｈｅｄｏｍｅｓｔｉｃｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ，

4、ｔｏｏ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｆａｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｂｌａｄｅｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｄｒｉｖｅｓｙｓｔｅｍｗｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｄｅｔａｉｌｓ．Ｉｎｔｈｅｅｎｄｏｆｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｏｏｌｉｎｇｆａｎｉｎｄｕｓｔｒｙｗａｓｆｏｒｅｃａｓｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｅｎｇｉｎｅｃｏｏｌｉｎｇｆａｎ，Ｅｎｇｉｎｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄｅｍｉｓｓｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎ，Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｐａｒｔｓ．发动机在工作过程中，缸内燃油燃烧会产生大量的热量，但只有一部分热量会转化

5、为有效功，其余大部分损失。这部分损失掉的热量会使发动机机体及相关部件（包括气门、汽缸套、活塞等）的温度迅速升高。为了保证发动机不发生过热，需要通过外加的冷却系统来对发动机进行强制散热。汽车发动机冷却系统如图１所示，一般包括冷却风扇、水泵、节温器、散热器、水箱、水管和水套等部分。冷却风扇是冷却系统非常关键的一个组成部分，主要由风扇及其驱动装置组成。其中冷却风扇驱动装置的结构形式较多，可分为直接连接、硅油离图１发动机冷却系统示意图［１］合器连接、电控等方式。传统的发动机冷却风扇统只有２５％的时间需要风扇工作，在冬季则减小到主要是直接连接方式

6、，即通过传动带将风扇与发动［３］５％，其他时间风扇所消耗的功率纯属浪费。另机直接连接在一起，按一定的传动比同步运转。为有研究表明，发动机的工作温度对摩擦损失影响巨控制冷却风扇的转速以调节冷却强度，出现了硅油大，如果将冷却液的排出温度提高到１５０℃，使汽缸离合器连接方式。最新的冷却风扇则是采用电控方［４］温度升高到１９５℃，油耗将下降４～６％。由此可［２］式，可以实现对冷却强度的精确控制。见，冷却风扇对于控制发动机油耗，提高汽车节能减冷却风扇不仅对保证发动机的正常工作至关重排效果有着重要影响。要，而且对于发动机的节能减排也起到关键作用。虽

7、然冷却风扇对于提高汽车的节能减排非常重统计数据表明，汽车发动机冷却风扇所耗功率约占要，但是人们对这种重要性的认识显然不是很充分，发动机总功率的５～８％。大量的试验指出，水冷系对冷却风扇行业的关注也不多。目前国内从事冷却１６《新技术新工艺》数字技术与机械工程数字技术机械工程风扇行业的企业还较少，只有宁波的雪龙集团、温州点，引起空气的压力脉动而激发出的噪声，这一部分的五龙等少数较大的几家，产业集中度不高，缺乏产主要表现为低频噪声。业竞争力。降低风扇噪声可以通过改进风机结构、叶轮形状、叶片形态、风扇材料等措施来实现。值得注意的１发动机冷却风扇

8、及其驱动装置技术特点是，风扇的任何降噪措施，都必须以确保发动机冷却与能力现状性能为前提条件，否则失去意义。１．１技术特点３）冷却风扇的设计涉及多个学科的技术发动机冷却风扇问题是一个涉及发动机众多子在冷却风扇