一種車輛冷卻系統和車輛的製作方法

2023-06-02 21:46:51

一種車輛冷卻系統和車輛的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種車輛冷卻系統和車輛，該車輛冷卻系統包括散熱器和用於給散熱器散熱的冷卻風扇，冷卻風扇包括扇葉和風扇調速裝置。其中風扇調速裝置包括一感溫控制單元。該感溫控制單元用於根據散熱器周圍的空氣溫度產生的形變來控制扇葉的旋轉。本實用新型提供的車輛冷卻系統和車輛解決了現有車輛冷卻系統中使用ECU控制的電子風扇存在的使用局限性的問題，簡化了整車電路的布置，且具有成本低、能耗小、噪音小等優點，使汽車無需ECU或ECU無電子扇控制功能也能實現冷卻風扇的功能。
【專利說明】一種車輛冷卻系統和車輛

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及車輛領域，尤其涉及一種車輛冷卻系統和車輛。

【背景技術】
[0002]現代汽車的冷卻系統通常包括散熱器和冷卻風扇，其中冷卻風扇一般分為兩種，一種是由電力驅動的電子風扇，一種是由發動機曲軸直接驅動的機械風扇，例如矽油離合器機械風扇。
[0003]矽油離合器機械風扇主要由扇葉、矽油離合器和軸構成。其工作原理是將發動機曲軸連接到矽油風扇的輸入軸上，當水溫較高時，矽油離合器吸合風扇高速旋轉；水溫較低時娃油離合器將分離，風扇低速跟轉，從而達到調節風扇轉速的目的。但該種風扇存在著噪音大、能耗高、整車經濟性低等缺陷。
[0004]電力驅動的電子風扇則能夠很好地彌補上述機械風扇存在的缺陷，有著噪音小、能耗低、經濟性高等優點。電子風扇主要由風扇罩殼、電機、扇葉、調速電阻、線束這5個部件構成，其控制風扇風速部分的電路如圖1所示，包括電源1001、E⑶1002、調速電阻1003、電子風扇1004、繼電器1005。由圖1可知，在E⑶1002的控制之下，繼電器1005可對電子風扇的輸入電路是否接調速電阻1003進行控制，從而達到兩級轉速的目的。但是該種電子風扇必須裝在有電子控制單元(Electrical Control Unit, E⑶)且E⑶有電子扇控制功能的車型上，使用成本較高，故這種電子風扇存在著一定的局限性。一旦車身上未裝ECU或ECU無電子扇控制功能，則其將無法使用。
實用新型內容
[0005]本實用新型提供一種車輛冷卻系統和車輛，用於解決現有車輛冷卻系統中使用ECU控制的電子風扇存在的使用局限性的問題。
[0006]本實用新型提供的一種車輛冷卻系統，包括:散熱器和用於給散熱器散熱的冷卻風扇，冷卻風扇包括扇葉和風扇調速裝置，其中風扇調速裝置包括一感溫控制單元，該感溫控制單元用於根據散熱器周圍的空氣溫度產生形變，控制扇葉的旋轉。
[0007]本實用新型還提供了一種車輛，該車輛包括上述車輛冷卻系統。
[0008]本實用新型的有益效果包括:
[0009]本實用新型提供的車輛冷卻系統和車輛中，感溫控制單元可以根據散熱器周圍的空氣溫度產生形變，控制扇葉的旋轉，採用機械結構的方式可以不依賴類似E⑶這種部件的控制，自動實現溫控的目的。本實用新型提供的車輛冷卻系統和車輛解決了現有車輛冷卻系統中使用ECU控制的電子風扇存在的使用局限性的問題，簡化了整車電路的布置，且具有成本低、能耗小、噪音小等優點，使汽車無需ECU或ECU無電子扇控制功能也能實現冷卻風扇的功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為現有電子風扇中控制風扇風速部分的電路圖；
[0011]圖2A為本實用新型實施例提供的車輛冷卻系統的結構示意圖；
[0012]圖2B為本實用新型實施例提供的車輛冷卻系統在工作狀態下的結構示意圖；
[0013]圖3為本實用新型實施例提供的風扇調速裝置的結構示意圖；
[0014]圖4A、4B分別為本實用新型實施例提供的螺旋式感溫控制單元的兩種結構示意圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結合說明書附圖，對本實用新型實施例提供的一種車輛冷卻系統和車輛的【具體實施方式】進行說明。
[0016]如圖2A所示，本實用新型實施例提供的一種車輛冷卻系統，包括:散熱器201和用於給散熱器201散熱的冷卻風扇202，冷卻風扇202包括扇葉和風扇調速裝置(圖2A中未示意出)，其中，風扇調速裝置包括一個感溫控制單元，該感溫控制單元用於根據散熱器201周圍的空氣溫度產生形變來控制扇葉的旋轉。
[0017]本實用新型實施例提供的車輛冷卻系統在具體實施時，散熱器201與冷卻風扇202可採用下述結構:散熱器201與冷卻風扇202相連且之間留有空隙，如圖2B所示，箭頭所指方向即為風向，該系統在使用時，風通過散熱器201之後到達冷卻風扇202，冷卻風扇202通過扇葉的旋轉將熱空氣帶走，從而實現對散熱器201的散熱。
[0018]下面具體說明本實用新型實施例提供的風扇調速裝置的結構，如圖3所示，包括:電源301、感溫控制單元302和電機303，其中，感溫控制單元302分別與電源301和電機303連接構成閉合迴路，感溫控制單元302用於根據散熱器201周圍的空氣溫度，調節電機303的輸入電流，從而控制冷卻風扇202的扇葉旋轉。
[0019]在具體實施時，本實用新型實施例提供的感溫控制單元302可以有如下三種具體的結構形式，如下述實施例一?三所述。
[0020]實施例一:
[0021]如圖4A所示，本實用新型實施例一提供的感溫控制單元包括:卡臺3021、螺旋盤狀的感溫圈3022、接線柱3023、轉軸3024和擺臂3025 ;其中:
[0022]接線柱3023與電源301相連；
[0023]轉軸3024除了可以起到帶動擺臂3025旋轉的作用外，可以同時作為一個接線柱使用，與電機303相連；
[0024]感溫圈3022的外端固定在卡臺3021上，較佳地，感溫圈3022和卡臺3021之間的固定方式可以採用焊接的方式或者其他固定連接方式。此外，感溫圈3022的內端、轉軸3024和擺臂3025的一端固定連接在一起，這三者之間的固定連接方式可以採用焊接或鉚接等固定連接方式；
[0025]感溫圈3022未受熱時，擺臂3025的另外一端處於懸空狀態，如圖4A中實線所示的位置，故電路斷開；感溫圈3022受熱產生形變時，擺臂3025的另外一端處於如圖4A中虛線所示的位置，與接線柱3023接觸並將整個電路導通，故該種感溫控制單元只能控制冷卻風扇202扇葉的啟動旋轉和停止旋轉兩個過程。
[0026]本實用新型實施例一提供的感溫控制單元中，感溫圈3022和擺臂3025可採用金屬等導電物質。
[0027]實施例二:
[0028]如圖4B所示，本實用新型實施例二提供的感溫控制單元在實施例一中提供的感溫控制單元的結構的基礎上增加了電阻片3026 ;其中:
[0029]電阻片3026呈圓弧狀，其一端與接線柱3023接觸並導通，電阻片3026處於感溫圈3022的最外圈之外，兩者之間的距離需要保證在感溫圈3022產生形變時，電阻片3026不會接觸到感溫圈3022 ;此外，電阻片3026在水平方向上的長度應適宜，須保證在感溫圈3022未受熱時，擺臂3025的另外一端懸空不與電阻片3026接觸，而在感溫圈3022受熱產生形變時，擺臂3025的另外一端與電阻片3026接觸並根據感溫圈3022形變程度在電阻片3026上滑動。
[0030]本實用新型實施例二提供的感溫控制單元中，電阻片3026可採用金屬等導電物質。
[0031]採用實施例二中的感溫控制單元進行工作時，可以有如下幾種狀態:
[0032]在較低的溫度條件下，比如在低溫狀態或常溫狀態下，擺臂3025將處於圖4B中實線所示的位置，即處於懸空狀態，因此整個電路是斷開的，扇葉無法旋轉。
[0033]當水溫上升時，散熱器201周圍的空氣溫度上升，根據熱脹冷縮效應，感溫圈3022將發生膨脹，其膨脹將會帶動擺臂3025按圖4B所示箭頭方向旋轉，使擺臂3025的一端與電阻片3026搭接在一起，如圖4B中虛線所示的位置，此時整個電路導通，電機303啟動，扇葉旋轉。
[0034]需要說明的是，感溫圈3022膨脹的程度與散熱器201周圍的空氣溫度上升的程度有關:散熱器201周圍的空氣溫度上升越多，感溫圈3022膨脹變形更為顯著，則擺臂3025向圖4B所示箭頭方向旋轉的角度就更大，此時接線柱3023與擺臂3025之間的電阻值就變得更小，整個電路的電阻也將減小，故整個電路中的電流值變大，扇葉旋轉加快。
[0035]當散熱器201中水溫下降時，同樣根據熱脹冷縮效應，感溫圈3022將產生收縮，擺臂3025產生反向旋轉，原本搭接在一起的擺臂3025和電阻片3026分離開來，從而使整個電路斷開，扇葉停轉。同樣，感溫圈3022收縮的程度與散熱器201中水溫(或者說是散熱器201周圍的空氣溫度)下降的程度有關。
[0036]從另外一個角度來看，本實用新型實施例可以通過選擇不同材料的感溫圈3022，基於不同材料感溫圈3022熱膨脹係數不同，或者調整感溫圈3022和電阻片3026之間的位置關係，來實現冷卻風扇202的扇葉旋轉啟動溫度的微調。
[0037]實施例三:
[0038]本實用新型實施例三中的感溫控制單元在實施例一中提供的感溫控制單元的結構的基礎上增加了至少2個阻值不同的電阻，為方便說明，下面結合圖4A的結構進行說明:
[0039]這些電阻全部分布在感溫圈3022的最外圈之外，且它們的一端都與接線柱3023連接，當感溫圈3022受熱產生形變時，擺臂3025旋轉，從而將至少2個阻值不同的電阻中的一個接入電路，該電阻的另一端與擺臂3025的另一端相連，使整個電路接通，電機303啟動帶動扇葉旋轉，當散熱器201中水溫發生變化時，擺臂3025的旋轉角度也發生相應變化，導致阻值不同的電阻被接入電路，從而達到調節扇葉轉速的目的。
[0040]上述至少2個電阻可以按下面的方式進行布置:阻值最大的電阻布置於接線柱3023的最遠處，越靠近接線柱3023，布置在該處的電阻阻值越小。這樣，當散熱器201中水溫較低時，阻值最大的電阻被接入電路，隨著散熱器201中水溫的升高，擺臂3025按圖示箭頭方向旋轉，接入電路的電阻阻值逐漸減小，當散熱器201中水溫升高到某一溫度時，阻值最小的電阻將被接入電路。
[0041]使用上述實施例一?實施例三中的感溫控制單元均可以不用類似E⑶這種部件的控制，可以自動實現溫控，有效地解決現有技術中電子風扇必須安裝在有ECU且ECU具有電子扇控制功能的車型上的問題，克服了其使用局限性，擴大了電子風扇的使用範圍。
[0042]在具體實施時，本實用新型實施例提供的感溫控制單元還可以為片狀或蠟式等結構。
[0043]本實用新型實施例還提供了一種車輛，該車輛包括上述車輛冷卻系統。
[0044]上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。
[0045]顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種車輛冷卻系統，包括:散熱器(201)和用於給所述散熱器(201)散熱的冷卻風扇(202)，所述冷卻風扇(202)包括:扇葉和風扇調速裝置，其特徵在於，所述風扇調速裝置包括一感溫控制單元(302)，所述感溫控制單元(302)用於根據所述散熱器(201)周圍的空氣溫度產生形變來控制所述扇葉的旋轉。
2.如權利要求1所述的車輛冷卻系統，其特徵在於，所述風扇調速裝置，還包括:電源(301)和電機(303)，所述感溫控制單元(302)分別與所述電源(301)和所述電機(303)連接構成閉合迴路。
3.如權利要求2所述的車輛冷卻系統，其特徵在於，所述感溫控制單元，包括:卡臺(3021)、螺旋盤狀的感溫圈(3022)、接線柱(3023)、轉軸(3024)和擺臂(3025)； 所述接線柱(3023)與所述電源(301)相連，所述轉軸(3024)與所述電機(303)相連；所述感溫圈(3022)的外端固定在卡臺(3021)上，所述感溫圈(3022)的內端、所述轉軸(3024)和所述擺臂(3025)的一端固定連接在一起； 所述感溫圈(3022)未受熱時，所述擺臂(3025)的另外一端懸空； 所述感溫圈(3022)受熱產生形變時，所述擺臂(3025)的另外一端與接線柱(3023)接觸並導通。
4.如權利要求3所述的車輛冷卻系統，其特徵在於，所述感溫控制單元還包括:電阻片(3026)； 所述電阻片(3026)處於所述感溫圈(3022)的最外圈之外，所述電阻片(3026)的一端與所述接線柱(3023)接觸並導通； 所述感溫圈(3022)未受熱時，所述擺臂(3025)的另外一端懸空； 所述感溫圈(3022)受熱產生形變時，所述擺臂(3025)的另外一端與所述電阻片(3026)接觸並根據感溫圈(3022)形變程度在所述電阻片(3026)上滑動。
5.如權利要求4所述的車輛冷卻系統，其特徵在於，所述電阻片(3026)為圓弧形。
6.如權利要求3所述的車輛冷卻系統，其特徵在於，所述感溫控制單元還包括:至少兩個阻值不同的電阻； 所述至少兩個阻值不同的電阻分布在感溫圈(3022)的最外圈之外，且所述至少兩個阻值不同的電阻的一端與所述接線柱(3023)連接； 所述感溫圈(3022)未受熱時，所述擺臂(3025)的另外一端懸空； 所述感溫圈(3022)受熱產生形變時，所述擺臂(3025)的另一端與所述至少兩個阻值不同的電阻中的一個連接並導通。
7.如權利要求3-6任一項所述的車輛冷卻系統，其特徵在於，所述感溫圈(3022)的內端與所述轉軸(3024)之間通過焊接或鉚接的方式固定連接。
8.如權利要求3-6任一項所述的車輛冷卻系統，其特徵在於，所述擺臂(3025)與所述轉軸(3024)之間通過焊接或鉚接的方式固定連接。
9.一種車輛，其特徵在於，包括如權利要求1-8任一項所述的車輛冷卻系統。
【文檔編號】F01P7/12GK204060898SQ201420442190
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年8月6日 優先權日:2014年8月6日
【發明者】孫韶陽 申請人:北汽福田汽車股份有限公司