[实用新型]发动机冷却风扇

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发动机冷却风扇，尤指一种具有改进叶栅结构的发动机冷却风扇。

背景技术

目前，汽车工业中几乎已公认较高倾斜度(后掠)叶栅用于发动机冷却风扇所具有的优越性。采用后掠叶栅，由于减小了叶栅通过频率下的激发力，使得车身的振动得到改善。应用后掠叶栅技术，使得产生离散频率及连续频谱的风扇噪声分量的脉动力和它们的辐射效率得到大幅度减小。采用后掠叶片的风扇的流体动力设计，必然是一项复杂而精细的过程，较粗的办法就达不到预期的噪声减低，也许还会导致效率低下。

近来，汽车行业的工程研究人员在预测风扇振动、噪声及其效率方面都作了很大的努力，但除了控制主要特性如直径、转速、叶栅数或改善流动环境外，而其它方面的工作相对做得很少。加之，汽车业界已将NVH(噪音、振动、舒适性)作为衡量汽车制造质量的一个重要指标，且重视程度不断加深。这使得综合提高冷却风扇性能成为一个迫切需要解决的问题。

据观察，汽车冷却系统风扇是在超负荷条件下运行的典型例子。运转时，叶片的吸力面会有一定面积的脱流。因此，为达到提高效率，降低噪声，首先要减小或消除脱流。通常所采用的方法是设计减小负荷的叶片，为达到此目的，传统上是需要采用大的叶栅面积。但现今所有的轿车布置中，散热器冷却风扇的轴向空间会受到严格的限制。为了获得要求的面积，只能增加叶栅数。但连续频谱噪声功率会直接随叶栅数的增加而增加，且会增加材料的用量，成本较高。

因此，现有的汽车冷却系统风扇确实还有改进的必要。

实用新型内容

本实用新型主要通过选择恰当叶型参数，使叶栅有较好的流线型和合适的弯曲角度、叶栅采用等距布置，从而在不增加叶栅数与叶栅面积的情况下，提高风扇效率，降低噪声。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种发动机冷却风扇，包括一轮轴，套于轮轴外的轮毂以及分布设置于该轮毂外周壁的数个叶栅，沿所述风扇径向八等分所述叶栅从而形成的七个截面具有如下的形状：所述第一截面的弦长无量纲值为1；所述第二截面的弦长无量纲值为1.042～1.070；所述第三截面的弦长无量纲值为1.099～1.127；所述第四截面的弦长无量纲值为1.099～1.127；所述第五截面的弦长无量纲值为1.077～1.106；所述第六截面的弦长无量纲值为1.042～1.070；所述第七截面的弦长无量纲值为0.99～1.014。

本实用新型的进一步改进在于：所述第一截面的弦与风扇所在平面的夹角为16°～18°；第二截面的弦与风扇所在平面的夹角为15°～17°；第三截面的弦与风扇所在平面的夹角为14°～16°；第四截面的弦与风扇所在平面的夹角为13°～15°；第五截面的弦与风扇所在平面的夹角为15°～17°；第六截面的弦与风扇所在平面的夹角为16°～18°；第六截面的弦与风扇所在平面的夹角为16°～18°。

通过以上所述的技术方案，叶栅被倾斜设计成具有适当的大小及分布，以减小在不均匀来流场中运行的风扇叶片通过频率及其谐波的静脉动叶片力。这是由于在叶片内外径区域作用力之间，引入了相位偏移而做到的，它足以消除一些噪声，进而提高风扇的整体效率。

附图说明

图1为本实用新型发动机冷却风扇的立体图；

图2为本实用新型发动机冷却风扇的叶栅分布角度示意图；

图3为本实用新型发动机冷却风扇的坐标参考图；

图4为本实用新型发动机冷却风扇中所选取叶栅的截面线示意图；

图5a～5g为沿图4中各截面线剖切叶栅所得截面的正视图；以及

图6a～6g为图5a～5g的七个叶栅截面的型值点分布图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的发动机冷却风扇包括一轮轴10，套设于轮轴10外的轮毂20，分布设置于轮毂外周壁沿圆周排列的五个叶栅30，以及外接于叶栅30的轮圈40.

配合图2所示，所述叶栅30采用等距布置，即相邻两叶栅30之间的夹角不同，均为72°。

该七个叶栅30的形状结构相同，现选取其中的一个叶栅来进一步描述其形状特征。

图3为本实用新型发动机冷却风扇的坐标参考图。如图所示，以轮毂20上端面的中心为原点O，以轮毂20上端面所在的平面为XY平面，风扇的中轴向作为Z轴，为依此定义一个参考坐标系O-XYZ，此时取图中位于最上方位置的叶栅30进行详细描述，该叶栅30的叶跟点与原点O的连线与Y轴的夹角为17°。