[发明专利]护风圈和冷却风扇系统以及其风门布局方法和设备

说明书

本发明涉及护风圈和冷却风扇系统以及其风门布局方法和设备。本发明的方法用于对护风圈中的风门布置位置进行优化，其包括：优化参数设定步骤，设定用于对护风圈实施优化处理的优化参数；优化步骤，根据所设定的优化参数执行优化处理，得到优化的风门布置位置指示；和风门位置确定步骤，根据优化处理的结果确定护风圈中风门的布置位置，得到优化的护风圈。本发明通过对护风圈中的风门布置位置进行优化，能够确保开挖风门孔后的护风圈仍然具有较高的刚度，从而更加经久耐用。

技术领域

本发明涉及冷却风扇系统(CFM)，更具体而言，涉及CFM护风圈中风门位置的布局方法和设备，以及由此优化的护风圈及冷却风扇系统。

背景技术

在诸如汽车等产品中通常设置有CFM，用于冷却发动机(或新能源汽车中的电机和电池)。CFM通常包括由马达驱动的风扇、以及用于安装和保护该风扇的护风圈。另外，已知的是，为了进一步提高汽车在高速行驶时的冷却风量，在CFM护风圈的周边区域中设置一个或多个风门。

例如，在美国专利申请US6106228A中公开了具有辅助风门的冷却风扇系统。该专利申请中所描述的辅助风门具有上部、下部以及位于该上部和下部之间的铰链部。当汽车达到一定的行驶速度时，所述风门在气流的作用下打开，从而为汽车发动机提供更多的冷却风量。但是，在已知的现有技术中，对于风门的布置位置没有予以特别关注，通常是在CFM护风圈的周边空闲区域中任意挖孔，来设置相应的风门。虽然通过设置辅助风门提高了冷却效果，但由此也带来了一些技术问题，例如，对护风圈的刚度和强度造成不利影响，使其容易损坏。

为了解决上述问题，有必要对CFM护风圈中风门的布置位置进行优化，以消除或减小对护风圈刚度的不利影响。本发明的目的即是要提供一种对CFM护风圈中的风门位置进行优化的布局方法和设备，以及由此提供性能更优的护风圈及冷却风扇系统，以便克服现有技术中的问题。

发明内容

本发明的发明人经研究发现，通过对护风圈中的风门布置位置进行优化，能够使护风圈具有更佳的性能，例如，能够确保开挖风门孔后的护风圈仍然具有较高的刚度。

根据本发明的一个方面，提供一种护风圈的风门布局方法，用于对护风圈中的风门布置位置进行优化，其特征在于，所述方法包括：优化参数设定步骤，设定用于对护风圈实施优化处理的优化参数；优化步骤，根据所设定的优化参数执行优化处理，得到优化的风门布置位置指示；和风门位置确定步骤，根据优化处理的结果确定护风圈中风门的布置位置，得到优化的护风圈。

优选地，以使整个护风圈的1阶固有频率尽可能高和/或在特定载荷下护风圈的最大变形尽量低作为优化目标，来进行所述优化处理。

优选地，在所述优化步骤之后，还包括比较步骤，将优化处理结果所指示的风门数量与预先设定的所需风门数量进行比较。

优选地，如果优化处理结果所指示的风门数量大于等于预先设定的所需风门数量，则执行风门位置确定步骤；并且/或者如果优化处理结果所指示的风门数量小于预先设定的所需风门数量，则返回到优化参数设定步骤，对优化参数进行调整。

优选地，在所述优化参数设定步骤之前，还包括优化区域确定步骤，确定护风圈中要实施优化的区域。

优选地，在所述风门位置确定步骤之后，还包括：模拟分析步骤，对所述优化的护风圈以及未优化护风圈的性能参数进行模拟分析；和验证步骤，对所述优化的护风圈以及未优化护风圈的性能参数进行比较，确定所述优化的护风圈的性能参数是否满足设计要求。

优选地，如果所述优化的护风圈的性能参数满足设计要求，则处理结束；并且/或者如果所述优化的护风圈的性能参数不满足设计要求，则返回到优化区域确定步骤，对优化区域进行调整。

优选地，所述设计要求为：所述优化的护风圈的性能参数优于未优化护风圈，且与原始未开风门孔的护风圈相比，其性能参数指标降低不超过预先设定的阈值。