一种发动机冷却系统的制作方法

本实用新型涉及发动机冷却技术领域，尤其涉及一种发动机冷却系统。

背景技术：

发动机冷却系统由水泵、风扇、水箱中冷器、机油冷却器、节温器、水管等需要冷却和承载冷却介质的管路等零部件组成一个的整体。

风扇作为发动机冷却风的动力源，通过旋转产生空气流动，使其流过散热器的翅片，起到冷却发动机高温冷却液的作用。

现有的风扇结构的前端包括风扇、护风圈、护风圈支架、风扇连接盘、风扇托架、风扇离合器等十余种零部件，结构冗杂，轮系受力复杂。风扇离合器、风扇托架等旋转件，是故障率较高的零部件，用户使用、维修成本较高。

在考虑整车的冷却系统匹配时，主要是考虑极限环境温度及发动机发热量最大的情况下风扇运转产生的风量能保证发动机不高温。因此，在一般工况下，风扇产生的风量都是富余状态，同时风扇运转消耗的功率占发动机输出功率的比例也比较大，如果一般工况下保持风扇全速运转，不仅不利于发动机保持工作温度稳定，而且会增加发动机耗功，增加油耗。因此控制风扇转速能有效降低发动机油耗、保证发动机工作温度恒定。风扇离合器就是用来控制风扇转速的零部件。但是风扇离合器体积重量大、成本及故障率较高。目前电控硅油离合器节油效果最佳，但存在冷启动脱开慢和热保护的缺陷，这样就导致其节油效果无法达到最佳。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种发动机冷却系统，能够替代现有的风机冷却系统，降低故障率，根据发动机散热需求精准控制风量和风速，提高冷却效率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种发动机冷却系统，包括设置于发动机上的支架，所述支架用于支撑风圈，所述风圈利用科恩达效应产生气流，所述风圈的进气口连接于导流管，所述导流管的进气端内部设置有风机，所述风机向所述导流管导入气体。

优选地，所述导流管为至少两个。

优选地，所述导流管为两个，所述导流管对称设置于所述风圈的两侧。

优选地，所述风圈的进气口对称设置于所述风圈的两侧。

优选地，所述风机连接于整车的ECU。

优选地，所述风机包括斜流式涡轮增压器和连接于整车ECU的电机，通过电机驱动斜流式涡轮增压器工作。

优选地，所述导流管包括用于安装风机的第一段管路和用于导流气体的第二段管路，所述第二段管路的两端分别连接于第一段管路和所述风圈的进气口，所述第一段管路的直径大于所述第二段管路的直径。

优选地，所述导流管为圆管或方管。

优选地，所述风圈为圆形、椭圆形或多边形。

优选地，所述支架为四个，所述支架沿所述风圈周向均布设置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型中的将无叶风扇的风圈应用于发动机冷却系统中，替代现有技术中的叶片式冷却风扇，可以有效的降低发动机工作过程中的噪声。

此外，通过风机导入足够的气体，经导流管将气体导入风圈的进气口，风圈利用科恩达效应产生气流，诱导风圈周围气体贴风圈壁流动，卷入和增加风圈周围的气体，可数倍增加气体的流量，带动周围的气体流通，从而将发动机的热量带动到散热器，经散热器将热量散失。

通过上述冷却系统，还可取消现有技术中的风扇离合器、风扇托架等结构，可优化发动机的前端轮系，减小前端轮系负载。

附图说明

图1是本实用新型的发动机及发动机冷却系统的结构示意图；

图2是本实用新型的发动机冷却系统的一个角度的结构示意图；

图3是本实用新型的发动机冷却系统的另一个角度的结构示意图；

图4是本实用新型的斜流式涡轮增压器的结构示意图；

图5是本实用新型的风圈的局部结构示意图；

图6是本实用新型的发动机冷却系统和散热器的正视图。

图中：

1、发动机；2、支架；3、风圈；

4、导流管；41、第一段管路；42、第二段管路；

5、斜流式涡轮增压器；6、散热器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实施例中提供了一种发动机冷却系统，关键点在于发动机1冷却系统中对无叶风扇的应用。

如图2-3所示，上述发动机冷却系统包括设置于发动机1上的支架2，支架2通过螺栓连接于发动机1的不同的结构件上，通过支架2支撑风圈3。风圈3利用科恩达效应产生气流，风圈3的进气口连接于导流管4，导流管4的进气端内部设置有风机，风机向导流管4导入空气，风机连接于整车的ECU。

本实施例中风圈3为圆形，还可以为椭圆形或多变形。上述支架2为四个，且支架2沿风圈3周向均布设置。支架2的位置可根据发动机1上的可安装的位置、结构空间是否合适和风圈3的形状等因素选择。支架2由铸铁、铸铝制成或者钢筋焊接而成，支架2的具体结构形式只要满足强度需求和减重的目的即可。

上述导流管4为至少一个。本实施例中为保证风圈3的进气量，导流管4设置为两个，导流管4对称设置于风圈3的两侧，风圈3的进气口对称设置于风圈3的两侧，具体地，两个导流管4关于风圈3的竖直对称面对称设置，且位于风圈3的下半圆的偏下位置处。

导流管4包括用于安装风机的第一段管路41和用于导流气体的第二段管路42，第二段管路42的两端分别连接于第一段管路41和风圈3的进气口，第一段管路41的直径大于第二段管路42的直径。进一步优选地，本实施例中的第一段管路41呈水平设置，第一段管路41和第二段管路42的位置只要保证第一段管路41和第二段管路42的气体顺畅流动即可。

在每个导流管4的第一段管路41内均设置有一组风机。具体地，风机包括斜流式涡轮增压器5(如图4所示)和连接于整车ECU的电机，通过ECU控制电机工作，电机驱动斜流式增加涡轮器工作，从而调整进气量大小。

上述导流管4的的数量可以为至少2个，根据实际需要的进气量进行调整，且导流管4的长度和弯曲形式可根据整车空间尺寸进行调整。上述风圈3的进气口的数量可根据实际需要进行选择，可以多于2个。进气口的位置也可以根据需要进行选择，可以为不对称布置，也可以选择在风圈3上的任一位置。

上述导流管4为圆管或方管，本实施例中优选圆管。

本实施例中的将无叶风扇的风圈3应用于发动机冷却系统中，替代现有技术中的叶片式冷却风扇，可以有效的降低发动机1工作过程中的噪声。

此外，通过风机导入足够的空气，经导流管4将空气导入风圈3的进气口，风圈3利用科恩达效应产生气流，诱导风圈3周围空气贴风圈3壁流动，卷入和增加风圈3周围的空气，可数倍增加空气的流量，带动周围的气体流通，从而将发动机1的热量带动到散热器6，经散热器6将热量散失。

本实施例中的风圈3的形状还可以为椭圆形、心形或水滴形，风圈3的具体形状可以根据实际需求进行选择。本实施例中风圈3的截面形状如图5所示，图中B区域为高压气流区，空气从圆环窄缝(例如1mm宽的圆环窄缝)被强制“挤出”，圆环窄缝即为出风口，即气体从图5中出风口A处排出。

空气被斜流式涡轮增压器5吸入导流管4内并增压，之后空气进入图5中风圈3的空腔结构(即B区域)内，此空腔结构的左端的空腔厚度较大一些，右端的空腔的厚度较小，并有圆环窄缝，即出风口A，这种结构迫使气流朝左端更宽阔的空腔运动，不断“相互挤压”的空气，最后只能从出风口A排出。

由于导流管4内的空气减少，加上大气压力的共同作用，进气速度加快，出风口A处气流加快，形成吹风效果。如图6所示，风圈3周围的空气也跟随流动起来，各种气流叠加，增强风量，使其流过散热器6的翅片，达到冷却散热器6的目的。

通过上述冷却系统，还可取消现有技术中的风扇离合器、风扇托架等结构，可优化发动机1的前端轮系，减小前端轮系负载。

风机由电驱动，可通过ECU直接控制冷却风扇，而达到控制风量的目的，使风量保持在最佳散热状态，摆脱了发动机1转速和速比的约束限制，风速平稳，轴流效果强，冷却效果好。且弥足了电控硅油离合器油滑差的弊端，可提高效率，降低油耗。

应用上述发动机冷却系统，可以优化发动机1的前端轮系，减小发动机1的前端轮系负载，进而优化发动机1整体结构。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。