一种基于LIN控制的发动机冷却风扇叶轮及其风扇总成的制作方法

一种基于lin控制的发动机冷却风扇叶轮及其风扇总成
技术领域
1.本实用新型涉及车用散热器领域，具体涉及一种基于lin控制的发动机冷却风扇叶轮及其风扇总成。


背景技术：

2.在能源和环境的双重压力下，随着汽车工业的发展，新能源电动汽车渗透率不断提高，为降低整车风阻，新能源汽车前格栅普遍进口较小，同时为了满足高续航里程和快充需求，冷却风扇不仅需要对散热器进行风冷，风扇本体良好的散热性使得电机能够在相对安全的温度下运行，可以保证冷却风扇的寿命与稳定性，同时通过强制空气流动将液侧热量带走，还需有较好的nvh表面满足舒适性要求。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种基于lin控制的发动机冷却风扇叶轮及其风扇总成，对于快充模式工况，在满足极短时间内散热量要求，全新优化设计叶轮、直流无刷电机、各零部件之间匹配，满足流量性能及nvh要求。
4.本实用新型的技术方案是：一种基于lin控制的发动机冷却风扇叶轮及其风扇总成，包括风扇主体，其特征在于，所述风扇主体包括叶轮、直流无刷电机和风扇框架，所述直流无刷电机安装在所述风扇框架的中央，所述叶轮与所述直流无刷电机同轴连接，所述叶轮包括多个叶片、轮毂和护风环，所述叶片分散连接在所述轮毂的周围，且所述叶片的叶尖处连接所述护风环；
5.每个叶片由内径向外径依次设置6个截面，第1个截面的安装角为27.5～29.5
°
，第2个截面的安装角为21～24
°
，第3个截面的安装角为16～18
°
，第4个截面的安装角为14～18
°
，第5个截面的安装角为14～18
°
，第6个截面的安装角为13～18
°
；
6.所述第1个截面的前倾角为-2～2
°
，所述第2个截面的前倾角为-5～-1
°
，所述第3个截面的前倾角为3～1
°
，所述第4个截面的前倾角为4～9
°
，所述第5个截面的前倾角为8～-13
°
，所述第6个截面的前倾角为20～25
°
。
7.叶片设计通过调整弯掠曲线，改变叶片吸力面静压分布，抑制了叶片表面附面层的流动，减少了叶片前缘气流分离，较小的弦长直径比提高了进风的利用率，同时通过非均布设计，有效抑制离散频率噪声值。本实用新型的散热器风扇总成通过对叶片优化设计及风扇框架的结构改进，配合高功率的直流无刷电机，不仅具有较高的稳定性和总成效率，可有效降低工作时的噪音，提高总成强度的同时尽可能节省材料，控制整个模块的重量。叶片前缘与每条截面线存在交点，交点与圆心连线与任一基准之间的夹角为叶片前倾角。
8.进一步优选，所述风扇框架上固定有环形安装架，所述环形安装架上间隔连有径向连接的导流叶片，所述导流叶片间隔布置在流道内，且所述导流叶片的远端与所述风扇框架连接，所述导流叶片为薄板型导流结构，且所述导流叶片的横截面均为弯曲形，且所述导流叶片沿着所述叶片的气流出气口方向排布。
9.可对空气进行有效地引导，根据叶片出口处的气流方向，通过导流叶片的导向作用，合理的把气流进行引导至轴向方案，减少气流损失及涡流的产生，提升送风效率的同时可降低噪音，而且利用气流的压力还可增强总成整体的稳定性，避免振动。
10.进一步优选，所述风扇框架的左右两侧分别设有两个用于与散热器水箱、冷凝器进行装配的安装角，且所述安装角呈上下排布。
11.进一步优选，所述轮毂内设有安装孔、矩形槽孔、加强筋和v型筋。当风扇旋转工作时，气流通过槽孔及电机内部间隙流出，对电机内部进行散热。
12.进一步优选，所述环形安装架的中央设有电机安装圈，所述环形安装架的外侧设有风扇框架安装圈。
13.电机安装圈、风扇框架安装圈可根据不同的直流无刷电机结构进行调整。
14.进一步优选，所述叶轮的叶片数为7片，所述导流叶片的数量为9片、11片或13片。导流叶片根据叶轮出口流速进行匹配设计，通过调整导流叶片的宽度和角度，达到最优化设计流量和噪声的目的。
15.进一步优选，所述风扇框架表面排布有风扇框架加强筋。
附图说明
16.图1为本实用新型散热器风扇总成的主视图；
17.图2为本实用新型散热器风扇总成的后视图；
18.图3为本实用新型散热器风扇总成叶轮的主视图；
19.图4为本实用新型散热器风扇总成叶轮的后视图；
20.图5为本实用新型叶轮的截面划分图；
21.图6为本实用新型环形安装架的结构示意图。
22.图中：1、叶轮，2、直流无刷电机，3、风扇框架，4、插头，5、安装角，6、导流叶片，7、环形安装架，8、风扇框架加强筋，11、叶片，12、轮毂，13、护风环，121、安装孔，122、矩形槽孔，123、加强筋，124、v型筋，31、电机安装圈，33、风扇框架安装圈。
具体实施方式
23.下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
24.实施例1
25.本实用新型的一种基于lin控制的发动机冷却风扇叶轮及其风扇总成，包括叶轮1、直流无刷电机2和风扇框架3。
26.如图1和图2所示，风扇框架3中间设有圆形结构，用于支撑直流无刷电机安装，叶轮1和直流无刷电机2同轴连接，直流无刷电机引出一插头4，风扇框架上固定有环形安装架7，环形安装架上间隔连有径向连接的导流叶片6，导流叶片间隔布置在流道内，远端与风扇框架3连接。
27.风扇框架3左右两侧设有用于与散热器水箱、冷凝器进行装配的安装角5，分别设于上下两侧，风扇框架表面排布有风扇框架加强筋8。
28.叶轮如图3-图5所示，包含n组叶片11、轮毂12以及护风环13，其中叶片分散连接在轮毂周围，叶片叶尖处连接护风环，叶片为非均布设计，相邻的叶轮形成夹角a，7个夹角a取
值均不相同，叶片以轮毂中心为圆心，沿叶片径向方向做出6个同心圆截面，第1个截面与轮毂连接，第6个截面与护风环连接，每个截面与圆心的距离分别为d1～d6，第1个截面的安装角为27.5～29.5
°
，第2个截面的安装角为21～24
°
，第3个截面的安装角为16～18
°
，第4个截面的安装角为14～18
°
，第5个截面的安装角为14～18
°
，第6个截面的安装角为13～18
°
；
29.第1个截面的前倾角为-2～2
°
，第2个截面的前倾角为-5～-1
°
，第3个截面的前倾角为-3～1
°
，第4个截面的前倾角为4～9
°
，第5个截面的前倾角为8～-13
°
，第6个截面的前倾角为20～25
°
；
30.第1个截面弦长l1与安装直径d1的比值为0.28～0.32，第2个截面弦长l2与安装直径d2的比值为0.2～0.25，第3个截面弦长l3与安装直径d3的比值为0.16～0.2，第4个截面弦长l4与安装直径d4的比值为0.14～0.18，第5个截面弦长l5与安装直径d5的比值为0.12～0.16，第6个截面弦长l6与安装直径d6的比值为0.1～0.12。
31.本实施例叶片安装角、前倾角和截面的弦长等主要参数如下表所示：
32.截面直径(mm)安装角(
°
)前弯角(
°
)截面弦长(mm)120028.2060226323.0-357.4332617.5-154.5438917.06.561.7545216.811.271.2651517.214.580.1
33.直流无刷电机2与风扇框架3连接如图6所示，环形安装架的中央设有电机安装圈31，环形安装架的外侧设有风扇框架安装圈33，直流无刷电机固定在电机安装圈上，电机安装圈可根据不同的直流无刷电机结构进行调整。
34.轮毂内设有安装孔121、矩形槽孔122、加强筋123和v型筋124。当风扇旋转工作时，气流通过槽孔及电机内部间隙流出，对电机内部进行散热。
35.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。