[发明专利]剪切增稠液汽车风扇离合器

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车风扇离合器，特别是指利用剪切增稠材料由柔性到刚性的可逆转变来控制汽车风扇离合器中的主动件与被动件之间的离合器件。

 

背景技术

现代汽车已成为人们生产、生活不可缺少的交通工具，随着汽车与人类生活的关系越来越密切以及整个社会对节能环保意识和成本意识的提高，人们对汽车性能的要求也越来越高。自1973 年发生世界性石油危机后，汽车燃油消耗成为受人关注的问题。车辆设计者一直在不断努力地通过各种新技术来达到节能、环保、降噪、降低成本等目的。

现有的汽车发动机风扇离合器主要是硅油风扇离合器与电磁风扇离合器，由于硅油在运行过程中的阻尼大，不利于硅油的循环，导致硅油温度升高，从而降低硅油的粘度，而当硅油粘度太低时，不能有效地带动从动板，传动效率降低。电磁风扇离合器是通过电磁耦合传动来实现，虽然具有柔性转动较好的特点，但还存在因输出转速低于输入转速而形成较大的转速差，导致传动效率低并造成电磁风扇离合器工作温度过高而降低了使用寿命。专利CN201020160461.2通过加入了智能控制装置来改善输出转速与输入转速的同步性，可以降低工作温度，但是无法解决电磁汽车风扇离合器传动效率低的缺陷。

为了改善现有硅油汽车风扇离合器和电磁汽车风扇离合器所存在的缺陷，专利CN 95229119.3和专利CN201010107312.4分别采用电流变液和磁流变液这两种新型智能材料作为传动介质设计了汽车风扇离合器。但目前电流变液体所能得到的屈服应力一般不超过10kPa，传动效率低，且电流变液汽车风扇离合器和磁流变液汽车风扇离合器分别需要复杂的电路设计和磁路设计做支撑，因此结构复杂，功耗高。

为了解决上述问题，本发明提供一种剪切增稠液汽车风扇离合器。剪切增稠液是一种粘度可随外界剪切速率改变的功能材料。这种材料在常态下如流体一样柔软，当遇到高速的冲击或剪切时，材料变得坚硬。当外力消失后，材料又重新恢复到柔软状态。把剪切增稠液作为传动介质，其初始粘度低，在运行过程中的无用阻尼小，这就有利于剪切增稠液的循环，防止剪切增稠液温度升高。而当剪切增稠液到达工作面时，粘度瞬间增大，变为类固体，使得主动板带动从动板做功，从而带动风扇转动。

基于这一特性设计的汽车风扇离合器无需外源控制，功耗低，结构简单，响应迅速，易于控制，通过改性、配方调整可以设计不同临界剪切速率和不同增稠幅值的剪切增稠液，由于剪切增稠液在工作腔转动时能形成类固体状态，从而大大提高了汽车风扇离合器的传动效率。

发明内容

本发明提供一种剪切增稠液汽车风扇离合器，与其他汽车风扇离合器相比，这种汽车风扇离合器利用剪切增稠液从柔性到刚性的可逆转变来实现主动件与从动件之间的离合。

附图1为本发明剪切增稠液汽车风扇离合器的结构示意图，附图2为剪切增稠液汽车风扇离合器的工作原理图，现根据附图1、附图2对本发明剪切增稠液汽车风扇离合器的结构说明如下：

剪切增稠液风扇离合器由前盖、壳体、主动板、从动板、阀片、主动轴、双金属感温器、阀片轴、轴承、风扇等组成。 

前盖、壳体和从动板用螺钉组成一体，通过轴承装在主动轴上。风扇装在壳体上。从动板与前盖之间的空腔为贮液腔，其内装有剪切增稠液（液面低于轴中心线），从动板与壳体之间的空腔为工作腔。主动板与主动轴固定连接，主动轴与水泵轴连接。从动板上有进液孔，在常态下阀片关闭，若偏转阀片，则进液孔即可打开。阀片的偏转由螺旋双金属感温器控制，从动板上有凸台限制阀片最大偏转角。双金属感温器的外端固定在前盖上，内端卡在阀片轴的槽内。从动板外缘有回液孔，中心有漏液孔，以防静态时从阀片轴周围泄漏剪切增稠液。