[实用新型]基于变量泵的电液比例控制液力驱动风扇散热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及各类车辆、工程机械及非公路机械的换热技术领域，尤其涉及一种基于变量泵的电液比例控制液力驱动风扇散热系统。

背景技术

燃油在发动机燃烧室内燃烧会产生巨大的热量，将使发动机缸体迅速升温，因此这部分热量必须及时散发出去。水箱内水温过高，会造成很多故障，如造成发动机活塞变形，活塞环拉缸、发动机产生异响；继续行驶会造成活塞粘缸、缸盖变形，造成发动机报废；水温过高还会造成冷却系统压力急剧增加，冷却系统众多管路接口、接头出现渗漏。水箱内水温过低，会造成燃油工作性能下降，就是增加油耗并加剧发动机的磨损，当水温降到50℃时，燃油消耗率将增加10%左右。如果在冬季，发动机的水温低直接影响到暖风空调系统，暖风效果也不好。从发动机维修统计来看，将近一半的发动机质量问题是由于冷却系统控制不好而直接或间接引起的。为了使发动机的换气效率比自然进气更高，许多车辆都增加了涡轮增压装置。然而当空气被高比例压缩后会产很高的热量，从而使空气膨胀密度降低，同时也会使发动机燃烧温度过高，造成爆震等故障，而且会增加发动机废气中的ＮＯｘ的含量，造成空气污染。因此为了得到更高的容积效率，需要在注入汽缸之前对高温空气进行冷却，以便降低增压空气温度，从而提高空气密度，提高充气效率，以达到提升发动机功率和降低排放的目的。对于车辆的液压油、变矩器油等也需要保证适当的工作温度。油温过高，将使润滑能力降低，可能造成干摩擦，同时液压管路的密封性也降低；温度过低，油的粘度急剧增大，阻力将大幅增加，加大负荷降低效率。因此，对于车辆上的水、气、油等，均需精确控制温度，否则将出现一系列的问题。

车辆传统的散热模式是：冷却水、气、油的各种换热器打包组成冷却系统，放置在风扇的前端，通过风扇吹风或吸风进行强制换热。风扇固定在发动机上，风扇转速由发动机的转速决定。冷却系统的设计是基于一定的风速、环境温度、散热功率要求、冷却介质的物理参数、换热器的结构等来计算的，当这些条件发生变化时，冷却介质无法保证理想的工作温度。例如当发动机低速高负荷运转时，发动机需要大量散热，而此时风扇却在低速运转，显然满足不了散热要求；而当发动机高速低负荷运转时，发动机对散热的要求低，风扇却在高速运转，散热能力有富余。当环境改变，例如海拔高度增加、环境温度提高或降低等，都会使散热系统无法良好匹配。

为解决散热问题，国内外研发了电控液力驱动风扇散热系统，并取得了较好的散热效果。但目前的电控液力驱动风扇散热系统均为通过改变定量马达或定量泵的流量来实现冷却风扇转速的调节，也就是采用节流调速的方案，该系统具有发动机负荷高、能耗浪费大、液压回路压力及阻力大、结构相对复杂等缺点。

上述可知，有必要对现有技术进一步改进。

发明内容

本实用新型是为了解决现有电控液力驱动风扇散热系统结构复杂，散热效果差、效率低，同时发动机负荷高、能耗和排放大等问题而提出一种结构设计简单、合理，散热效果好、效率高，不仅能提高车辆工作效率，而且能降低油耗和排放，延长车辆使用寿命且噪音小的基于变量泵的电液比例控制液力驱动风扇散热系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

上述的基于变量泵的电液比例控制液力驱动风扇散热系统，包括发动机及位于所述发动机一侧的换热单元；所述换热单元包括换热器、设于所述换热器一侧的护风罩及设于所述护风罩内侧的冷却风扇；所述散热系统还包括与所述换热单元分别连接的液压驱动单元和控制单元；所述控制单元连接并控制所述换热器；所述控制单元包括电液比例控制阀、电子控制器和温度传感器；所述电液比例控制阀装设于所述发动机一侧，其通过控制线路电连接所述电子控制器；所述电子控制器装设于车辆驾驶室或发动机舱，其通过控制线路电连接所述温度传感器；所述温度传感器装设于所述换热器一侧且与所述换热器连接；所述冷却风扇由所述液压驱动单元驱动运转；所述液压驱动单元包括设于所述换热器一侧中部的液压马达和装设于所述发动机一侧的液压变量泵；所述液压马达连接并驱动所述冷却风扇，同时通过液压管路连接所述液压变量泵；所述液压变量泵与所述发动机连接并由所述发动机驱动运转。

所述基于变量泵的电液比例控制液力驱动风扇散热系统，其中：所述液压驱动单元还包括液压油箱；所述液压油箱通过液压管路分别连接所述液压马达和液压变量泵。

所述基于变量泵的电液比例控制液力驱动风扇散热系统，其中：所述护风罩与所述换热器的芯体并排安装在一起。

所述基于变量泵的电液比例控制液力驱动风扇散热系统，其中：所述电液比例控制阀与所述液压变量泵集成在一起。