[实用新型]汽车风扇自动离合器

说明书

本实用新型是应用在汽车发动机水冷却循环系统的风扇自动离合装置。

据汽车在行驶中需要风扇转动的时间，仅占发动机全部工作时间10％这一事实，近代汽车已经考虑使用风扇离合装置以减少风扇对发动机功率的消耗，节约能源。如，依发W50型汽车，在发动机水冷却循环系统已经采用了电磁式风扇离合器。其目的在于当冷却水的温度高于设定温度时，离合器处于闭合状态，风扇转动；当冷却水的温度低于设定温度时离合器处于分离状态，风扇停止转动。但该风扇离合器是靠电磁线卷的电流通断来控制风扇离合的，因此，离合器在工作时要消耗能源，而且电刷与滑环之间也易磨损、易电蚀，结构复杂，造价高等。

本汽车风扇自动离合器旨在为避免上述技术中的缺点，提供一种结构简单，不用外界提供能源，安全、可靠，造价低，维修量小的汽车风扇离合器。

本汽车风扇自动离合器其特征是：选择对温度具有形状记忆性的记忆合金作为测温和驱动的一体化元件，把其加工、处理作成螺旋管状弹簧，置于水泵腔体内，并使其与冷却水直接接触，感受冷却水的温度变化。当冷却水的温度高于设定温度（高于记忆合金的相变点）时，记忆合金弹簧伸张并产生力的作用，推动空心水泵轴内的离合器轴，压迫其连接的缓冲弹簧，离合压盘，克服复位弹簧的作用，使皮带轮和风扇轮压紧，在磨擦片的作用下，风扇轮转动，风扇工作；当冷却水的温度低于设定温度（低于记忆合金的相变点）时，记忆合金弹簧收缩，离合压盘后面的复位弹簧推动压盘恢复原来位置，此时，由于风扇轮失去外界的压力，风扇轮在风力的反作用下与皮带轮分离，风扇轮停止转动，风扇处于工作状态。

下面结合附图详细说明本汽车风扇自动离合器的具体结构及工作情况：

附图为汽车风扇自动离合器的剖面图。

水泵壳体（1）、水泵水轮（2）其结构相同于原式结构。

水泵轴（15）由原来的实心轴变为现在的空心轴，并其中空位置有一个可以自由滑动的离合器轴（6），在离合器轴（6）的一个端部水泵水轮（2）的腔体内装一个与离合器轴（6）同心的记忆合金材料制成的螺旋管弹簧（3），在弹簧（3）与离合器轴（6）之间有一个由橡胶材料制成的波纹状弹性管（11），其底部呈盘状，在其上由一个外径略小于水泵水轮（2）腔体内径的园形压片（14）将腔体的底面压紧，离心轴（6）从弹性管（11）上部的小孔穿过，弹性管（11）的顶部落在离心轴（6）的变径台上，上面由园形压片（13）和螺母（12）压紧。在离合器轴（6）的另一端，有一个可在轴上滑动的离合压盘（7），离合压盘（7）和水泵轴（15）采用花键式连接，螺母（17）利用缓冲弹簧（16）将离合器压盘（7）固定在离合器轴（6）上。离合器压盘（7）的端面与风扇轮（9）上的含油轴承（8）的端面紧靠在一起，在离合器压盘（7）与皮带轮（10）之间有一个复位弹簧（5），风扇轮（9）和皮带轮（10）之间由含油轴承（8）配合，风扇轮（9）可以绕皮带轮（10）转动，同时也可以在皮带轮（10）上作轴向滑动。在风扇轮（9）和皮带轮（10）相对面上各镶有一块环状的磨擦片（4）。

其工作过程如下所述。

当冷却水的温度高于设定温度时，弹簧（3）由收缩状态伸张并产生力的作用，推动压片（13）带动离合器轴（6）右移，压迫弹簧（16），离合器压盘（7）受压，克服弹簧（5）的作用，推动含油轴承（8）的端面使风扇轮（9）沿轴向右移，与皮带轮（10）压紧，在磨擦片（4）的相互作用下，风扇轮（9）和皮带轮（10）同步，风扇运转工作。当温度低于设定温度时，弹簧（3）收缩，弹簧（5）推动离合器压盘（7）通过弹簧（16）带动离合器轴（6）左移，恢复原有状态，此时，由于风扇轮（9）失去外界压力，风扇轮（9）由惯性旋转产生的反作用力，使风扇轮（9）轴向左移，风扇最终停止运转。

由此可见本汽车风扇自动离合器有如下几个特点：

1.采用记忆合金弹簧作为测温和驱动一体化元件，不用外部提供能源，不用外部提供测温元件和触点，风扇就可以实现自动离合。

2.其寿命几乎只决定记忆合金弹簧的寿命，其寿命允许10⁴次。

3.结构简单，易损件少，成本低，维修费用少。

4.可靠性主要取决于记忆合金弹簧的伸张力，在使用过程中只要在允许寿命之间，其不受外界因素影响，可靠性极强。

5.无火花，不存在事故引患。