冷却风扇总成设计规范.doc

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汽车工程研究院设计规范

冷却风扇总成设计规范

2010-07-30编制

工程研究院

前言

本规范的主要要求是根据长安公司对冷却风扇总成的要求，并参照相关汽车行业标准等标准的要求确定的。

本规范按GB/T1.1-2009和GB/T1.2-2002规定的格式编写。

本规范由汽车工程研究院电装部件所负责起草。

本规范由汽车工程研究院项目处进行管理和解释。

本规范主要起草人：

本规范的版本变动与修订记录

版本号

制定/修订者

制定/修订日期

批准

日期

冷却风扇总成设计规范

1 范围

本规范规定了用于发动机冷却的风扇总成的结构形式、空间布置、参数确定、可靠性要求、试验方法、控制逻辑等要求。

本规范适用于冷却风扇总成（以下简称“风扇”）。

2 规范性引用文件

GB/T191-2008包装储运图示标志

GB/T2423.1-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温

GB/T2423.2-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温

GB/T2423.17-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ka:盐雾

GB/T2423.22-2002电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验N：温度变化

GB/T4942.1-2006旋转电机整体结构的防护等级（IP代码）分级

GB/T9969-2008工业产品使用说明书总则

QC/T413-2002汽车电气设备基本技术条件

QC/T708-2004汽车空调风机技术条件

QC/T773-2006汽车散热器电动风扇技术条件

Q/JD1920－2008汽车插接器技术条件

Q/JD2486-2010车辆产品零部件标识标注规定

SJ-DQ-16-2008电器部件电磁兼容测试规范

3 性能要求

3.1结构形式

3.1.1

汽车用发动机冷却风扇采用轴流式，其空气流向（如图1）：空气沿轴向流入叶片通道，叶片推力对空气做功，使流体的能量增加并沿轴向排出。轴流式风扇结构紧凑，适于发动机的前舱布置及与散热器的安装配合；通风区域较大，利于提高散热器换热效率；风量较大，利于满足散热器换热需求。

3.1.2 组件

风扇组件如图2所示：

风扇相关组件说明如下：

·护风罩上应具有将风扇固定到散热器上的安装点，且安装点设计需易于装配；

·线束管套宜包覆电机线束全长，连接电机端的线束裸露长度应小于5mm，连接接插件端的线束裸露长度应小于10mm；

·调速电阻通过改变作用于电机端的电压实现调速，电阻多由金属丝\片制成，部分车型上，风扇的调速电阻具备温度保险，及陶瓷套；

·接插件选取应符合Q/JD1920－2008的要求；

·护风圈有利于减少回流，降低扇叶旋转噪声。

注：*为可选。

1——护风罩；

2——线束管套；

3*——调速电阻；

4——接插件；

5*——护风圈；

6——电机；

7*——隔热罩；

8——扇叶。

图2风扇组件示意图

3.1.3单\双

根据散热器芯体尺寸选择风扇单\双类型，如散热器芯体长宽比例为n：

·n＞1.5时，一般选择双风扇；

·n≤1.5时，一般选择单风扇。

当散热器面积较大，长宽比例在1.5左右时，选择单\双风扇需考虑以下因素：

·风扇电机布置位置，风扇电机需距离排气歧管35mm以上；

·通风面积：通风面积为扇叶的扫略面积与电机转毂面积之差，较大的通风面积有利用散热器散热效率的提高；

·散热器表面风速分布：通过CAE分析比较其风速分布情况；

·热害性能；

·NVH性能；

·成本。

3.2空间布置

风扇总成的空间布置需考虑如下几个方面：

·与周围零部件无干涉，与发动机上各零部件及管路，间隙大于35mm

·扇叶在护风罩上的布置位置对流场的影响，可通过CAE对前舱流场进行分析评估。

3.3风扇参数确定

3.3.1

根据散热器特性匹配风扇工作点（包括风量、静压），散热器与风扇的设计工况保持一致。

3.3.2风扇风量

根据设计工况点（10%爬坡，55km/h,2档，ACOFF）的总散热量，根据热平衡方程计算散热器带走该热量所需的空气流量，即为风扇需提供的风量。公式为：

（1）

式中：

——空气流量，立方米每小时（m3/h）；

——散热量，千瓦，（kw）；

——换热器前后空气温度差，摄氏度（℃）；

——空气密度，千克每立方米（kg/m3）；

——空气定压比热，千焦每千克摄氏度，（kJ/（kg·℃））。

式中各参数求获取过程如下：

·散热量：即散热需求输入（如表1）；

表1散热需求输入

单位为千瓦

设计工况

发动机散热需求

油冷器散热需求

散热量

10%爬坡，55km/h,

2档，ACOFF

**

*