一、概述
汽车发动机的最佳工作温度是有一个适合范围的,它的温度控制靠发动机本身制热和水箱循环水冷却实现,而水箱的冷却是由装在正面或反面的风扇吹或吸风冷却的。汽车风扇的发展应用经历了三个阶段:第一阶段,发动机直接带动(非温控型),效率低,油耗大,特别是冬天,发动机点火后,水温上升本来就慢,而此时冷却风扇又全速在运转,使得发动机温度上升更慢,发动机长时间低温下运行燃油不充分,油耗增加,甚至为了能快速上路,司机往往加大油门,导致油耗进一步增加,而在夏天,在风扇运行下发动机开动一段时间后,温度达到稳态,停车后发动机关闭,风扇也同时关闭,而此时温度由于热惯性会继续升高,影响发动机部件寿命;第二阶段,电磁离合器风扇,加上了温度的控制了,由发动机的回水温度来控制风扇的转速,一般有2档或3档速度,以3档离合器为例:温度低于一速设定温度时,以低速运行,高于二速设定温度时,以中速运行,高于三速设定温度时以三速最快速运行,达到节能的目的,但与现在出现的电子风扇比,节能效果还差不少,而且机械离合器容易损坏,寿命不长;第三阶段就是现在出现电子风扇,它由直流电机驱动,电池供电,效率高,通过水箱的温度合理地控
制转速,而且转速可无极调节,从而调节风量,早两年电机都是有刷电机,现在逐步推广无刷电机,因为其寿命更长,但价格稍高。
二、电子风扇在汽车发动机温度控制系统(ATS)中的角
ATS由四部分组成:
ATS系统除了能有效降低发动机油耗之外,也大大提升了对发动机的冷却效果,相比传统冷却系统采用的换热器通断工作模式,ATS系统采用了国际先进的变频控制技术,利用纯数字化、闭环式系统设计,并在散热器进出水口和以及中冷器出气口,均装配了独立的传感器,通过智能芯片,读取散热器进出水和中冷器温度信号,再依据发动机散热特性曲线、增压器特性曲线,与设定好的程序进行比较运算,输出“PWM”脉宽调制信号驱动风扇,从而使风扇实现无极变速功能,保证发动机进水进气温度始终保持在最佳温度。
三、电子风扇的市场分析
ATS发动机温度控制系统在小型车上电子风扇已经用的比较广泛了,生产厂家也有许多,我这里专讲大型车(大中型客车,运输货车等)普遍用的12吋、16吋的电子风扇,大型汽车
电子风扇09年开始在国内试用,从去年开始使用无刷电机风扇,目前占市场深圳市中汇工程设备有限公司
两种风扇同等条件测试的数据
意大利斯佩尔电子风扇技术指标(静压0pa)
型号 | 电压(V) | 电流(A) | 功率(W) | 转速(rpm) | 最大风速(s/m) |
12寸无刷电子风扇 | 24 | 10.0 | 240 | 3400 | 发动机水箱18/m |
26 | 9.2 | 240 | 3400 | 18/m | |
28 | 8.6 | 240 | 3400 | 18/m | |
独立开发电子风扇技术指标(静压0pa)
型号 | 电压(V) | 电流(A) | 功率(W) | 转速(rpm) | 最大风速(s/m) |
212寸无刷电子风扇 | 24 | 6.1 | 146.6 | 3200 | 16/m |
26 | 6.8 | 176.8 | 3400 | 18/m | |
28 | 7.6 | 212.8 | 3700 | 19/m | |
根据上表额定电压26V计算,同样的风量下意大利斯佩尔电子风扇功率需要240W,而我们自己研发的电子风扇只需要176W,效率提高26.6%。风量的计算公式如下:
在3400rmp,0Pa时的最大风量计算为6480 m3/h,由于没测平均风量的手段,风量的数据只能参考,如果用估算法,取其一半,则风量值为3240 m3/h。
国内客户如郑州宇通对电子风扇的要求
1、要求静压0pa时的最大风量超过3000m3/h;
工作温度120°C以上;
2、寿命20000万小时以上;
3、防护等级IP68;
4、重量小于3kg;
5、驱动器要求:
(1)具有故障报警---短路、过流、欠压、过压;
(2)具有电源反接保护;
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