东方马达教你如何选择冷却风扇
2016-09-01
冷却风扇是工程机械冷却系统必不可少的一个重要部件,它可以直接影响到主机冷却系统的散热效果、噪声、燃油经济性和发动机功耗等,所以正确合理地选择风扇是一项十分重要的工作。工程机械风扇有吸风式和吹风式两种形式,选择的主要原则是风扇形成的空气流动方向必须与主机正向行驶时迎风空气流动方向一致。
首先可以根据空气动力学的原理,风扇的流量与转速成正比,消耗功率与转速成三次方关系,风扇的噪声与转速成对数关系。从燃油经济性和降低噪声的角度考虑,应尽可能选择迎风面积大、宽且高的散热器芯子,增大风扇的直径,降低风扇的转速。工程机械都有较大的可用空间,这些条件比较容易满足。
我国工程机械风扇叶尖的圆周线速度一般要求为67.880.6m/s,在满足散热量要求的情况下,应当力求使用较低转速,故一般采用大直径、低转速的风扇。柴油机转速、风扇传动比及散热器芯子的宽度和高度确定后,可以用上述推荐值来确定风扇外径,也可以通过调整风扇传动比来适当调整风扇的外径。
其次可以根据风扇的重量风速来选择,工程机械柴油机的负荷率一般在60%至70%,最高可达90%,并且常在最大扭矩附近工作,发热量较大,因此标定工况风扇通过散热器的重量风速应大于10kg/(m2・s),按空气密度1.2kg/m3计算,也就是风速应大于8m/s。风扇的消耗功率与风扇的风速和风阻压差成正比,因此应选择导热性能好、流阻小的散热器芯片,同时增大正面迎风面积,工程机械用发动机的风扇消耗功率控制在柴油机标定功率的5%为佳。
然后还可以根据是否平衡,因为目前工程机械普遍采用的将风扇直接安装在水泵轴的接盘上的联接方式,如果风扇的不平衡量过大,会使水泵轴承受较大额外载荷,特别是由于转速的频繁变化,风扇频繁的加速减速,将产生较大的冲击载荷,给水泵的密封和轴承的使用寿命带来十分不利的影响,同时驱动风扇的皮带的寿命也大大降低。
最后风扇的材质也可以作为依据,目前国内扇叶以碳素结构钢板冲压成型为主,也有少量采用工程塑料。工程塑料风扇由于质量轻,惯量小,所以可以通过适当增加叶片数量来增加风扇流量,但目前国产工程塑料风扇的可靠性和使用寿命较低,选择时应注意。