[发明专利]有刷风扇寿命测试计算方法

说明书

本发明公开了一种有刷风扇寿命测试计算方法，包括：步骤1.获取风扇实际运行时间与环境温度的对应关系；步骤2.计算不同环境温度下风扇全年运行时长；步骤3.测量碳刷初始尺寸A；步骤4.将各个风扇总成分别放置在不同的高温箱内；步骤5.将风扇总成开启；步骤6.风扇总成持续运行，直至碳刷的温度稳定后再运行预设时间以上；步骤7.测量碳刷的磨损长度，计算碳刷每小时的磨损量；步骤8.计算碳刷在全年中在不同温度下的磨损量；步骤9.计算全年的碳刷磨损量；步骤10.计算风扇在车辆设计寿命期间的碳刷磨损量M；步骤11.判断风扇总成的寿命是否满足设计要求。本发明直接对碳刷的寿命进行计算，评估出现有设计是否满足寿命要求。

技术领域

本发明涉及有刷风扇测试技术领域，具体涉及一种有刷风扇寿命测试计算方法。

背景技术

汽车冷却系统为汽车各大系统之一，其主要目的是对热源进行冷却，不管是纯电动汽车还是燃油车。冷却系统主要由散热器、冷却风扇、水管、水泵组成，散热器布置在车辆前端，冷却风扇布置在散热器后，在车辆行驶时，气流通过前保格栅的开口流经散热器，对散热器内的防冻液进行冷却，在当车速所形成的迎面风速与散热器的换热需求不匹配时，就需要冷却风扇运行，提高散热器的迎面风速，提高整个散热器的通风量，进一步提升散热器的换热效率，保证水温在目标范围内，避免因水温高导致车辆动力系统工作异常。

冷却风扇根据结构形式分为有刷风扇和无刷风扇，其主要区别是是否存在碳刷结构，由于无刷风扇成本高于有刷风扇，且制造难度略大，目前汽车上大部门还是采用有刷冷却风扇，冷却风扇主要由护风罩、扇叶、电机和调速电阻组成，风扇总成通过护风罩安装点与散热器或车身固定，电机驱动扇叶旋转产生风量，电流通过碳刷与电机转子相连，电流经过电机转子，电机转子切割磁感线旋转，驱动扇叶，在电机运行过程，碳刷与换向器存在相对运动，碳刷存在一定磨损，且在不同转速、不同环境温度下，磨损量也不同，当碳刷磨损至一定程度后，碳刷与换向器无法正常接触，就会导致电机失效，无法工作，但目前在产品开发阶段，没有较为科学的方法对碳刷的寿命进行评估。

因此，有必要开发一种新的有刷风扇寿命测试计算方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种有刷风扇寿命测试计算方法，能在整车上对有刷风扇进行测试，并根据测试结果对有刷风扇的碳刷寿命进行计算。

本发明所述的有刷风扇寿命测试计算方法，包括以下步骤：

步骤1. 收集基础数据，对已销售车辆，通过远程数据统计查询，获取风扇实际运行时间与环境温度的对应关系；

步骤2.对数据分组，根据基础数据计算出不同环境温度下风扇全年运行时长；

步骤3.对电机碳刷布置温度传感器并测量碳刷初始尺寸A，将碳刷装配成电机，最终组装成风扇总成，并对风扇总成编号；

步骤4.将各个风扇总成分别放置在不同的高温箱内，将高温箱的温度设定为不同的环境温度，环境温度根据步骤1采集的温度设定；

步骤5.将风扇总成开启，持续运行，并监控碳刷的温度；

步骤6.风扇总成持续运行，直至碳刷的温度稳定后再运行预设时间以上；

步骤7.测量碳刷的磨损长度，并计算出在此环境温度下，碳刷每小时的磨损量；

步骤8.根据实车统计的不同温度下风扇运行时长数据，分别计算碳刷在全年中在不同温度下的磨损量；

步骤9.将全年中不同温度下的磨损量进行累加，得到全年的碳刷磨损量；

步骤10.将全年的碳刷磨损量乘以车辆设计寿命，得出风扇在车辆设计寿命期间的碳刷磨损量M；

步骤11.将M与碳刷初始尺寸A进行对比,若M≥A，则表示风扇总成的寿命设计不合格，若M≤A，表示风扇总成的寿命设计合格。