CN101196138A - 一种发动机皮带驱动轮系 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种BSG系统中发动机附件皮带驱动轮系，包括皮带、曲轴皮带轮、启动/发电机、张紧轮，其特征在于：还设置一个张紧轮，两个张紧轮采用非对称设置在启动/发电机轮轴两端。张紧轮是机械张紧轮。由于在该驱动轮系采用两个非对称设计机械张紧轮的特殊布置，既解决了驱动大功率电机可能性，又降低了系统张力和振动。皮带张紧合理、工作可靠、寿命长、成本低。适用于大功率BSG系统中发动机附件皮带驱动轮系。
Description
技术领域
本发明涉及一种双张紧轮的轮系结构，具体地说涉及一种汽车发动机BSG系统中发动机附件皮带驱动轮系。
背景技术
随着国家对乘用车燃料消耗量限值要求越来越高，并且形成强制性国家标准来推广，各主机厂都在为降低燃料消耗量对发动机系统进行优化改进，其中有一种通过皮带驱动的启动机和发电机一体的驱动系统(BSG系统)，已开始在国内外批量生产。该一体化的启动/发电机一般功率很大，转动惯量也大。目前，常用的BSG驱动系统都是一个机械张紧轮或者是一个液压张紧轮的轮系结构。未涉及到双张紧轮的轮系结构。传统轮系结构张紧采用在皮带松弛单边张紧设计原则，驱动系统采用一个传统的机械张紧轮或液压张紧轮，不仅会导致系统皮带单边张紧力过大，而且由于电机本身有很大的惯性，随着发动机工况变化将导致皮带张力波动产生振动，振动也较大，减低皮带和皮带轮轴承可靠性和寿命。
发明人通过分析研究和大量试验验证，提出了一个新的轮系结构，试验效果很好，达到了设计要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，为了弥补现有BSG系统中发动机附件皮带驱动轮系驱动大功率电机皮带张紧的不足之处，而提供一种皮带张紧合理、工作可靠、寿命长、成本低的BSG系统中发动机附件皮带驱动轮系。
本发明为解决上述技术问题而采用如下的技术方案：一种BSG系统中发动机附件皮带驱动轮系，包括皮带、曲轴皮带轮、启动/发电机、张紧轮，其特征在于：还设置一个张紧轮，两个张紧轮采用非对称设置在启动/发电机轮轴两端。
所述的张紧轮是机械张紧轮。
本发明的工作原理：BSG系统中电机处在发电状态时，电机一端皮带会张紧(紧边)，另一端皮带会松弛(松边)，为使皮带传动过程中不打滑，必须在松边放置张力合适的张紧轮来补偿松边的张紧力。一般采用自动张紧轮，这时松边张紧轮会相对中心线有一个小的偏移量来自动补偿松边皮带的张力，保证了轮系传动的可靠性；当BSG系统中电机处在启动状态时，电机将通过曲轴带轮来启动发动机，同样电机一端皮带会张紧，另一端皮带会松弛，但紧边和松边与前面情况正好相反。为使皮带传动过程中不打滑，因此需要在电机另一边也要放置张力合适的张紧轮来补偿松边的张紧力。
本发明的积极效果是，由于在该驱动轮系采用两个非对称设计机械张紧轮的特殊布置，既解决了驱动大功率电机可能性，又降低了系统张力和振动。皮带张紧合理、工作可靠、寿命长、成本低
下面结合实施例和附图来进一步说明本发明。
附图说明
图1为一种现有的BSG系统中发动机附件皮带驱动轮系示意图。机械张紧轮布置在电机(发电状态)紧边位置。
张紧轮安装张力：550～650N 张紧轮阻尼水平最多只能达到60％
图2为另一种现有的BSG系统中发动机附件皮带驱动轮系示意图。液压张紧轮布置在电机(发电状态)松边位置。
张紧轮安装张力：550N～650N 张紧轮阻尼水平可以大于80％。
图3为本发明示意图。双机械张紧轮布置在电机(发电状态)两边位置。
张紧轮安装张力：300N～400N 张紧轮阻尼水平可以小于60％。
图中：1.曲轴皮带轮、2.皮带松边、3.启动/发电机、4.张紧轮、
5.皮带松边、6.张紧轮。
具体实施方式
在图1中，一种现有的BSG系统中发动机附件皮带驱动轮系，包括皮带、曲轴皮带轮1、启动/发电机3、张紧轮4。曲轴皮带轮1要通过皮带驱动BSG系统的大功率、大惯性的启动/发电机3，通常办法是增加系统张紧力、同时增大系统的阻尼来减少系统振动。如果用传统的一个机械张紧轮4，需要提高张紧轮上的弹簧扭力，通常张紧轮安装张力达到550N～650N，同时增大塑料阻尼片的磨擦来提高张紧轮阻尼，而机械张紧轮阻尼水平最多只能达到60％，再提高阻尼，会导致张紧轮本身的可靠性和寿命大大降低。
在图2中，另一种现有的BSG系统中发动机附件皮带驱动轮系，包括皮带、曲轴皮带轮1、启动/发电机3、张紧轮4。张紧轮4是液压张紧轮，靠液体本身的特性而非磨擦增大了阻尼，张紧轮阻尼水平可以大于80％，张紧轮本身的可靠性和寿命没有问题，但张紧轮上的弹簧的扭力依然很大、系统张力也很大，通常张紧轮安装张力也要到550N～650N。结果会增加驱动系统中各个皮带轮的轴向载荷，加速皮带和皮带轮轴承的磨损，降低了它们的使用寿命。也就是说液压张紧轮本身设计和性能能满足系统要求，但对驱动系统中其他部件使用寿命影响较大。另外液压张紧轮本身结构复杂、成本高。机械张紧轮或液压张紧轮可以商购。
在图3中，一种BSG系统中发动机附件皮带驱动轮系，包括皮带、曲轴皮带轮1、启动/发电机3、张紧轮4及张紧轮6。其特征在于：在该驱动轮系系统中采用两个非对称设置的机械张紧轮4、6，张紧轮4布置在启动/发电机3轮轴的皮带松边5，张紧轮6布置在启动/发电机3轮轴的皮带松边2。这种两端布置，不仅降低了系统张紧力，张紧轮安装张力只要到300N～400N，同时降低了对张紧轮阻尼的要求，张紧轮阻尼水平可以小于60％，使张紧轮设计更简单，既满足了系统性能，又节省成本(两个机械张紧轮价格，还不到液压张紧轮价格的一半)。
Claims (3)
1.一种发动机皮带驱动轮系，包括皮带、曲轴皮带轮(1)、启动/发电机(3)、第一张紧轮(4)，其特征在于：还设置一个第二张紧轮(6)，两个张紧轮设置在启动/发电机(3)轮轴两端。
2.根据权利要求1所述的发动机皮带驱动轮系，其特征在于：所述两个张紧轮采用非对称设置在启动/发电机(3)轮轴两端。
3.根据权利要求1所述的发动机皮带驱动轮系，其特征在于：所述张紧轮均是机械张紧轮。
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2006
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