CN105179081B - 一种发动机前端轮系 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机前端轮系，包括减振器、发电机、空调、水泵、风扇托架，所述减振器通过皮带连接驱动所述发电机、所述水泵、所述风扇托架及所述空调；所述减振器集成皮带轮形成减振器集成皮带轮，且所述减振器集成皮带轮的同轴位置安装有曲轴皮带轮；所述发动机前端轮系分为第一轮系和第二轮系，所述第一轮系包括所述减振器集成皮带轮、由所述减振器集成皮带轮驱动的所述发电机、所述空调，所述第二轮系包括所述曲轴皮带轮、由所述曲轴皮带轮驱动的所述水泵、所述风扇托架。通过对其进行结构优化设计，使其既能确保结构紧凑、发动机整机长度缩短，又能够增大其配套范围，提高可靠性、降低成本。

Description

一种发动机前端轮系

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机前端轮系。

背景技术

发动机前端轮系为车辆辅助系统提供动力，包括速比不易变化的发电机、空调，速比在应用过程中可能需要发生变化的水泵、风扇托架等。减速器通过皮带轮、皮带连接驱动各个部件。

现有技术中，发动机前端轮系设计主要有两种方式，一种在减振器上装配曲轴皮带轮，从而将曲轴皮带轮作为主动轮驱动以上各个部件；此种结构的发动机前端轮系长度较长，导致发动机的整机尺寸较大，不利于发动机的配套。另一种，为了降低发动机的整机尺寸，将减振器与曲轴皮带轮做成一体，从而集成减振器与曲轴皮带轮，驱动各个部件；但是，此种发动机前端轮系的配套领域较为局限，由于减振器较大，直接通过皮带与空调的皮带轮连接后，导致空调速比较大，现行的空调的速比通常在1.6以上，其空调的可靠性较差、故障率较高。

有鉴于此，亟待对现行的发动机前端轮系进行优化设计，既能确保整体结构紧凑、发动机整机长度缩短，又能够增大其配套范围，提高可靠性，降低成本。

发明内容

本发明的目的为提供一种发动机前端轮系，通过对其进行结构优化设计，使其既能确保结构紧凑、发动机整机长度缩短，又能够增大其配套范围，提高可靠性、降低成本。

本发明提供一种发动机前端轮系，包括减振器、发电机、空调、水泵、风扇托架，所述减振器通过皮带连接驱动所述发电机、所述水泵、所述风扇托架及所述空调；所述减振器集成皮带轮形成减振器集成皮带轮，且所述减振器集成皮带轮的同轴位置安装有曲轴皮带轮；所述发动机前端轮系分为第一轮系和第二轮系，所述第一轮系包括所述减振器集成皮带轮、由所述减振器集成皮带轮驱动的所述发电机、所述空调，所述第二轮系包括所述曲轴皮带轮、由所述曲轴皮带轮驱动的所述水泵、所述风扇托架。

采用上述结构的发动机前端轮系，根据配套需求将发动机前端的各个附件进行划分成两个主要的轮系，即第一轮系和第二轮系。其中，第一轮系采用减振器集成皮带轮直接进行驱动速比不易变化的附件，即直接用于减振器做成一体的皮带轮进行驱动发电机、空调等在应用中不易变化速比的附件；而第二轮系包括装配于减振器上的曲轴皮带轮，并由该曲轴皮带轮驱动速比可能发生变化的附件，即通过与减振器集成皮带轮同轴设置的曲轴皮带轮来驱动水泵、风扇托架。

如此设置，一方面，将减振器与皮带轮集成为一体结构，用于驱动速比不易变化，更换并不频繁的附件，从而提高整机的集成度，缩短整机的长度；另一方面，将发动机前端轮系根据各个附件的速比改变使用情况优化设计为第一轮系和第二轮系，其中，第一轮系中，将速比不易改变的附件安装于与减振器集成在一起的皮带轮上，而第二轮系，则将较为容易更换而其速比较为容易改变的附件安装于装配在减振器的曲轴皮带轮上。便于拆装更换以满足不同速比的需求，从而提高发动机前端轮系的配套需求。

可选地，所述第一轮系包括：

第一层子轮系，包括所述发电机、第一惰轮、第一自动张紧轮及第一多楔带；

第二层子轮系，包括所述空调和第二多楔带；

双联惰轮，包括同轴设置且同步转动的大惰轮和小惰轮；

所述第一多楔带绕过所述减振器集成皮带轮、所述第一惰轮、所述发电机的带轮、所述第一自动张紧轮及所述大惰轮，

所述第二多楔带绕过所述小惰轮和所述空调的带轮。

采用上述结构，采用包括同轴设置且同步转动的大惰轮和小惰轮的双联惰轮，将第一轮系分为第一子轮系和第二子轮系，并且，其大惰轮通过第一多楔带连接减振器集成皮带轮，而小惰轮通过第二多楔带连接空调的带轮，从而巧妙优化空调的速比，在满足空调需求的情况下，有效降低空调转速，降低空调的故障率，提高工作的可靠性。

可选地，所述大惰轮和所述小惰轮为一体设置。

可选地，所述大惰轮与所述小惰轮的直径比为预定比例。

可选地，所述双联惰轮设有支撑所述大惰轮和所述小惰轮的轴承。

可选地，所述第二多楔带为弹性多楔带。

可选地，所述第二轮系还包括第二惰轮、第三多楔带，所述第三多楔带依次绕过所述曲轴皮带轮、所述风扇托架的带轮、所述第二惰轮、所述水泵的带轮。

可选地，所述第二轮系还包括调节所述第三多楔带张紧力的第二自动张紧轮。

附图说明

图1为具体实施例中发动机前端轮系的结构示意图；

图2为具体实施例中双联惰轮的结构示意图；

图3为图2中的轴向剖视图。

其中，图1至图3中：

第一轮系1、第二轮系2；

第一层子轮系1a、第二层子轮系1b；

减振器集成皮带轮11、发电机12、空调13、水泵14、风扇托架15、第一惰轮16a、第二惰轮16b、第一自动张紧轮17a、第二自动张紧轮17b、第一多楔带18a、第二多楔带18b、第三多楔带18c、双联惰轮19、大惰轮19a、小惰轮19b、轴承191、连接轴192、曲轴皮带轮20。

具体实施方式

本发明的目的为提供一种发动机前端轮系，通过对其进行结构优化设计，使其既能确保结构紧凑、发动机整机长度缩短，又能够增大其配套范围，提高可靠性、降低成本。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图3所示，图1为具体实施例中发动机前端轮系的结构示意图；图2为具体实施例中双联惰轮的结构示意图；图3为图2中的轴向剖视图。

在一种具体实施方式中，如图1所示，本发明提供一种发动机前端轮系，包括减振器、发电机12、空调13、水泵14、风扇托架15，其中减振器通过皮带轮连接驱动以上各个发动机前端轮系的附件。与现有技术不同的是，该发动机前端轮系的减振器集成皮带轮形成减振器集成皮带轮11，即将皮带轮与减振器做成一体结构，且该减振器集成皮带轮11的同轴位置安装有曲轴皮带轮20。发动机前端轮系根据安装附件的速比变化情况分为第一轮系1和第二轮系2，其中，第一轮系1包括减振器集成皮带轮11、由该减振器集成皮带轮11驱动的发电机12、空调13；而第二轮系2包括曲轴皮带轮20、由曲轴皮带轮20驱动的水泵14、风扇托架15。

与现有技术相比，采用该结构的发动机前端轮系时，一方面，将减振器与皮带轮集成为一体结构，用于驱动速比不易变化，更换并不频繁的附件，从而提高整机的集成度，缩短整机的长度；另一方面，将发动机前端轮系根据各个附件的速比改变使用情况优化设计为第一轮系1和第二轮系2，其中，第一轮系1中，将速比不易改变的附件安装于与减振器集成在一起的皮带轮上，而第二轮系2，则将较为容易更换而其速比较为容易改变的附件安装于装配在减振器的曲轴皮带轮20上。便于拆装更换以满足不同速比的需求，从而提高发动机前端轮系的配套需求。

需要说明的是，本文中采用“第一、第二”区别发动机前端轮系中的两个轮系，其中，第一轮系为由减振器集成皮带轮11直接驱动的轮系，而第二轮系为曲轴皮带轮20

进一步地，在一种具体实施例中，第一轮系1包括：第一层子轮系1a、第二层子轮系1b和双联惰轮19。其中，第一层子轮系1a包括发电机12、第一惰轮16a、第一自动张紧轮17a及第一多楔带18a；第二层子轮系1b包括空调13和第二多楔带18b；双联惰轮19包括大惰轮19a和小惰轮19b，两者同轴设置且同步转动，从而，通过该双联惰轮19可改变传动比例，又避免对转动方向的改变。

具体地，如图1所示，第一多楔带18a依次绕过减振器集成皮带轮11、第一惰轮16a、大惰轮19a、发电机12的带轮及第一自动张紧轮17a，而第二多楔带18b绕过小惰轮19b和空调13的带轮。如此设置，当由双联惰轮19将第一轮系1分为两部分，特别是将空调13的带轮连接于双联惰轮19的小惰轮19b时，可降低减振器集成皮带轮11驱动空调13带轮的转速，降低空调13在高转速下产生的故障率，提高整机工作的稳定性、可靠性。同时，还可确保发电机12的正常运行。

需要说明的是，双联惰轮19的安装位置并不局限，只需使大惰轮19a连接于第一多楔带18a，小惰轮19b连接第二多楔带18b即可。本方案采用的多楔带缠绕次序仅是为了清楚表示技术方案，对本申请请求保护的技术方案并不构成限制。

进一步地，可将大惰轮19a和小惰轮19b设计为一体结构，具体结合图2和图3所示。采用一体结构，工艺简单、便于安装，且工作稳定可靠。

根据空调13所需的速比要求，预定大惰轮19a与小惰轮19b的直径比例，从而利用大惰轮19a与小惰轮19b直径比例的改变满足空调13对不同速比的要求，因此，可通过更换双联惰轮19来直接调整空调13速比，简单方便，易于实施。

图3中示出的大惰轮19a与小惰轮19b的直径比为4:3，因此，本方案中空调13的速比是未采用双联惰轮19时空调13速比的四分之三，大大降低了空调13的转速，并在确保其有效工作的前提下，减少其故障率。

双联惰轮19设有轴承191以支撑大惰轮19a和小惰轮19b，从而使大惰轮19a和小惰轮19b绕同一连接轴192转动，如此设置，有效确保其可靠稳定的同轴转动，并牢靠固定双联惰轮19。

针对上述实施例，可进一步将第二多楔带18b设计为弹性多楔带，可无需增设张紧机构(张紧轮)，仅依靠其本身的物理特性实现自动张紧。如此，使得发动机前端轮系结构简单紧凑，且还可降低使用张紧机构的成本；并且，规避弹性多楔带在驱动大功率附件时寿命短的问题，使其仅用于较小功率的空调13中，既优化了结构又降低了成本、确保弹性多楔带的使用寿命。

对于第二轮系2，其还包括第二惰轮16b、第三多楔带18c。如图1所示，第三多楔带18c依次绕过曲轴皮带轮20、风扇托架15的带轮、第二惰轮16b和水泵14的带轮。从而将速比交易改变的各个附件均通过曲轴皮带驱动，如此，当需要调整其速比时，无需对较大尺寸的减振器集成皮带轮11进行更换，仅仅拆装其曲轴皮带轮20便可实现改变，进一步在缩短整机长度的基础上，提高了其配套范围。

上述第二轮系2还包括调节第三多楔带18c张紧力的第二自动张紧轮17b，从而，确保第二轮系2运转的可靠性、稳定性及安全性。

以上对本发明所提供的一种发动机前端轮系进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种发动机前端轮系，包括减振器、发电机(12)、空调(13)、水泵(14)、风扇托架(15)，所述减振器通过皮带连接驱动所述发电机(12)、所述水泵(14)、所述风扇托架(15)及所述空调(13)；其特征在于，所述减振器集成皮带轮形成减振器集成皮带轮(11)，且所述减振器集成皮带轮(11)的同轴位置安装有曲轴皮带轮(20)；所述发动机前端轮系分为第一轮系(1)和第二轮系(2)，所述第一轮系(1)包括所述减振器集成皮带轮(11)、由所述减振器集成皮带轮(11)驱动的所述发电机(12)、所述空调(13)，所述第二轮系(2)包括所述曲轴皮带轮(20)、由所述曲轴皮带轮(20)驱动的所述水泵(14)、所述风扇托架(15)；所述第一轮系(1)还包括：

第一层子轮系(1a)，包括所述发电机(12)、第一惰轮(16a)、第一自动张紧轮(17a)及第一多楔带(18a)；

第二层子轮系(1b)，包括所述空调(13)和第二多楔带(18b)；

双联惰轮(19)，包括同轴设置且同步转动的大惰轮(19a)和小惰轮(19b)；

所述第一多楔带(18a)绕过所述减振器集成皮带轮(11)、所述第一惰轮(16a)、所述发电机(12)的带轮、所述第一自动张紧轮(17a)及所述大惰轮(19a)，

所述第二多楔带(18b)绕过所述小惰轮(19b)和所述空调(13)的带轮。

2.根据权利要求1所述的发动机前端轮系，其特征在于，所述大惰轮(19a)和所述小惰轮(19b)为一体设置。

3.根据权利要求2所述的发动机前端轮系，其特征在于，所述大惰轮(19a)与所述小惰轮(19b)的直径比为预定比例。

4.根据权利要求2所述的发动机前端轮系，其特征在于，所述双联惰轮(19)设有支撑所述大惰轮(19a)和所述小惰轮(19b)的轴承。

5.根据权利要求1所述的发动机前端轮系，其特征在于，所述第二多楔带(18b)为弹性多楔带。

6.根据权利要求1所述的发动机前端轮系，其特征在于，所述第二轮系(2)还包括第二惰轮(16b)(16b)、第三多楔带(18c)，所述第三多楔带(18c)依次绕过所述曲轴皮带轮(20)、所述风扇托架(15)的带轮、所述第二惰轮(16b)、所述水泵(14)的带轮。

7.根据权利要求6所述的发动机前端轮系，其特征在于，所述第二轮系(2)还包括调节所述第三多楔带(18c)张紧力的第二自动张紧轮(17b)。