CN112112728A

CN112112728A - 一种多用途前端附件系统

Info

Publication number: CN112112728A
Application number: CN202010985218.2A
Authority: CN
Inventors: 向飞; 丁伟; 欧阳丹; 熊迪; 施发义
Original assignee: Dongfeng Motor Corp
Current assignee: Dongfeng Motor Corp
Priority date: 2020-09-18
Filing date: 2020-09-18
Publication date: 2020-12-22

Abstract

本发明公开了一种可在四种发动机上互相切换的多用途前端附件，该多用途前端附件采用双层附件布置，水泵单独驱动；对四种不同类型的发动机，内层皮带分别驱动不同的发动机、发电机、空调压缩机组合，外层皮带不随发动机类型变化，一直驱动水泵。本发明能在同一发动机前端布置框架，不改变水泵旋向，不新增惰轮和支架的前提下，满足不同车型的开发，提高开发效率，减少资源的浪费。

Description

一种多用途前端附件系统

技术领域

本发明属于车辆技术领域，具体涉及一种多用途前端附件系统。

背景技术

发动机前端附件系统布置在发动机前端，通过皮带驱动空调压缩机、发电机、水泵、转向泵等附件设备，是传动系统中非常重要的部分。

传统发动机由于以上附件的动力都来源于发动机，所以只需要一套驱动系统。近年来随着新能源汽车及混动技术的普及，出现了不同程度的混合动力类型，比如：BSG(BeltDriven Starter Generator)：一种轻度混合动力技术，通过皮带传动实现发动机启动、能量回收、助力等工况；HEV(Hybrid Electric Vehicle)：一种混动动力技术，同时使用传统汽车的内燃机和完全电动汽车的电机进行混合驱动；PHEV(Plug In Hybrid ElectricVehicle)：指通过插电进行充电的混合动力汽车。这些混动发动机本体一致，但由于电气化程度的不同，驱动的附件有所差异，比如：传统附件系统主要驱动水泵、空调压缩机、发电机等零件，传动方向是单向的；BSG附件系统除了常规驱动工况外，还增加了启动、助力、发电等工况，传动方向是双向的；混动HEV车型，附件系统不再驱动发电机；混动PHEV车型，附件系统不再驱动空压机。

目前开发车型，为满足以上搭载需求，一般需设计四套轮系结构对应。四套轮系各不相同，需要完整的重新开发，不仅增加许多专用件，很多场景下还需要对发动机本体进行大的改造，开发过程复杂，造成资源浪费。

因此，我们迫切需要一种发动机前端附件系统，以满足不同车型的开发。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多用途前端附件系统，该附件系统能满足不同车型的开发，提高开发效率，减少资源的浪费。

一种多用途前端附件系统，采用双层附件布置方式，将水泵单独驱动。布置对象包括曲轴皮带轮、发电机、水泵、空调压缩机、自动张紧器、内层皮带、外层皮带。可在四种发动机上互相切换。根据不同的驱动要求，采用不同的自动张紧器类型，不同的皮带类型。

按上述方案，所述多用途前端附件系统包括四套轮系：第一套轮系为常规轮系，其包括曲轴皮带轮、空调压缩机、发电机、水泵、自动张紧器、内层聚酯皮带、外层弹性皮带；第二套轮系为BSG轮系，其包括曲轴皮带轮、空调压缩机、发电机、水泵、双向张紧器、内层阿拉米皮带、外层弹性皮带；第三套轮系为HEV轮系，其包括曲轴皮带轮、空调压缩机、水泵、内层弹性皮带、外层弹性皮带；第四套轮系为PHEV轮系，其包括曲轴皮带轮、水泵、外层弹性皮带；

当需要采用常规轮系时，通过内层聚酯皮带与曲轴皮带轮、发电机的皮带轮、空调压缩机的皮带轮连接，并采用自动张紧器张紧；外层弹性皮带与曲轴皮带轮和水泵的皮带轮连接，张力由外层弹性皮带提供；

当需要采用BSG轮系时，内层阿拉米皮带与曲轴皮带轮、空调压缩机的皮带轮、发电机的皮带轮连接，由于发电机存在发电和充电两种工况，采用双向张紧器调节皮带的张紧程度；外层弹性皮带与曲轴皮带轮和水泵的皮带轮连接，张力由外层弹性皮带提供；

当需要采用HEV轮系时，内层弹性皮带与曲轴皮带轮、空调压缩机的皮带轮连接，由于没有大负载的发电机，可以取消张紧器，张力由内层弹性皮带提供；外层弹性皮带与曲轴皮带轮和水泵的皮带轮连接，张力由外层弹性皮带提供；

当需要PHEV轮系时，内层已不需要驱动附件，外层弹性皮带与曲轴皮带轮和水泵的皮带轮连接，张力由外层弹性皮带提供。

按上述方案，水泵皮带轮、发电机、空压机布置在发动机同一侧，保证了发动机布置紧凑，传动路径简洁。

本发明产生的有益效果是：

采用双层附件布置方案，将水泵单独驱动，从而避免传统发动机向新能源转化过程中由于布置变化导致的水泵旋向改变，缸体进水口，水泵蜗壳、水泵、水泵皮带轮重新设计的问题。

根据不同的驱动要求，采用不同的自动张紧器类型，不同的皮带类型，在不改变轮系基本布置框架的前提下实现张紧，不需要新增惰轮、支架，可满足不同发电机、空压机组合的需求。

使用一套机构替换四套机构，不对发动机前端进行结构调整，仅仅切换张紧器和皮带，便可满足常规前端轮系、BSG、HEV、PHEV的使用要求。

无需增加惰轮、支架，也无需调整水泵的旋转方向，及无需调整曲轴扭转减震器结构，就解决了不同车型间轮系的切换，大大节省了开发成本、缩短开发周期，且可缩减切换过程中存在的重叠验证工作，提升开发效率。

结构布置紧凑，构思巧妙。

本发明将水泵和曲轴皮带轮单独用皮带连接，并灵活使用张紧机构和皮带，可以在发动机本体结构、发电机、水泵、空调压缩机设计不变的情况下，方便发动机前端附件系统仅通过皮带的切换满足从常规轮系到HEV、PHEV轮系的转换要求，使用非常方便。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是常规轮系的前端附件系统结构示意图；

图2是BSG轮系的前端附件系统结构示意图；

图3是HEV轮系的前端附件系统结构示意图；

图4是PHEV轮系的前端附件系统结构示意图。

图中：1、发动机，2、发电机，3、水泵，4、空调压缩机，5、自动张紧器，6、内层皮带，7、外层皮带。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1-图4，一种多用途前端附件系统，用双层附件布置方式，将水泵单独驱动。布置对象包括曲轴皮带轮1、发电机2、水泵3、空调压缩机4、自动张紧器5、内层皮带6、外层皮带7；根据不同的驱动要求，采用不同的自动张紧器类型，不同的皮带类型。本实施例中，水泵3置于中间位置；发电机2置于水泵3前方；空调压缩机4置于水泵3的右后方；曲轴皮带轮1置于水泵3的左后方。

当需要采用常规轮系时，内层皮带6为聚酯皮带(常规聚酯线绳皮带)，与曲轴皮带轮1、空调压缩机4的皮带轮、发电机2的皮带轮连接；自动张紧器5为单向张紧器，调节内层皮带6的张紧程度；外层皮带7是弹性皮带，与曲轴皮带轮1、水泵3的皮带轮连接。

当需要采用BSG轮系时，内层皮带6为阿拉米皮带，与曲轴的皮带轮1、空调压缩机4的皮带轮、发电机2的皮带轮连接；自动张紧器5为双向张紧器张紧，调节第一皮带6的张紧程度；外层皮带7是弹性皮带，与曲轴皮带轮1、水泵3的皮带轮连接。

当需要采用HEV轮系时，内层皮带6为弹性皮带，与曲轴皮带轮1、空调压缩机4的皮带轮连接；外层皮带7为弹性皮带，与电动机1的皮带轮、水泵3的皮带轮连接。

当需要PHEV轮系时，外层皮带7是弹性皮带，与曲轴皮带轮1、水泵3的皮带轮连接。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种多用途前端附件系统，其特征在于：采用双层附件布置，将水泵单独驱动。

2.根据权利要求1所述的多用途前端附件系统，其特征在于：包括四套轮系：第一套轮系为常规轮系，其包括曲轴皮带轮、空调压缩机、发电机、水泵、自动张紧器、内层聚酯皮带、外层弹性皮带；第二套轮系为BSG轮系，其包括曲轴皮带轮、空调压缩机、发电机、水泵、双向张紧器、内层阿拉米皮带、外层弹性皮带；第三套轮系为HEV轮系，其包括曲轴皮带轮、空调压缩机、水泵、内层弹性皮带、外层弹性皮带；第四套轮系为PHEV轮系，其包括曲轴皮带轮、水泵、外层弹性皮带；

当需要采用HEV轮系时，内层弹性皮带与曲轴皮带轮、空调压缩机的皮带轮连接，张力由内层弹性皮带提供；外层弹性皮带与曲轴皮带轮和水泵的皮带轮连接，张力由外层弹性皮带提供；

当需要PHEV轮系时，外层弹性皮带与曲轴皮带轮和水泵的皮带轮连接，张力由外层弹性皮带提供。

3.根据权利要求1所述的多用途前端附件系统，其特征在于：水泵皮带轮、发电机、空压机布置在发动机同一侧。