CN116517684A - 一种柴油发动机前端轮系结构及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柴油发动机前端轮系结构，包括曲轴带轮、第一水泵带轮、第二水泵带轮、第一发电机带轮、第二发电机带轮、动力涡轮带轮和空调压缩机带轮，曲轴带轮通过第一电磁离合器与曲轴连接，第一水泵带轮通过第二电磁离合器与水泵转轴连接，第二水泵带轮直接与水泵转轴连接，第一发电机带轮通过第三电磁离合器与发电机转轴连接，第二发电机带轮直接与发电机转轴连接，动力涡轮带轮通过第四电磁离合器与动力涡轮转轴连接，空调压缩机带轮通过第五电磁离合器与空调压缩机转轴连接。本发明还公开了该轮系结构的控制方法。本发明通过在不同工况下控制不同电磁离合器的通断电，实现柴油发动机的减阻起动，运行过程节能降耗。

Description

一种柴油发动机前端轮系结构及控制方法

技术领域

本发明属于发动机附件技术领域，特别是涉及一种柴油发动机前端轮系结构及控制方法。

背景技术

一般卡车用柴油发动机前端轮系主要构成有：曲轴带轮、发电机带轮、水泵及风扇带轮；对于非独立式空调系统配置有空调压缩机带轮等。动力传输则通过曲轴带轮驱动发电机、水泵及风扇等工作；当空调带轮电磁离合器接通，曲轴带轮还通过带传动实现空调压缩机的制冷。对于前端轮系中的发电机、水泵及风扇等构成了发动机附件；空调压缩机则构成了负载。由于附件的存在，对柴油机的起动，特别是冷起动形成附件阻力，有可能造成起动困难；在发动机工作过程中，附件产生功耗，不利于节能；而空调压缩机在工作时形成的载荷，直接消耗了发动机的部分功率，造成发动机能量的耗损。

现有技术中，公开号为CN210531036U的中国专利公开了一种用同步器切换的柴油机减阻起动装置，该装置在曲轴自由端皮带轮处安装了一套同步器，通过手工操作，实现了减阻起动，但其结构相对复杂，操作欠方便，更适用于工程机械或固定用柴油机的起动。公开号为207660681U的中国专利公开了一种发动机废能驱动的发电机工作装置，该装置在动力涡轮输出端和发电机带轮处各安装了一套电磁离合器，通过切换实现其节能的目的，但该装置仅对发电机进行驱动，功能单一，整体利用率较低。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种柴油发动机前端轮系结构，目的是移除柴油机起动时附件所产生的阻力，缩短怠速暖机时间。本发明还提供了一种柴油发动机前端轮系结构的控制方法，解决与发动机各工况的匹配运行控制问题，实现节能降耗。

本发明技术方案如下：一种柴油发动机前端轮系结构，包括曲轴带轮、第一水泵带轮、第二水泵带轮、第一发电机带轮、第二发电机带轮、动力涡轮带轮和空调压缩机带轮，所述曲轴带轮通过第一电磁离合器与曲轴连接，所述第一水泵带轮通过第二电磁离合器与水泵转轴连接，所述第二水泵带轮与所述水泵转轴同步转动，所述水泵转轴连接有冷却风扇，所述第一发电机带轮通过第三电磁离合器与发电机转轴连接，所述第二发电机带轮与所述发电机转轴同步转动，所述动力涡轮带轮通过第四电磁离合器与动力涡轮转轴连接，所述动力涡轮由废气涡轮排出的废气驱动转动，所述空调压缩机带轮通过第五电磁离合器与空调压缩机转轴连接，所述曲轴带轮和所述空调压缩机带轮与第一同步带构成第一带轮传动机构，所述曲轴带轮、所述第一水泵带轮和所述第一发电机带轮与第二同步带构成第二带轮传动机构，所述动力涡轮带轮、所述第二水泵带轮和所述第二发电机带轮与第三同步带构成第三带轮传动机构，所述动力涡轮带轮和所述空调压缩机带轮与第四同步带构成第四带轮传动机构。

进一步地，所述第一电磁离合器断电时，所述曲轴与所述曲轴带轮间传递扭矩；所述第二电磁离合器通电时，所述第一水泵带轮与所述水泵转轴间传递扭矩；所述第三电磁离合器通电时，所述第一发电机带轮与所述发电机转轴间传递扭矩；所述第四电磁离合器通电时，所述动力涡轮带轮与动力涡轮转轴间传递扭矩；所述第五电磁离合器通电时，所述空调压缩机带轮与所述空调压缩机转轴间传递扭矩。

进一步地，所述第一电磁离合器包括电磁线圈、压力板和传力盘，所述曲轴带轮的后端设有线圈槽，所述电磁线圈设置于所述线圈槽内，所述压力板与所述曲轴固定连接并位于所述曲轴带轮的前端，所述传力盘设置于所述压力板与所述曲轴带轮的前端之间，所述传力盘与所述曲轴带轮连接并传递扭矩，所述传力盘与所述曲轴带轮间设有弹性件，所述电磁线圈通电时，所述传力盘与所述压力板分离，所述电磁线圈断电时，所述传力盘与所述压力板贴合压紧。

进一步地，所述第三同步带上设有用于张紧所述第三同步带的第一偏心张紧轮，所述第四同步带上设有用于张紧所述第四同步带的第二偏心张紧轮。

进一步地，为了节省轴端空间，所述第一电磁离合器与所述曲轴带轮、所述第二电磁离合器与所述第一水泵带轮、所述第三电磁离合器与所述第一发电机带轮、所述第四电磁离合器与所述动力涡轮带轮、所述第五电磁离合器与所述空调压缩机带轮均为离合带轮一体结构，所述离合带轮一体结构包括带轮本体、电磁线圈和接合片，所述带轮本体通过轴承与转动轴转动连接，所述接合片与所述转动轴固定连接并设置于带轮本体的前端，所述带轮本体的后端设有线圈槽，所述电磁线圈设置于所述线圈槽内，所述转动轴为曲轴、水泵转轴、发电机转轴、动力涡轮转轴或空调压缩机转轴。

进一步地，所述曲轴带轮设有第一带槽和第二带槽，所述动力涡轮带轮设有第三带槽和第四带槽，所述空调压缩机带轮设有第五带槽和第六带槽，所述第一同步带绕设于所述第一带槽和所述第五带槽，所述第二同步带绕设于所述第二带槽、所述第一水泵带轮和所述第一发电机带轮，所述第三同步带绕设于所述第四带槽、所述第二水泵带轮和所述第二发电机带轮，所述第四同步带绕设于所述第三带槽和所述第六带槽。

本发明的另一技术方案为：一种柴油发动机前端轮系结构的控制方法，基于上述的柴油发动机前端轮系结构运行包括以下步骤：

判断柴油机当前的工况，所述工况分为起动工况、怠速及小负荷工况、大负荷工况；

在所述起动工况下，控制所述第一电磁离合器使所述曲轴不向所述曲轴带轮传递扭矩并在起动完成后所述柴油机转动达到设定值时，控制所述第一电磁离合器使所述曲轴向所述曲轴带轮传递扭矩，并控制所述第三电磁离合器使所述第一发电机带轮与所述发电机转轴间传递扭矩；

在所述怠速及小负荷工况下，控制所述第一电磁离合器使所述曲轴向所述曲轴带轮传递扭矩，控制所述第三电磁离合器使所述第一发电机带轮与所述发电机转轴间传递扭矩；在柴油机冷却液温度低于设定阈值时，控制所述第二电磁离合器使所述第一水泵带轮与所述水泵转轴间不传递扭矩，在柴油机冷却液温度不低于设定阈值时，控制所述第二电磁离合器使所述第一水泵带轮与所述水泵转轴间传递扭矩；

在所述大负荷工况下，控制所述第一电磁离合器使所述曲轴不向所述曲轴带轮传递扭矩，控制所述第四离合器使所述动力涡轮带轮与动力涡轮转轴间传递扭矩；

在所述怠速及小负荷工况或所述大负荷工况下，空调开关为“开”时，控制所述第五电磁离合器使所述空调压缩机带轮与所述空调压缩机转轴间传递扭矩。

进一步地，在所述怠速及小负荷工况下，在柴油机冷却液温度低于设定阈值且所述空调开关为“关”时，控制所述第二电磁离合器使所述第一水泵带轮与所述水泵转轴间不传递扭矩；在柴油机冷却液温度不低于设定阈值或所述空调开关为“开”时，控制所述第二电磁离合器使所述第一水泵带轮与所述水泵转轴间传递扭矩。

进一步地，所述判断柴油机当前的工况时由发动机ECU根据起动开关信号、发动机转速传感器信号和加速踏板位置传感器信号确定。

进一步地，所述柴油机冷却液温度的设定阈值为80～85℃。

本发明所提供的技术方案的优点在于：

将各发动机附件以及空调压缩机通过配有电磁离合器的带轮传动结构与曲轴以及动力涡轮进行传动，在不同工况下通过控制电磁离合器的工作状态，在柴油机起动时移除附件所产生的阻力，优化起动性能，根据冷却液温度控制水泵及散热风扇的工作，缩短怠速暖机时间，在大负荷时切换附件及空调压缩机的驱动源，实现节能降耗。

附图说明

图1是实施例的柴油发动机前端轮系结构的正视示意图。

图2是图1的A-A展开示意图。

图3是实施例的柴油发动机前端轮系结构的控制方法示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本说明之后，本领域技术人员对本说明的各种等同形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围内。

请结合图1及图2所示，本实施例涉及的柴油发动机前端轮系结构包括曲轴带轮1、第一水泵带轮2、第二水泵带轮3、第一发电机带轮4、第二发电机带轮5、动力涡轮带轮6和空调压缩机带轮7。

曲轴带轮1通过第一电磁离合器与曲轴8连接，根据第一电磁离合器是否工作决定曲轴带轮1与曲轴8间是否传递扭矩。第一电磁离合器为反向作用电磁离合器，即第一电磁离合器通电时，曲轴8不向曲轴带轮1传递扭矩，第一电磁离合器断电时，曲轴8向曲轴带轮1传递扭矩。具体的，第一电磁离合器与曲轴带轮1为一体设计。曲轴带轮1通过轴承转动连接在曲轴8自由端。一驱动盘9通过螺栓紧固于曲轴8自由端的轴端，前端压力板10与驱动盘9铆接，中孔圆盘状的传力盘11由导磁材料制成且置于曲轴带轮1的前端的浅凹形圆柱形腔内。传力盘11可沿周向配置的滑动导销12轴向移动，周向布置的具有一定预压缩量的压缩弹簧13贯于曲轴带轮1的前端的盲孔内，压缩弹簧13轴线部位配置有传动销。在曲轴带轮1的后端设有线圈槽，第一电磁离合器的电磁线圈14位于线圈槽内，电磁线圈14的搭铁线用螺栓固定于发动机齿轮室盖上，电磁线圈14引出线连接发动机ECU，电磁线圈14的壳体则用多个螺钉固定于发动机齿轮室盖上。曲轴带轮1的外圆柱面加工有用于绕设第一同步带32的第一带槽和用于绕设第二同步带33的第二带槽。

第一水泵带轮2通过第二电磁离合器与水泵转轴15连接，第二水泵带轮3与水泵转轴15同步转动。在强制循环闭式水冷系中，离心式水泵16与冷却风扇17同轴，也就是水泵转轴15上还连接有冷却风扇17。水泵采用离心式水泵16，且保持原有的装配位置即紧固于发动机气缸体上；水泵转轴15外伸出端加工有一轴肩，第二水泵带轮3滑配于水泵转轴15上，第二水泵带轮3后端紧靠轴肩，前端通过轴用弹性挡圈实现第二水泵带轮3的轴向限位，第二水泵带轮3上加工有用于绕设第三同步带34的带槽，置于水泵转轴15和第二水泵带轮3间的平键用于传递转矩。

水泵转轴15最前端配置有第二电磁离合器，第一水泵带轮2与第二电磁离合器为离合带轮一体结构，第一水泵带轮2的带轮本体通过轴承与水泵转轴15转动连接，接合片18与水泵转轴15固定连接并设置于带轮本体的前端，带轮本体的后端设有线圈槽，电磁线圈19设置于线圈槽内。电磁线圈19的搭铁线用螺栓固定于水泵泵体的前端盖上，电磁线圈19引出线连接发动机ECU，电磁线圈19的壳体则用多个螺钉固定水泵泵体的前端盖上。带轮本体的外圆柱面加工有用于绕设第二同步带33的带槽。

第一发电机带轮4通过第三电磁离合器与发电机转轴20连接，第二发电机带轮5与发电机转轴20同步转动。硅整流发电机23本体保持原有的装配位置，发电机转轴20外伸出端加工有一轴肩，第二发电机带轮5滑配（间隙配合）于发电机转轴20上，第二发电机带轮5后端紧靠轴肩，前端通过轴用弹性挡圈实现第二发电机带轮5的轴向限位，第二发电机带轮5上加工有用于绕设第三同步带34的带槽，置于发电机转轴20和第二发电机带轮5间的平键用于传递转矩。

硅整流发电机23的发电机转轴20最前端配置第三电磁离合器，第一发电机带轮4与第三电磁离合器为离合带轮一体结构，第一发电机带轮4的带轮本体通过轴承与发电机转轴20转动连接，接合片21与发电机转轴20固定连接并设置于带轮本体的前端，带轮本体的后端设有线圈槽，电磁线圈22设置于线圈槽内。电磁线圈22的搭铁线用螺栓固定于发电机前端盖上，电磁线圈22引出线连接发动机ECU，电磁线圈22的壳体则用多个螺钉固定发电机前端盖上。带轮本体的外圆柱面加工有用于绕设第二同步带33的带槽。

动力涡轮带轮6通过第四电磁离合器与动力涡轮转轴24连接，动力涡轮25与废气涡轮增压器26串联，废气涡轮增压器26为径流式涡轮机的废气进口与发动机汇总后的排气支管法兰通过螺栓紧固；发动机工作时，废气能量驱动径流式涡轮机旋转，带动同轴的离心式压气机工作，从而实现进气增压。废气经径流式涡轮机能量转换，流速下降、温度降低，压力降低并通过出气道排出，进而进入动力涡轮25进气口；仍具有动能、压力能的废气在动力涡轮内继续膨胀，部分转换成机械能，推动动力涡轮25转动；经进一步能量转换后的乏气经动力涡轮25排气口进入发动机排气总管。动力涡轮25紧固于发动机缸体的支架上。

动力涡轮转轴24最前端配置第四电磁离合器，动力涡轮带轮6与第四电磁离合器为离合带轮一体结构，动力涡轮带轮6的带轮本体通过轴承与动力涡轮转轴24转动连接，接合片27与动力涡轮转轴24固定连接并设置于带轮本体的前端，带轮本体的后端设有线圈槽，电磁线圈28设置于线圈槽内。电磁线圈28的搭铁线用螺栓固定于动力涡轮25的壳体上，电磁线圈28引出线连接发动机ECU，电磁线圈28的壳体则用多个螺钉固定于动力涡轮25的壳体上。带轮本体的外圆柱面加工有用于绕设第四同步带35的第三带槽以及绕设第三同步带34的第四带槽。

空调压缩机带轮7通过第五电磁离合器与空调压缩机转轴29连接，空调压缩机带轮7与第五电磁离合器为离合带轮一体结构，空调压缩机带轮7的带轮本体通过轴承与空调压缩机转轴29转动连接，接合片30与空调压缩机转轴29固定连接并设置于带轮本体的前端，带轮本体的后端设有线圈槽，电磁线圈31设置于线圈槽内。电磁线圈31的搭铁线用螺栓固定于空调压缩机38的前盖上，电磁线圈30引出线连接发动机ECU，电磁线圈31的壳体则用多个螺钉固定于空调压缩机38的前盖上。带轮本体的外圆柱面加工有用于绕设第一同步带32的第五带槽以及绕设第四同步带35的第六带槽。

前述的曲轴带轮1的第一带槽与空调压缩机带轮7的第五带槽处于同一平面，绕设第一同步带32构成第一带轮传动机构，第一同步带32的张紧度由配置于空调压缩机38底部的腰子形槽调整。曲轴带轮1的第二带槽与第一水泵带轮2及第一发电机带轮4的带槽处于同一平面，绕设第二同步带33构成第二带轮传动机构，第二同步带33的张紧度由原处于第一发电机带轮4处的张紧机构调节。第二水泵带轮3及第二发电机带轮5与动力涡轮带轮6的第四带槽处于同一平面，绕设第三同步带34构成第三带轮传动机构，第三同步带34的张紧度由配置于第二发电机带轮5及第二水泵带轮3左上方的第一偏心张紧轮36调节，第一偏心张紧轮36可安装于与发动机缸体固连的支架上。动力涡轮带轮6的第三带槽与空调压缩机带轮7的第六带槽处于同一平面，绕设第四同步带35构成第四带轮传动机构，第四同步带35由配置于其中部上方的第二偏心张紧轮37调节，第二偏心张紧轮37安装于与发动机缸体固连的支架上。

请结合图3所示，基于上述柴油发动机前端轮系结构运行的控制方法是这样的：

由发动机ECU判断柴油发动机工况，分别为起动工况、怠速及小负荷工况、大负荷工况。

在起动工况时，起动钥匙到接通位置，起动开关信号STA传输给发动机ECU，发动机ECU发出指令，第一电磁离合器的电磁线圈通电，产生电磁力，吸合传力盘克服压缩弹簧力顺导向的滑动导销向曲轴带轮前端面靠近，传力盘与压力板间产生间隙，曲轴动力不能传递，发电机、水泵及风扇等附件不工作。此时，其他电磁离合器为断电状态。

发动机起动瞬间，发电机、水泵及风扇等附件不工作，降低了起动阻力，一定程度上保证了起动性能。

柴油机起动成功后，发动机ECU根据发动机转速传感器（与发动机电控系统共享）的转速信号，如转速达到500r/min，ECU判定起动成功，ECU发出指令，切断第一电磁离合器的电磁线圈电源，与此同时，第三电磁离合器通电，第一电磁离合器的电磁力消失，压缩弹簧力推动传力盘沿滑动导销与压力板紧靠合，曲轴带轮随曲轴旋转，进而附件进入正常工作状态。其动力传递线路为：曲轴→平键→驱动盘→压力板→传力盘→传动销→曲轴带轮→附件工作。

起动成功后，保证了发电机（为汽车电源之一，与蓄电池并联）及时给车辆电系供电。

在怠速及小负荷工况时，由冷却液温度传感器检测冷却液温度，设定冷却液温度阈值为80℃（可在80～85℃选择），冷却液温度低于80℃为怠速暖机阶段，第二电磁离合器为断电状态，发动机为小循环阶段，水泵及风扇不工作，当发动机冷却液升温至80℃左右时，发动机冷却系进入大循环，第二电磁离合器通电，由第二带轮传动机构带动冷却水泵及风扇正常运行，以缩短暖机时间。由于在怠速暖机工况水泵及风扇附件没有处于工作状态，在一定程度上起到了节能的作用。

在大负荷工况时，发动机ECU根据加速踏板位置传感器信号和发动机转速传感器信号判断柴油发动机转速大小以及加速踏板的开度，可通过分别设定踏板位置阈值和转速阈值，当加速踏板位置传感器信号超过踏板位置阈值或者柴油发动机转速超过转速阈值时认为处于大负荷工况。此工况下，喷入发动机气缸的燃料较多，循环燃烧时产生的热量较大，冷却液升温较快，废气能量较充沛。

第一电磁离合器为通电状态，曲轴带轮不工作，第四电磁离合器为通电状态，动力涡轮带轮工作，发电机、水泵及风扇等附件通过第二发电机带轮和第二水泵风扇带轮直接由动力涡轮驱动。第二电磁离合器和第三电磁离合器可以通电也可以断电。

在上述怠速及小负荷工况，或者大负荷工况时，只要空调开关信号接通，则第五电磁离合器通电，使曲轴或者动力涡轮为空调压缩机提供动力实现制冷，并且在怠速及小负荷工况时，还使第二电磁离合器通电，风扇始终工作，保证空调系统冷凝器正常工作。

在柴油发动机运行中，发动机怠速运转时间约占25%左右，如若气温低和风速大，发动机在怠速状态冷却液温度可能低于80℃，使水泵及风扇处于不工作状态，有利于发动机的经济性。本发明可取消传统柴油机水冷系中的节温器，起到简化结构，降低成本的作用。柴油发动机正常运行中废气带走的热量达25%～45%，排气温度700～900K。在大负荷工况时使用废气驱动的动力涡轮来驱动发电机、水泵及风扇等附件，并且需要空调运行时，也由动力涡轮驱动，实现了节能降耗的目的。

Claims (10)

1.一种柴油发动机前端轮系结构，其特征在于，包括曲轴带轮、第一水泵带轮、第二水泵带轮、第一发电机带轮、第二发电机带轮、动力涡轮带轮和空调压缩机带轮，所述曲轴带轮通过第一电磁离合器与曲轴连接，所述第一水泵带轮通过第二电磁离合器与水泵转轴连接，所述第二水泵带轮与所述水泵转轴同步转动，所述水泵转轴连接有冷却风扇，所述第一发电机带轮通过第三电磁离合器与发电机转轴连接，所述第二发电机带轮与所述发电机转轴同步转动，所述动力涡轮带轮通过第四电磁离合器与动力涡轮转轴连接，所述动力涡轮由废气涡轮排出的废气驱动转动，所述空调压缩机带轮通过第五电磁离合器与空调压缩机转轴连接，所述曲轴带轮和所述空调压缩机带轮与第一同步带构成第一带轮传动机构，所述曲轴带轮、所述第一水泵带轮和所述第一发电机带轮与第二同步带构成第二带轮传动机构，所述动力涡轮带轮、所述第二水泵带轮和所述第二发电机带轮与第三同步带构成第三带轮传动机构，所述动力涡轮带轮和所述空调压缩机带轮与第四同步带构成第四带轮传动机构。

2.根据权利要求1所述的柴油发动机前端轮系结构，其特征在于，所述第一电磁离合器断电时，所述曲轴与所述曲轴带轮间传递扭矩；所述第二电磁离合器通电时，所述第一水泵带轮与所述水泵转轴间传递扭矩；所述第三电磁离合器通电时，所述第一发电机带轮与所述发电机转轴间传递扭矩；所述第四电磁离合器通电时，所述动力涡轮带轮与动力涡轮转轴间传递扭矩；所述第五电磁离合器通电时，所述空调压缩机带轮与所述空调压缩机转轴间传递扭矩。

3.根据权利要求2所述的柴油发动机前端轮系结构，其特征在于，所述第一电磁离合器包括电磁线圈、压力板和传力盘，所述曲轴带轮的后端设有线圈槽，所述电磁线圈设置于所述线圈槽内，所述压力板与所述曲轴固定连接并位于所述曲轴带轮的前端，所述传力盘设置于所述压力板与所述曲轴带轮的前端之间，所述传力盘与所述曲轴带轮连接并传递扭矩，所述传力盘与所述曲轴带轮间设有弹性件，所述电磁线圈通电时，所述传力盘与所述压力板分离，所述电磁线圈断电时，所述传力盘与所述压力板贴合压紧。

4.根据权利要求1所述的柴油发动机前端轮系结构，其特征在于，所述第三同步带上设有用于张紧所述第三同步带的第一偏心张紧轮，所述第四同步带上设有用于张紧所述第四同步带的第二偏心张紧轮。

5.根据权利要求1所述的柴油发动机前端轮系结构，其特征在于，所述第一电磁离合器与所述曲轴带轮、所述第二电磁离合器与所述第一水泵带轮、所述第三电磁离合器与所述第一发电机带轮、所述第四电磁离合器与所述动力涡轮带轮、所述第五电磁离合器与所述空调压缩机带轮均为离合带轮一体结构，所述离合带轮一体结构包括带轮本体、电磁线圈和接合片，所述带轮本体通过轴承与转动轴转动连接，所述接合片与所述转动轴固定连接并设置于带轮本体的前端，所述带轮本体的后端设有线圈槽，所述电磁线圈设置于所述线圈槽内，所述转动轴为曲轴、水泵转轴、发电机转轴、动力涡轮转轴或空调压缩机转轴。

6.根据权利要求1所述的柴油发动机前端轮系结构，其特征在于，所述曲轴带轮设有第一带槽和第二带槽，所述动力涡轮带轮设有第三带槽和第四带槽，所述空调压缩机带轮设有第五带槽和第六带槽，所述第一同步带绕设于所述第一带槽和所述第五带槽，所述第二同步带绕设于所述第二带槽、所述第一水泵带轮和所述第一发电机带轮，所述第三同步带绕设于所述第四带槽、所述第二水泵带轮和所述第二发电机带轮，所述第四同步带绕设于所述第三带槽和所述第六带槽。

7.一种柴油发动机前端轮系结构的控制方法，其特征在于，基于权利要求1至6中任意一项所述的柴油发动机前端轮系结构运行，包括以下步骤：

判断柴油机当前的工况，所述工况分为起动工况、怠速及小负荷工况、大负荷工况；

在所述起动工况下，控制所述第一电磁离合器使所述曲轴不向所述曲轴带轮传递扭矩并在起动完成后所述柴油机转动达到设定值时，控制所述第一电磁离合器使所述曲轴向所述曲轴带轮传递扭矩，并控制所述第三电磁离合器使所述第一发电机带轮与所述发电机转轴间传递扭矩；

在所述怠速及小负荷工况下，控制所述第一电磁离合器使所述曲轴向所述曲轴带轮传递扭矩，控制所述第三电磁离合器使所述第一发电机带轮与所述发电机转轴间传递扭矩；在柴油机冷却液温度低于设定阈值时，控制所述第二电磁离合器使所述第一水泵带轮与所述水泵转轴间不传递扭矩，在柴油机冷却液温度不低于设定阈值时，控制所述第二电磁离合器使所述第一水泵带轮与所述水泵转轴间传递扭矩；

在所述大负荷工况下，控制所述第一电磁离合器使所述曲轴不向所述曲轴带轮传递扭矩，控制所述第四离合器使所述动力涡轮带轮与动力涡轮转轴间传递扭矩；

在所述怠速及小负荷工况或所述大负荷工况下，空调开关为“开”时，控制所述第五电磁离合器使所述空调压缩机带轮与所述空调压缩机转轴间传递扭矩。

8.根据权利要求7所述的柴油发动机前端轮系结构的控制方法，其特征在于，在所述怠速及小负荷工况下，在柴油机冷却液温度低于设定阈值且所述空调开关为“关”时，控制所述第二电磁离合器使所述第一水泵带轮与所述水泵转轴间不传递扭矩；在柴油机冷却液温度不低于设定阈值或所述空调开关为“开”时，控制所述第二电磁离合器使所述第一水泵带轮与所述水泵转轴间传递扭矩。

9.根据权利要求7所述的柴油发动机前端轮系结构的控制方法，其特征在于，所述判断柴油机当前的工况时由发动机ECU根据起动开关信号、发动机转速传感器信号和加速踏板位置传感器信号确定。

10.根据权利要求7所述的柴油发动机前端轮系结构的控制方法，其特征在于，所述柴油机冷却液温度的设定阈值为80～85℃。