关于某发动机正时跳齿的研究

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摘 要：正时系统作为发动机的关键系统，其失效会导致发动机正时系统错乱，进而导致发动机无法正常工作。文章通过对某汽油机进行仿真以及测试分析，为相关问题的解决提供参考。关键词：正时系统;仿真;测试分析中图分类号：U467.3  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2018）23-40-03

Rrsearch on engine timing Tooth Jump

Chen Long， Wang Yingjie， Wang Sanxing， Chen Liang， OuYang Caiyun

（ Anhui Jianghuai Automobile Co.， Ltd， Anhui Hefei 230601 ）

Abstract： Timing system as the key system of engine， its failure will lead to the engine timing system disorder， which will lead to the engine can not work properly.Keywords： Timing system; Simulation; Test analysisCLC NO.： U467.3  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2018）23-40-03

引言

某发动机经市场反馈出现正时系统跳齿的现象，导致发动机正时错乱，进而使得发动机气门撞活塞，致使发动机损坏，车辆无法正常工作，针对这一市场问题，对正时系统进行建模分析。

1 布置设计模型

某汽油机机正时机构为齿形皮带和带轮传动驱动系统，模型如图1所示，进气侧带有VVT调节器，在进排气皮带轮两侧分别布置了张紧轮和惰轮组件。

1.1 皮带和齿轮参数

带轮参数见表1，皮带参数见表2。前端正时机构的空间布置尺寸如图2，按图所示的几何尺寸进行模型搭建。

2 计算结果分析

2.1 皮带受力情况

按照皮带连接方向，在相邻的两带轮间的皮带段上布置测点，如图3，总共布置5个测点。然后分别统计以上测点处的皮带力如图4、5，以及各测点处的皮带摆幅，如图6-10。从各测点处的皮带力曲线图上可以得到，在发动机转速为4500rpm时，皮带力在松边达到1076N的最大值。各测点处的皮带摆动幅度，按照各段皮带自由长度的10%为摆幅的限值，摆幅都在允许范围内，但张紧器和曲轴带轮之间的皮带段摆幅较大，如图6，图11所示的在3500rpm时皮带的轨迹线同样说明该段皮带摆幅较大。

2.2 张紧器的位移

张紧器的张紧臂角位移结果如图12，最大值角位移为1.7。图13为曲轴至排气皮带轮间皮带段夹角相对角位移，图14为曲轴至进气皮带轮间皮带段夹角相对角位移。

3 结论

1）皮带正时机构的固有频率为175Hz，计算结果显示，在整个计算转速范围并内没有明显的高振幅共振现象发生;

2）在发动机转速为4500rpm时，皮带力在松边达到1076N的最大值;

3）皮带的摆幅在限值范围内，但有局部振动仍然较为强烈;

通过上述对正时系统的仿真及测试分析，为正时系统跳齿问题的解决提供了研究方向，同时也为相关问题的解决提供了参考。

参考文献

[1] 石亦平，周玉蓉.Abaqus 有限元分析實例详解.机械工业出版社. 2006.

[2] 程亚平，王洋，李磊等.汽车V型发动机用正时链传动系统的设计[M].吉林大学学报（工学版），2015（01）：139-144.

[3] 李一民，郝志勇，张志明等.汽油机正时链传动动力学仿真研究[J].内燃机工程，2013，02（34）.

[4] 张志香，苏铁雄，郑国璋等.469Q汽油机正时传动系统的设计研究[J].机械传动，2011，25（03）：37-59.

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