混动汽车发动机正时齿形链系统振动噪声研究及优化

混动汽车兼具传统燃油汽车的发动机与纯电动车的电动机,但受空间等因素的限制,其结构较为复杂。该文以混动汽车的发动机为研究对象,依据正时齿形链系统的具体工作状况,以其零部件组成为导向,搭建数学模型。对正时齿形链系统展开动力学分析,通过有限元分析、模态分析、频率响应分析等研究正时齿形链系统的振动特性,并通过声辐射分析方法探究其噪声参数。研究过程中,根据分析结果对混动汽车发动机的正时齿形链系统进行优化,以减少振动噪声。

摩托车正时齿形链的传动特性

现在6.35mm齿形链及链轮作为摩托车发动机的正时传动装置,已被国内越来越多的主机厂采用,以代替25(04C)或25H(04CH)套筒链传动装置。齿形链又称无声链,靠链板与链轮齿作楔入啮合传动,减小了传动时的多边形效应,使传动具有平稳、低噪声的特点,链条的可靠性和运动精度较高。由于该种齿形链和链轮没有统一的国家标准和行业标准。

基于混合动力汽车正时齿形链系统的振动噪声特性

基于混合动力乘用车的特殊工况要求,在对发动机正时齿形链系统进行结构设计的基础上,进行了正时齿形链系统的振动噪声特性研究。通过建立正时齿形链系统的动力学模型,分析了其动力学特性,并获得了振动分析所需边界条件;基于有限元分析方法,通过模态分析和频率响应分析了正时齿形链系统的振动特性,同时,以正时齿形链系统的振动特性为输入条件进行齿形链系统的声学边界元仿真分析,并对声压-频率响应曲线以及噪声的分布情况进行了研究。结果表明,该正时齿形链系统具有优异的振动噪声特性,本文方法可为混合动力汽车的减振降噪工作提供参考。

三轴正时链系统的磨损及其限定条件

在已知汽车发动机正时链系统几何布局的基础上,研究了进、排气凸轮轴的滞后角对发动机配气相位的影响,进而提出了正时链极限磨损伸长率的限定条件。设计了符合发动机正时链实际装机运行的并兼顾链轮与链条的啮合冲击等情况的可靠性试验方法,通过进气凸轮轴单边加载正时链系统模拟试验台,进行了国产正时齿形链系统和MORSE正时齿形链系统的怠速和交变负荷模拟试验。结果显示,初期磨损约占全部磨损伸长的四分之一以上,这表明控制零件制造精度、保证装配质量可以显著提高正时齿形链使用寿命,同时张紧器柱塞的随动响应特性也是提高正时链系统动力特性的关键因素。

多轴齿形链系统曲线张紧约束布局设计及其张紧特性的研究

曲线张紧是汽车发动机正时链系统的常见约束方式,其布局设计直接关系到正时链系统的振动特性、噪声特性、平顺特性。通过某款发动机正时齿形链系统设计实例,解析了三轴系统的链条张力特点,并进行了张紧器的张紧力与松边张力的定量描述。通过缸盖反拖系统试验台测试了不同转速条件下的张紧力,以及特定转速的曲轴转矩,得到了正时链系统的载荷循环特性。结果表明,在保证正时链系统动力性能的基础上,张紧约束应综合考虑吸纳正时链的磨损伸长,以及张紧力的施力方向,还要兼顾正时链的静强度安全裕度。研究结论对链条在汽车发动机中的应用具有重要意义,同时对多轴系的链传动系统设计也具有一定的借鉴作用。