混動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶撕裂問(wèn)題分析和改進(jìn)

項(xiàng)云峰

摘 要：文章主要針對(duì)48V微混動(dòng)力系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收和輔助增扭等功能，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，出現(xiàn)雙向張緊器跑偏，從而導(dǎo)致前端皮帶撕裂故障，通過(guò)對(duì)雙向張緊器的結(jié)構(gòu)分析和各項(xiàng)影響因素排查，得出最終的解決方案，經(jīng)多次試驗(yàn)驗(yàn)證，改進(jìn)效果顯著。

關(guān)鍵詞：雙向張緊器;皮帶;BSA;BSH

中圖分類(lèi)號(hào)：U464? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B? 文章編號(hào)：1671-7988（2019）04-87-02

引言

隨著汽車(chē)行業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們對(duì)汽車(chē)的安全性、動(dòng)力性、尤其是經(jīng)濟(jì)性提出更加嚴(yán)格的要求。所以，節(jié)油已經(jīng)成為世界汽車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)，而節(jié)油措施中最重要的一項(xiàng)技術(shù)就是發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓小型化+混合動(dòng)力技術(shù)。

權(quán)威機(jī)構(gòu)表明到2020年全球汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)中傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)占48%，起/停技術(shù)占32%，中度混合系統(tǒng)占8%，深度混合系統(tǒng)占9%，純電動(dòng)和插電動(dòng)占3%;另外，隨著時(shí)間的推移，中度混合系統(tǒng)+起/停的比例將會(huì)越來(lái)越大。

為打造高節(jié)油效率的微混動(dòng)力系統(tǒng)，在傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上使用48V電池和BSG等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)起/停、制動(dòng)能量回收、輔助增扭、智能發(fā)電等功能。

1 故障現(xiàn)象

車(chē)輛在正常行駛過(guò)程中，突然出現(xiàn)故障燈亮，車(chē)輛無(wú)法再次啟動(dòng)，檢查發(fā)現(xiàn)皮帶撕裂，雙向張緊器有偏磨痕跡，其他相關(guān)聯(lián)部件狀態(tài)正常。

2 問(wèn)題分析

從皮帶選型、皮帶質(zhì)量、皮帶安裝、輪系布局、運(yùn)行工況和皮帶跑偏等六方面對(duì)故障進(jìn)行原因分析。

經(jīng)排查張緊器BSA（Bearing Seat Angle）和BSH（Bearing Seat Height）影響雙向張緊器跑偏的關(guān)鍵因子。

（1）BSA：基座安裝面與帶輪總成安裝面的角度。

（2）BSH：基座安裝面與帶輪總成安裝面的高度。

在出廠時(shí)，雙向張緊器的側(cè)擺臂BSA和BSH都是名義位置控制，其要求為BSA<0.5°，BSH范圍6±0.5mm;而客戶(hù)使用中的制動(dòng)能量回收工況，雙向張緊器處于load位置，未監(jiān)控其BSA和BSH。

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

準(zhǔn)備不同狀態(tài)的樣件在整車(chē)上再現(xiàn)皮帶跑偏現(xiàn)象，來(lái)確定樣件BSA和BSH新標(biāo)準(zhǔn)，其測(cè)試數(shù)據(jù)如下：

通過(guò)在整車(chē)上試驗(yàn)，可以看出當(dāng)load位置的BSA>0.5°，BSH<5.5mm時(shí)，皮帶在load位置有跑偏風(fēng)險(xiǎn)。

4 優(yōu)化方案

為了控制名義狀態(tài)和load位置BSA和BSH，在雙向張緊器生產(chǎn)階段采取優(yōu)化方案如下：

（1）先安裝基座和側(cè)擺臂，后加工側(cè)擺臂帶輪安裝面;

（2）制作專(zhuān)用工裝，模擬雙向張緊器在發(fā)動(dòng)機(jī)名義位置和load位置的工作狀態(tài)，測(cè)試其BSA和BSH，確保控制在要求范圍內(nèi)。

5 結(jié)論

混動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)相比傳動(dòng)動(dòng)力總成，開(kāi)發(fā)技術(shù)難度顯著增大，雙向張緊器在混動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)中承擔(dān)不同工況中的張緊力，使用環(huán)境惡劣，導(dǎo)致發(fā)生皮帶撕裂故障，經(jīng)過(guò)分析和試驗(yàn)方案驗(yàn)證，探索出雙向張緊器BSA和BSH控制的經(jīng)驗(yàn)值。本文所涉及分析方法及思路希望對(duì)類(lèi)似問(wèn)題的解決有一定的借鑒作用，同時(shí)也為后續(xù)混動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)提供指導(dǎo)意見(jiàn)。

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