混動發(fā)動機皮帶撕裂問題分析和改進(jìn)

項云峰

摘 要：文章主要針對48V微混動力系統(tǒng)，在實現(xiàn)制動能量回收和輔助增扭等功能，長時間運轉(zhuǎn)過程中，出現(xiàn)雙向張緊器跑偏，從而導(dǎo)致前端皮帶撕裂故障，通過對雙向張緊器的結(jié)構(gòu)分析和各項影響因素排查，得出最終的解決方案，經(jīng)多次試驗驗證，改進(jìn)效果顯著。

關(guān)鍵詞：雙向張緊器;皮帶;BSA;BSH

中圖分類號：U464? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B? 文章編號：1671-7988（2019）04-87-02

引言

隨著汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們對汽車的安全性、動力性、尤其是經(jīng)濟性提出更加嚴(yán)格的要求。所以，節(jié)油已經(jīng)成為世界汽車的發(fā)展趨勢，而節(jié)油措施中最重要的一項技術(shù)就是發(fā)動機的增壓小型化+混合動力技術(shù)。

權(quán)威機構(gòu)表明到2020年全球汽車動力系統(tǒng)中傳統(tǒng)內(nèi)燃機占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%，純電動和插電動占3%;另外，隨著時間的推移，中度混合系統(tǒng)+起/停的比例將會越來越大。

為打造高節(jié)油效率的微混動力系統(tǒng)，在傳統(tǒng)發(fā)動機基礎(chǔ)上使用48V電池和BSG等先進(jìn)技術(shù)，實現(xiàn)自動起/停、制動能量回收、輔助增扭、智能發(fā)電等功能。

1 故障現(xiàn)象

車輛在正常行駛過程中，突然出現(xiàn)故障燈亮，車輛無法再次啟動，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 問題分析

從皮帶選型、皮帶質(zhì)量、皮帶安裝、輪系布局、運行工況和皮帶跑偏等六方面對故障進(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，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;而客戶使用中的制動能量回收工況，雙向張緊器處于load位置，未監(jiān)控其BSA和BSH。

3 試驗驗證

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

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

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）制作專用工裝，模擬雙向張緊器在發(fā)動機名義位置和load位置的工作狀態(tài)，測試其BSA和BSH，確保控制在要求范圍內(nèi)。

5 結(jié)論

混動發(fā)動機相比傳動動力總成，開發(fā)技術(shù)難度顯著增大，雙向張緊器在混動發(fā)動機中承擔(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)過分析和試驗方案驗證，探索出雙向張緊器BSA和BSH控制的經(jīng)驗值。本文所涉及分析方法及思路希望對類似問題的解決有一定的借鑒作用，同時也為后續(xù)混動發(fā)動機開發(fā)提供指導(dǎo)意見。

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