混動發動機皮帶撕裂問題分析和改進

項云峰

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

關鍵詞：雙向張緊器;皮帶;BSA;BSH

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

引言

隨著汽車行業的蓬勃發展，人們對汽車的安全性、動力性、尤其是經濟性提出更加嚴格的要求。所以，節油已經成為世界汽車的發展趨勢，而節油措施中最重要的一項技術就是發動機的增壓小型化+混合動力技術。

權威機構表明到2020年全球汽車動力系統中傳統內燃機占48%，起/停技術占32%，中度混合系統占8%，深度混合系統占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+起/停的比例將會越來越大。

為打造高節油效率的微混動力系統，在傳統發動機基礎上使用48V電池和BSG等先進技術，實現自動起/停、制動能量回收、輔助增扭、智能發電等功能。

1 故障現象

車輛在正常行駛過程中，突然出現故障燈亮，車輛無法再次啟動，檢查發現皮帶撕裂，雙向張緊器有偏磨痕跡，其他相關聯部件狀態正常。

2 問題分析

從皮帶選型、皮帶質量、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行原因分析。

經排查張緊器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，未監控其BSA和BSH。

3 試驗驗證

準備不同狀態的樣件在整車上再現皮帶跑偏現象，來確定樣件BSA和BSH新標準，其測試數據如下：

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

4 優化方案

為了控制名義狀態和load位置BSA和BSH，在雙向張緊器生產階段采取優化方案如下：

（1）先安裝基座和側擺臂，后加工側擺臂帶輪安裝面;

（2）制作專用工裝，模擬雙向張緊器在發動機名義位置和load位置的工作狀態，測試其BSA和BSH，確?？刂圃谝蠓秶鷥?。

5 結論

混動發動機相比傳動動力總成，開發技術難度顯著增大，雙向張緊器在混動發動機中承擔不同工況中的張緊力，使用環境惡劣，導致發生皮帶撕裂故障，經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，同時也為后續混動發動機開發提供指導意見。

參考文獻

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