某发动机正时带传动系统噪声分析及优化.pdf

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1、设计研究究10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.06.004某发动机正时带传动系统噪声分析及优化欧阳彩云，陈友祥，邱若友，韩丹（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽合肥230601）摘要：文章分析了发动机正时带传动系统噪声的产生机理,针对某汽油发动机正时带传动系统噪声进行优化,通过台架试验论证了降低张紧轮张紧力、优化轮系的安装位置可以有效提升正时带传动系统的NVH水平。关键词：正时系统；张紧力；噪声中图分类号：U467.3文献标识码：A文章编号：1671-7988(2016)06-09-03NoiseAnalysisAnd

2、OptimizationOfAnEngineTimingBeltSystemOuyangCaiyun,ChenYouxiang,QiuRuoyou,HanDan（AnhuiJianghuaiAutomobileCo.Ltd,AnhuiHefei230601）Abstract:Thispaperanalysesthemechanismoftheenginetimingbeltsystemnoise.Itprovesthatdecreasingthetensionandoptimizingthepositionofthetimingwheels

3、areeffectivewaystoimprovetheNVHperformancebytestingonagasolineengine.Keywords:TimingBeltSystem;Tension;NoiseCLCNO.:U467.3DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2016)06-09-03带与带轮啮合过程中产生的复杂的啮合噪声；2.正时皮带摆引言动产生类似拨动琴弦的噪声；3.正时轮系共振产生的噪声；4.正时皮带与轮系摩擦产生的摩擦噪声。正时传动系统是发动机配气机构的重要组成部分，起着正时皮带与带

4、轮啮合会产生周期性冲击，则引起具有一准确地实现定时开启和关闭相应的进、排气门。也可以用来定规律的噪声，噪声频率为：驱动机油泵、水泵等附属装置。由于正时皮带噪声小、传动精确、轻量化的特点，被广泛运用于发动机正时传动系统。但正时皮带与齿轮啮合所产式中N为正时带轮的齿数，n是发动机转速（rpm）。生的噪声依然是配气机构的主要噪声源。本文根据正时带传当正时皮带的固有频率与啮合频率相同或者接近时，两动系统噪声机理，通过优化实现提升正时传动系统NVH性者产生共振，则该正时带传动系统动态性能恶化，产生强烈能。的噪声。1、正时带传动系统噪声机理正时皮带的固

5、有频率计算公式为：正时带传动系统结构较简单，但其影响其噪声的因素却非常复杂。正时带传动系统噪声的主要包括如下：1.正时皮其中：F为皮带张紧力（N），l为皮带跨距（m），m为单位皮带重量（kg/m）。作者简介：陈友祥，就职于安徽江淮汽车股份有限公司。2016年第6期欧阳彩云等：某发动机正时带传动系统噪声分析及优化102、某发动机正时带传动系统噪声特征3.2该正时带传动系统噪声分析由于正时带轮齿数为24，根据带轮啮合噪声频率公式，某2.0NA发动机在发动机半消声室进行NVH测试时，该正时带传动系统在怠速工况下啮合频率为320HZ，与声压在怠速工

6、况时发动机前方存在明显的“咕噜……咕噜”周期级曲线和colourmap中的噪声频率吻合。性的噪声，声品质较差，此发动机怠速转速为800rpm。根据各轮系位置坐标及各段皮带跨距，各段皮带的振动在发动机前方1m声压级曲线以及在colourmap图中可频率如下：以看出，在频率为320HZ-360HZ左右存在明显的峰值。表1根据计算结果，发现在机油泵带轮与惰轮之间皮带存在321HZ-380HZ的固有振动频率，同时在张紧轮与曲轴正时带轮之间存在279HZ-342HZ的固有振动频率，这两处皮带固有频率与该正时带传动系统的啮合频率接近，容易引起共振导图1

7、声压级曲线致噪声，故对这两处进行重点优化。3.3该正时带传动系统优化根据上述该正时带传动系统噪声产生的原因分析，需要避免机油泵带轮与惰轮、张紧轮与曲轴正时带轮之间皮带固有频率与啮合频率产生共振。由于啮合频率一定，故需要通过改变两段皮带股的固有频率，根据固有频率的影响因素，同时考虑到工程上优化的方便性及可行性，重点通过以下两方面改变固有频率：图2colourmap图3.3.1正时皮带张紧力（张紧轮名义张力）通过去除发动机前端附件皮带，该噪声依然存在，初步当前该正时带传动系统采用自动机械张紧轮，安装后名判断噪声是由正时带传动系统引起的。义张力为

8、400N。根据相关经验，对于汽油机的正时带传动系统，400N的3、某正时带传动系统噪声优化名义张紧力相对过大，在保证该正时带传动系统性能满足要求不发生跳齿风险的情况下，将张紧轮的