某发动机正时系统张紧器试验问题优化.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.07.056某发动机正时系统张紧器试验问题优化王友成，王英杰，欧阳彩云，叶志伟，陈友祥（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽合肥230601）摘要：扭簧张紧器作为汽车发动机正时系统的关键元件，其失效会导致机油泵驱动无法正常工作，继而发动机油压不足。文章针对扭簧张紧器在台架试验中发生的故障，对其提出多种结构优化方案，然后利用CAE分析，确定最佳方案。关键字：扭簧张紧器；机油泵驱动；油压；优化中图分类号：U467.3文献标识码：A文章编号：1671-7988(2016)07-180-03Optimizationo

2、fanenginespringtensionerbasedonthetestproblemsWangYoucheng,WangYingjie,OuyangCaiyun,YeZhiwei,ChenYouxiang(AnhuiJianghuaiAutomobileCo.Ltd.,AnhuiHefei230601)Abstract:thespringtensioner,asakeyenginepartofthetimingsystem,whosefailurewillleadtooilpumpcannotworkproperly,thenleadtothedeficie

3、ncyofengineoilpressure.thispaperaimstoimprovethespringtensionerbasedonthefailuretypesoccurredontest,morethanoneoptimizationvariantsareputforward,thenchoosethebestoptimizationthroughthemeatheadofCAEanalysis.Keywords:springtensioner;oilpumpdrive;oilpressure;optimizationCLCNO.:U467.3Docu

4、mentCode:AArticleID:1671-7988(2016)07-180-03关键零件，其作用在链条上，正是为了保证链条时刻保持拉引言紧状态，使机油泵驱动系统正常工作。某款发动机在600h部分负荷台架试验过程中，试验进行127h后检测到发动机机油压力不足，且前端异响，开机检查发现油泵驱动链条脱离张紧器轨道，机油泵无法正常工作。对故障件进行分析发现，曲轴链轮和机油泵链轮齿形完好，没有明显磨损痕迹；链条经测量，拉长率低于设计标准值0.7%；扭簧张紧器扭簧刚度正常，但由于张紧器本体已经脱离链条，受链条运动引起的磨损严重。图3机油泵驱动系统机油泵驱动系统如图1，

5、其作为发动机正时系统的一部扭簧张紧器依靠弹簧力和自身的力臂，对链条有一扭矩分，作用是传递曲轴链轮与机油泵链轮之间的转动，曲轴链作用，其失效，会直接导致机油泵驱动系统无法正常工作，轮通过链条驱动机油泵链轮，机油泵链轮旋转带动机油泵轴发动机机油无法正常循环，继而导致整个发动机故障。转动使机油泵正常工作。链条的松紧程度随着发动机工况的本文针对试验中正时系统的扭簧张紧器出现的故障，对动态变化而不断发生跳动，扭簧张紧器是机油泵驱动系统的扭簧张紧器提出优化建议，然后采用有限元方法对优化后的方案进行分析验证，确定优化方案的可行性。经过此过程后作者简介：王友成，就职于安徽江淮汽车

6、股份有限公司。181汽车实用技术2016年第7期重新开模具，制作扭簧张紧器样件，然后再上台架进行试验周围零部件干涉的基础上，在扭簧局部增加包裹结构，如图验证。避免了仅靠经验设计可能产生的失误以及成本浪费和所示。产品研发周期的延长。方案二：增加链条防脱机构，另外在不改变基本机构的前提下，仅将材料本体厚度由3.5mm增加至4mm，如图所1、扭簧张紧器优化示。图4现状态扭簧张紧器不同角度视图图7方案2的不同角度视图2、有限元分析对比图5扭簧张紧器设计间隙图8载荷施加示意图针对机油泵驱动系统的失效情况，对扭簧张紧器提出两正时系统设计要考虑链条无磨损和链条0.7%磨损两种个

7、方面的优化要求：其一是增加刚度，提高其抗变形能力，状态，根据厂家的设计经验值，对现有扭簧张紧器以及两种其二是增加扭簧张紧器防脱链结构。改进方案共三种状态分别进行这两种链状态的FEA分析，边扭簧张紧器周围间隙小，与定轨之间的间隙为5.94mm，界条件如表所示。与缸体螺栓凸台间隙4.3mm，因此其优化空间局限，无法大表1链条无磨损和0.7%磨损状态下张紧器的工况幅度改变结构，只能局部优化，在增加刚度的同时，不能产链条状态无磨损0.7%磨损生干涉，另外为了防脱链，扭簧张紧器与链条的接触面两边弹簧扭矩(Nm)1.981.98要增加挡块机构。张紧器扭矩（NM）3429.3压

8、力P(MP