本實用新型涉及汽車發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言本實用新型涉及特別適用于三缸發(fā)動機(jī)的附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)以及該類發(fā)動機(jī)。

背景技術(shù)：

對于發(fā)動機(jī)而言，現(xiàn)有技術(shù)中存在多種附件皮帶傳動系統(tǒng)，其目的是通過皮帶將主動輪的扭矩傳遞至發(fā)動機(jī)各個附件。在設(shè)置有起動發(fā)電一體機(jī)的附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)中，在發(fā)電和能量回收模式中，曲軸皮帶輪作為主動輪，皮帶將扭矩傳遞到各個附件，所述附件例如包括起動發(fā)電一體機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)等；在起動和助力模式中，起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪作為主動輪，皮帶將扭矩傳遞到曲軸皮帶輪。

中國專利公開號CN200993048公開了一種汽車發(fā)動機(jī)輪系附件系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用了帶有單向離合器功能的發(fā)電機(jī)皮帶輪，來降低汽車發(fā)動機(jī)附件輪系的噪聲和振動，從而提高發(fā)動機(jī)的穩(wěn)定性和壽命。

中國專利公開號CN204113457U公開了一種發(fā)動機(jī)皮帶驅(qū)動輪系，其包括第一皮帶、電機(jī)皮帶輪以及機(jī)械張緊輪和液壓張緊輪。其中所述機(jī)械張緊輪和液壓張緊輪分別布置在所述電機(jī)皮帶輪的兩側(cè)，并且三者由所述第一皮帶驅(qū)動。所述實用新型提供的發(fā)動機(jī)皮帶驅(qū)動輪系，可以為起動發(fā)電混合動力系統(tǒng)提供一種合理的、工作可靠的、穩(wěn)定的、低噪音的發(fā)動機(jī)皮帶驅(qū)動輪系。該系統(tǒng)采用兩個張緊輪實現(xiàn)在起動發(fā)電不同工作模式下的雙向張緊，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且皮帶張緊力較高。

此外，上述幾種公開專利中的附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)都是應(yīng)用于低曲軸轉(zhuǎn)速波動的汽油機(jī)，相應(yīng)的系統(tǒng)布置難以滿足三缸發(fā)動機(jī)高曲軸轉(zhuǎn)速波動的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種滿足三缸發(fā)動機(jī)高曲軸轉(zhuǎn)速波動的要求的附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)以及此類發(fā)動機(jī)；

本實用新型的目的在于降低附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)中的多楔皮帶的張緊力以及由此導(dǎo)致的皮帶打滑以及皮帶抖動的噪音風(fēng)險。

為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一方面，提供了一種附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)，所述附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)用于三缸發(fā)動機(jī)，所述附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)包括由一根多楔皮帶所連接的曲軸皮帶輪，空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪以及帶有調(diào)諧元件的起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪，其中，所述附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)還包括雙向張緊器，在所述附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)處于發(fā)電或能量回收模式中時，所述雙向張緊器向所述起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪與所述曲軸皮帶輪之間的所述一根多楔皮帶的第一部分背側(cè)施加運行張緊力，在所述附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)處于起動或助力模式下模式中時，所述雙向張緊器向所述起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪與所述空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪之間的所述一根多楔皮帶的第二部分背側(cè)施加運行張緊力。

可選地，在上述附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)中，所述雙向張緊器包括張緊器本體以及連接至所述張緊器本體的第一皮帶輪以及第二皮帶輪，其中，所述第一皮帶輪與所述一根多楔皮帶的第一部分背側(cè)接合，所述第二皮帶輪與所述一根多楔皮帶的第二部分背側(cè)接合，所述第一皮帶輪和所述第二皮帶輪能夠繞所述張緊器本體旋轉(zhuǎn)以分別調(diào)節(jié)所述一根多楔皮帶的第一部分和第二部分的張緊力。

可選地，在上述附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)中，所述運行張緊力在300N至380N之間。

可選地，在上述附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)中，所述雙向張緊器包括阻尼機(jī)構(gòu)以消耗所述一根多楔皮帶張緊力變化所產(chǎn)生的能量。

可選地，在上述附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)中，所述雙向張緊器包括內(nèi)部彈簧向所述第一皮帶輪或所述第二皮帶輪提供扭矩，以與所述一根多楔皮帶反作用于所述第一皮帶輪以及所述第二皮帶輪的扭矩保持平衡

可選地，在上述附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)中，所述調(diào)諧元件包括與所述起動發(fā)電一體機(jī)的轉(zhuǎn)子聯(lián)接的內(nèi)圈，與所述一根多楔皮帶聯(lián)接的外圈，以及設(shè)置在所述內(nèi)圈和外圈之間的調(diào)諧彈簧和單向離合機(jī)構(gòu)。

可選地，在上述附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)中，所述調(diào)諧彈簧為矩形螺栓彈簧，所述矩形螺栓彈簧盤繞在所述內(nèi)圈上，并且其兩端分別固定至所述內(nèi)圈和所述外圈上。

可選地，在上述附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)中，所述起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪的跨球直徑范圍為58mm至68mm。

根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了一種發(fā)動機(jī)，所述發(fā)動機(jī)包括如上所述的任一種附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)。

可選地，在上述發(fā)動機(jī)中，所述發(fā)動機(jī)為高曲軸轉(zhuǎn)速波動的三缸發(fā)動機(jī)，其中，在曲軸轉(zhuǎn)速未800轉(zhuǎn)/分鐘到1200轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)時，其曲軸轉(zhuǎn)速波動的數(shù)值范圍在55%到30%之間。

本實用新型的有益效果是：由于采用了可實現(xiàn)雙向張緊的機(jī)械式雙向張緊器和帶調(diào)諧元件的起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪，發(fā)動機(jī)附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)的第一共振頻率降低到發(fā)動機(jī)怠速以下，從而使得本實用新型能夠應(yīng)用在設(shè)置有起動發(fā)電一體機(jī)的高曲軸轉(zhuǎn)速波動的三缸發(fā)動機(jī)上，并且由于運行過程中皮帶所受的運行張緊力被控制在300N至380N范圍內(nèi)，有效降低皮帶張緊力以及由此導(dǎo)致的皮帶打滑以及皮帶抖動的噪音風(fēng)險。

附圖說明

通過結(jié)合附圖來閱讀以下詳細(xì)描述，本實用新型的原理將變得更顯而易見，其中：

圖1示出了附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)在發(fā)電和能量回收模式下的工作示意圖；以及

圖2示出了附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)在起動和助力模式下的工作示意圖。

具體實施方式：

容易理解，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案，在不變更本實用新型實質(zhì)精神下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以提出可相互替換的多種結(jié)構(gòu)方式以及實現(xiàn)方式。因此，以下具體實施方式以及附圖僅是對本實用新型的技術(shù)方案的示例性說明，而不應(yīng)當(dāng)視為本實用新型的全部或者視為對本實用新型技術(shù)方案的限定或限制。

在本說明書中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、頂部、底部等方位用語是相對于各附圖中所示的構(gòu)造進(jìn)行定義的，它們是相對的概念，因此有可能會根據(jù)其所處不同位置、不同使用狀態(tài)而進(jìn)行相應(yīng)地變化。所以，也不應(yīng)當(dāng)將這些或者其他的方位用語解釋為限制性用語。

參考圖1和圖2，根據(jù)本實用新型的附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)用于三缸發(fā)動機(jī)，附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)包括由一根多楔皮帶5所連接的曲軸皮帶輪1，空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪2以及帶有調(diào)諧元件的起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪3，附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)還包括雙向張緊器4，雙向張緊器4能夠在起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪3兩側(cè)中的任一側(cè)上抵靠一根多楔皮帶5的背部，調(diào)節(jié)一根多謝皮帶的張緊力。一根多楔皮帶5將曲軸皮帶輪1，空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪2以及起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪3聯(lián)成一個輪系，雙向張緊器4設(shè)置在該輪系中以便調(diào)節(jié)一根多楔皮帶5的兩個部分的張緊力。

在一個實施例中，曲軸皮帶輪1的直徑范圍可在140mm至160mm的范圍中。其與一根多楔皮帶5連接，以驅(qū)動空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪2以及起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪3。在一個實施例中，一根多楔皮帶5的材質(zhì)可為橡膠材料，例如為三元乙丙橡膠，內(nèi)部線繩嵌入橡膠材料中，其可選地為高模量聚酯線繩或者芳綸線繩。在一個實施例中，一根多楔皮帶5具有7至8個楔。從圖1中可見，一個多楔皮帶5包括連接在起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪3和曲軸皮帶輪1之間的一根多楔皮帶的第一部分51，連接在起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪3和空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪2之間的一根多楔皮帶的第二部分52以及連接在曲軸皮帶輪1和空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪2之間的一根多楔皮帶的第三部分53。應(yīng)當(dāng)理解，各個部分僅為標(biāo)注作用，在工作中，各個部分隨多楔皮帶運動而轉(zhuǎn)變。

根據(jù)本實用新型的附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)通常應(yīng)用于設(shè)置有起動發(fā)電的混合動力系統(tǒng)。其中的起動發(fā)電一體機(jī)可以實現(xiàn)發(fā)電、起動、助力和能量回收等四種工作模式。如圖1所示，在發(fā)電和能量回收模式中，曲軸皮帶輪1作為主動輪，一根多楔皮帶5將扭矩傳遞到各個附件的皮帶輪上，所述附件例如包括起動發(fā)電一體機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)等；如圖2所示，在起動和助力模式中，起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪3作為主動輪，一根多楔皮帶5將扭矩傳遞到曲軸皮帶輪1。根據(jù)本實用新型的一個實施例，在所述附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)處于發(fā)電或能量回收模式中時，雙向張緊器4始終抵靠起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪3與所述曲軸皮帶輪1之間的一根多楔皮帶5的第一部分51背側(cè)，使得一根多楔皮帶5的第一部分51具備運行張緊力，在所述附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)處于起動或助力模式下模式中時，雙向張緊器4始終抵靠起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪3與所述空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪2之間的所述一根多楔皮帶5的第二部分52背側(cè)使得一根多楔皮帶5的第二部分52具備運行張緊力。運行張緊力的數(shù)值可根據(jù)經(jīng)驗測定或估算，在優(yōu)選實施例中，運行張緊力在300N至380N的范圍中。

在一個實施例中，雙向張緊器4包括固定至起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪3上的本體44，能繞本體44轉(zhuǎn)動的第一皮帶輪41以及第二皮帶輪42，其中，第一皮帶輪41接合在起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪3和曲軸皮帶輪1之間的一根多楔皮帶的第一部分51背側(cè)，第二皮帶輪42接合在起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪3和空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪2之間的一根多楔皮帶5的第二部分52背側(cè)。應(yīng)當(dāng)理解，雙向張緊器4的本體44包括支架，動力系統(tǒng)，控制系統(tǒng)等，第一皮帶輪41和第二皮帶輪42能夠繞其與雙向張緊器4的本體44的連接點或連接軸樞轉(zhuǎn)，從而調(diào)節(jié)張緊力大小，以便其能夠在圖1和圖2所示的不同狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。

在一個實施例中，第一皮帶輪41和第二皮帶輪42可為金屬或塑料皮帶輪。在一個實施例中，機(jī)械式的雙向張緊器4通過兩顆，三顆或更多螺栓固定，其中的第一皮帶輪41和第二皮帶輪42采用鋼材或塑料材料。雙向張緊器4可固定至起動發(fā)電一體機(jī)上或固定至發(fā)動機(jī)中的其他部件上，例如發(fā)動機(jī)殼體上。如圖1中所示，在起動發(fā)電一體機(jī)處于發(fā)電或者能量回收模式下工作時，第一皮帶輪41始終抵壓在所述一根多楔皮帶5的第一部分51的背部，從而為其提供運行張緊力，而一根多楔皮帶5的第二部分52處于較松弛狀態(tài)(其具備的張緊力小于運行張緊力)。在起動發(fā)電一體機(jī)處于起動或助力模式下工作時，機(jī)械自動張緊器4的第二皮帶輪42始終抵壓在一根多楔皮帶5的第二部分52的背部上，從而為其提供運行張緊力，此時，一根多楔皮帶5的第一部分51處于較松弛狀態(tài)。第一皮帶輪41和第二皮帶輪42向一個多楔皮帶所提供的運行張緊力可在300N至380N的范圍內(nèi)。在起動發(fā)電一體機(jī)工作模式轉(zhuǎn)換時，雙向張緊器4的第一皮帶輪和第二皮帶輪可以圍繞其與雙向張緊器4的本體44之間的樞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動到各個角度位置上，其轉(zhuǎn)動方向角度由所需的皮帶輪兩側(cè)的張緊力水平?jīng)Q定。當(dāng)雙向張緊器4的第一皮帶輪41和第二皮帶輪42可以圍繞其本體44轉(zhuǎn)動時，起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪3兩側(cè)的一根多楔皮帶的第一部分51和第二部分52的松緊狀態(tài)以及張緊力大小水平也隨之發(fā)生轉(zhuǎn)換。

在一個實施例中，雙向張緊器4還包括阻尼機(jī)構(gòu)(未示出)以消耗一根多楔皮帶張緊力變化所產(chǎn)生的能量。合適的阻尼范圍為20%至45%。在一個實施例中，雙向張緊器4包括內(nèi)部彈簧43向第一皮帶輪41和/或第二皮帶輪42提供扭矩，以與一根多楔皮帶5反作用于第一皮帶輪41以及第二皮帶輪42的扭矩保持平衡。

起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪3包括了調(diào)諧元件，所述調(diào)諧元件也稱為附件過速脫耦器(overrunning accessory decoupler)，調(diào)諧元件的一些實例可在PCT公開WO98/50709中或美國專利US PAT No.5,156,573和美國專利No.6,044,943號等中找到。其一般包括與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子聯(lián)接的內(nèi)圈，與皮帶聯(lián)接的外圈，以及設(shè)置在所述內(nèi)圈和外圈之間的調(diào)諧彈簧和單向離合機(jī)構(gòu)。所述調(diào)諧彈簧優(yōu)選地為矩形螺栓彈簧，所述矩形螺栓彈簧盤繞在所述內(nèi)圈上，并且其兩端分別固定至所述內(nèi)圈和所述外圈上。在一個實施例中，調(diào)諧元件包括與所述起動發(fā)電一體機(jī)的轉(zhuǎn)子聯(lián)接的內(nèi)圈，與一根多楔皮帶聯(lián)接的外圈，以及設(shè)置在內(nèi)圈和外圈之間的調(diào)諧彈簧和單向離合機(jī)構(gòu)。在一個實施例中，調(diào)諧彈簧為矩形螺栓彈簧，矩形螺栓彈簧盤繞在內(nèi)圈上，并且其兩端分別固定至所述內(nèi)圈和所述外圈上。調(diào)諧彈簧在高曲軸轉(zhuǎn)速波動時調(diào)諧起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪3轉(zhuǎn)速和對應(yīng)起動發(fā)電一體機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，從而將起動發(fā)電一體機(jī)轉(zhuǎn)子慣量因素從附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)中隔離出來，有效降低附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)第一共振頻率。由于調(diào)諧彈簧可以有效調(diào)諧輸入到起動發(fā)電一體機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速波動，從而可以有效避免低張緊力為所述附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)的打滑和皮帶抖動的噪音風(fēng)險。在一個實施例中，起動發(fā)電一體機(jī)皮帶輪的跨球直徑范圍為58mm至68mm。

本發(fā)明還提供了一種發(fā)動機(jī)，其包括了上述任一種的附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)。在一個實施例中發(fā)動機(jī)為三缸發(fā)動機(jī)，例如三缸汽油發(fā)動機(jī)。在一個實施例中，三缸發(fā)動機(jī)設(shè)置有三個氣缸，可選地，還設(shè)置有渦輪增壓器和/或平衡軸。高曲軸轉(zhuǎn)速波動的數(shù)值范圍是在曲軸轉(zhuǎn)速800r/min到1200r/min的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)在55%到30%之間。

以上所描述的具體實施例僅為了更清楚地描述本實用新型的原理，其中將各個部件具體化而使本實用新型的原理更容易理解。在不脫離本實用新型的范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易地對本實用新型進(jìn)行各種修改。故應(yīng)當(dāng)理解的是，本實用新型的范圍不應(yīng)由以上具體實施例限制。