本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)傳動系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種發(fā)動機(jī)及其正時傳動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)是發(fā)動機(jī)配氣系統(tǒng)的重要組成部分，其在曲軸的帶動作用下將力量傳遞給凸輪軸，使發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中活塞的行程、氣門的開啟與關(guān)閉、點(diǎn)火的順序以及進(jìn)、排氣時間的準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)分為齒輪傳動、鏈條傳動和帶傳動。帶傳動因?yàn)榫哂性肼暤?、結(jié)構(gòu)質(zhì)量小及成本低等優(yōu)點(diǎn)，近年來廣泛被使用在發(fā)動機(jī)產(chǎn)品中。一般發(fā)動機(jī)的正時傳動系統(tǒng)，通常由正時皮帶、張緊輪、惰輪和凸輪軸帶輪等附件組成。通常情況下，一旦增加機(jī)件，惰輪的數(shù)量相應(yīng)需要增加。因此，希望有一種技術(shù)方案來克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的至少一個上述缺陷。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)來克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個上述缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng),所述發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)包括至少三個惰輪，其中一個所述惰輪為水泵帶輪，所述水泵帶輪由皮帶的光面驅(qū)動。進(jìn)一步地，所述發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)還包括曲軸帶輪、油泵帶輪和凸輪軸帶輪，所述曲軸帶輪、水泵帶輪、油泵帶輪、凸輪軸帶輪依次傳動，所述油泵帶輪由所述皮帶的齒面驅(qū)動。進(jìn)一步地，另外兩個所述惰輪分別為第一惰輪和第二惰輪，所述第一惰輪設(shè)于所述凸輪軸帶輪與所述油泵帶輪之間，所述第二惰輪設(shè)于所述凸輪軸帶輪與所述曲軸帶輪之間。進(jìn)一步地，所述第一惰輪與所述凸輪軸帶輪的間距為l1，所述第一惰輪與所述油泵帶輪的間距為l2，所述l1與所述l2的比值為非倍數(shù)關(guān)系。進(jìn)一步地，所述第二惰輪與所述凸輪軸帶輪之間設(shè)張緊輪，所述第二惰輪與所述張緊輪的間距為l3，所述第二惰輪與所述曲軸帶輪的間距為l4，所述l3與所述l4的比值為非倍數(shù)關(guān)系。進(jìn)一步地，所述發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)還包括曲軸減震皮帶輪，所述曲軸減震皮帶輪布置在能夠阻擋皮帶走偏的位置。進(jìn)一步地，所述第一惰輪的坐標(biāo)為(176,346)，所述第二惰輪的坐標(biāo)為(-11,110)，所述張緊輪的坐標(biāo)為(-7.69,252)。進(jìn)一步地，所述發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)還包括凸輪軸傳感器，所述凸輪軸傳感器從張緊輪的下方穿過，并固定到發(fā)動機(jī)正時后罩蓋上。進(jìn)一步地，所述張緊輪的固定卡子固定在發(fā)動機(jī)缸蓋的卡槽內(nèi)。本發(fā)明還提供一種發(fā)動機(jī)，包括發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)，所述發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)為如上所述的發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)。由于本發(fā)明是利用水泵帶輪所需要的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩較小的特性，采用皮帶的光面與水泵帶輪之間的摩擦力對水泵帶輪進(jìn)行驅(qū)動，另外，此時的水泵帶輪在一定程度兼顧了惰輪的作用之一，即將皮帶分割成兩部分，避免了在零件運(yùn)動過程中因?yàn)閮蓚€零件之間的皮帶過長而造成的較大抖動的問題發(fā)生，也就是說本發(fā)明可以在增加水泵帶輪并對水泵帶輪進(jìn)行驅(qū)動的情形下，還能減少惰輪的數(shù)量的使用，降低了添加惰輪的成本。附圖說明圖1為本發(fā)明所提供的發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為應(yīng)用圖1中的發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的背面示意圖；圖4為圖2中的張緊輪和曲軸帶輪的布置示意圖；圖5為圖4中的a部的放大示意圖；圖6為圖4中的b部的放大示意圖；圖7為圖2中的c部的放大示意圖。附圖標(biāo)記：1曲軸帶輪2水泵帶輪3凸輪軸帶輪4皮帶5油泵帶輪6第一惰輪7第二惰輪8張緊輪9凹槽10凸輪軸傳感器11固定卡子12卡槽13曲軸減震皮帶輪14固定結(jié)構(gòu)o1曲軸帶輪的軸心o2水泵帶輪的軸心o3凸輪軸帶輪的軸心o5油泵帶輪的軸心o6第一惰輪的軸心o7第二惰輪的軸心o8張緊輪的軸心具體實(shí)施方式在附圖中，使用相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。本實(shí)施方式所提供的發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)至少包括三個惰輪，其中一個所述惰輪為水泵帶輪2，水泵帶輪2由皮帶4的光面驅(qū)動。具體地，如圖1、圖2和圖3所示，發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)包括曲軸帶輪1、水泵帶輪2、凸輪軸帶輪3、皮帶4和張緊輪8，其中：曲軸帶輪1和凸輪軸帶輪3都與皮帶4的齒面?zhèn)鲃舆B接(嚙合)，水泵帶輪2和張緊輪8都與皮帶4的光面?zhèn)鲃舆B接。曲軸帶輪1輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由水泵帶輪2后傳遞到凸輪軸帶輪3，水泵帶輪2由皮帶4的光面驅(qū)動。曲軸轉(zhuǎn)動時，連接在曲軸上的曲軸帶輪1與皮帶4的齒面相互嚙合，將轉(zhuǎn)矩輸送到水泵帶輪2，皮帶4的光面沿水泵帶輪2的徑向壓緊到水泵帶輪2的轉(zhuǎn)動面，此時的皮帶4與水泵帶輪2之間產(chǎn)生摩擦力。皮帶4與水泵帶輪2之間的摩擦力的大小主要由如下方面決定：一方面，皮帶4的光面所采用的材質(zhì)。針對該點(diǎn)，可以選用比如帆布材質(zhì)等可以增大皮帶4與水泵帶輪2之間的摩擦力的材質(zhì)的皮帶。另一方面，皮帶4的光面驅(qū)動與水泵帶輪2布置的包角(即皮帶4與水泵帶輪2接觸的角度)。針對該點(diǎn)，通過布置惰輪和張緊輪8在傳動系統(tǒng)中的相對位置，可以使皮帶4的光面驅(qū)動與水泵帶輪2布置的包角盡可能地使皮帶4與水泵帶輪2之間的摩擦力增大，并增大到皮帶4與水泵帶輪2之間的摩擦力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大于水泵帶輪4本身能夠轉(zhuǎn)動的最低轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)通過皮帶4與水泵帶輪2之間的摩擦力帶動水泵帶輪2的轉(zhuǎn)動。本實(shí)施方式正是根據(jù)水泵帶輪2所需要的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩較小的特性，采用皮帶4與水泵帶輪2之間的摩擦力對水泵帶輪2進(jìn)行驅(qū)動，另外，此時的水泵帶輪2由于在一定程度兼顧了惰輪的作用，相當(dāng)于一個惰輪，比如水泵帶輪2將皮帶4分割成兩部分，避免了在零件運(yùn)動過程中因?yàn)閮蓚€零件之間的皮帶過長而造成的較大抖動的問題發(fā)生；還比如替代現(xiàn)有技術(shù)中的通過惰輪及張緊輪來改變皮帶的傳動方向的作用。也就是說，本實(shí)施方式即便是增加了水泵帶輪2，但是，這并未使得所使用到的惰輪的數(shù)量增加，因此降低了添加惰輪的成本。本實(shí)施方式所提供的發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)還包括油泵帶輪5，油泵帶輪5設(shè)于水泵帶輪2和凸輪軸帶輪3之間，并由皮帶4的齒面驅(qū)動，即曲軸帶輪1、水泵帶輪2、油泵帶輪5、凸輪軸帶輪3組成發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)的傳動系統(tǒng)。本實(shí)施方式中，由于油泵帶輪5所需要的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩較大，因此，油泵帶輪5仍然采用皮帶4的齒面進(jìn)行驅(qū)動。此時的水泵帶輪2位于油泵帶輪5和曲軸帶輪1之間，曲軸轉(zhuǎn)動時，曲軸帶輪1是齒面?zhèn)鲃樱?jīng)過水泵帶輪2的光面?zhèn)鲃愚D(zhuǎn)換皮帶4的傳動方向后，油泵帶輪5繼續(xù)齒面?zhèn)鲃?，最后傳遞至凸輪軸帶輪3。本實(shí)施方式中，由于采用了將水泵帶輪2由皮帶4的光面驅(qū)動，使水泵帶輪2兼顧了惰輪的功能，從而使本實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)可以減少了一個真正惰輪的使用，而采用水泵帶輪替代，也就是說，本實(shí)施方式中僅采用了兩個真正的惰輪。然而，傳統(tǒng)的正時傳動系統(tǒng)若驅(qū)動三個附件，即水泵帶輪2、凸輪軸帶輪3和油泵帶輪5，則需要在水泵帶輪2與油泵帶輪5之間、油泵帶輪5與凸輪軸帶輪3之間、凸輪軸帶輪3與曲軸帶輪1之間分別布置一個惰輪，也就是說，傳統(tǒng)的正時傳動系統(tǒng)若驅(qū)動三個附件需要三個惰輪。顯然，本實(shí)施方式中由于水泵帶輪2兼顧了一個惰輪的功能，減少了惰輪的數(shù)量，這樣降低了添加惰輪的成本。另外兩個惰輪分別為第一惰輪6和第二惰輪7，其中：第一惰輪6設(shè)于凸輪軸帶輪3與油泵帶輪5之間，第一惰輪6可以改變凸輪軸帶輪3和油泵帶輪5之間的皮帶4的傳動方向，也可以防止凸輪軸帶輪3和油泵帶輪5之間的皮帶4分成兩部分，保證皮帶4的抖動不至于太大，降低噪音。第二惰輪7設(shè)于凸輪軸帶輪3與曲軸帶輪1之間，第二惰輪7可以改變凸輪軸帶輪3和曲軸帶輪1之間的皮帶4的傳動方向，也可以防止凸輪軸帶輪3和曲軸帶輪1之間的皮帶4分成兩部分，保證皮帶4的抖動不至于太大，降低噪音。本實(shí)施方式中的第一惰輪6和第二惰輪7可以采用同樣的尺寸，均為直徑40mm，裝配方便，成本降低。第一惰輪6與凸輪軸帶輪3的間距為l1(第一惰輪6的軸心o6與凸輪軸帶輪3的軸心o3之間的間距)，第一惰輪6與油泵帶輪5的間距為l2(第一惰輪6的軸心o6與油泵帶輪5的軸心o5之間的間距)，所述l1與所述l2的比值為非倍數(shù)關(guān)系，兼顧考慮整機(jī)的長度，比如可以將所述l1與所述l2的比值設(shè)置為大于2且小于3的范圍內(nèi)，優(yōu)選地：l1為81mm，l2為193mm。第一惰輪6的布置可以將凸輪軸帶輪3和油泵帶輪5之間的皮帶4分成兩部分，而且被分成的兩部分(l1和l2)的長度為非倍數(shù)關(guān)系，這樣可以降低皮帶4的抖動，防止皮帶4走偏，非倍數(shù)的關(guān)系可以減小皮帶共振風(fēng)險(xiǎn)，降低正時系統(tǒng)的噪聲。與此原理相同地，張緊輪8設(shè)于第二惰輪7與凸輪軸帶輪3之間，第二惰輪7與張緊輪8的間距為l3(第二惰輪7的軸心o7與張緊輪8的軸心o8之間的間距)，第二惰輪7與曲軸帶輪1的間距為l4(第二惰輪7的軸心o7與張緊輪8的軸心o8之間的間距)，所述l3與所述l4的比值為非倍數(shù)關(guān)系，兼顧考慮整機(jī)的長度，比如可以將所述l3與所述l4設(shè)置為大于1且小于2的范圍內(nèi)，優(yōu)選地：l3為143mm，l4為96mm。第二惰輪7的布置可以將張緊輪8和凸輪軸帶輪3之間的皮帶4分成兩部分，而且被分成的兩部分(l3和l4)的長度為非倍數(shù)關(guān)系，這樣可以降低皮帶4的抖動，防止皮帶4走偏，非倍數(shù)的關(guān)系可以減小皮帶共振風(fēng)險(xiǎn)，降低正時系統(tǒng)的噪聲。惰輪布置主要是為了兩個輪子之間的皮帶不能太長，布置原則：因?yàn)槎栎唭?nèi)有軸承，所以考慮惰輪的受力滿足壽命要求，同時還要保證惰輪所分開的兩端皮帶不能產(chǎn)生共振。因此，在以曲軸帶輪1的中心為原點(diǎn)、曲軸帶輪1的水平向右為x軸且曲軸帶輪1的豎直向上為y軸的坐標(biāo)系中，第一惰輪6的坐標(biāo)為(176,346)，第二惰輪7的坐標(biāo)為(-11,110)，張緊輪8的坐標(biāo)為(-7.69,252)。需要說明的是，上述坐標(biāo)值也是指相應(yīng)帶輪的軸心在上述坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。如圖4至圖6所示，張緊輪8的兩側(cè)板邊緣向外伸出形成適于置入皮帶4并阻擋皮帶4在其自身寬度方向躥動的凹槽9。通過在張緊輪8添加擋邊結(jié)構(gòu)，由于張緊輪內(nèi)部有軸承，對皮帶4的防走偏效果更有效。除此之外，還可以將曲軸減震皮帶輪13布置在能夠阻擋皮帶4走偏的位置，比如：曲軸減震皮帶輪13并排布置在距離皮帶4外側(cè)的距離為1mm(但不限于此)的位置，這樣也可以借助于帶傳動系統(tǒng)中本身具有的機(jī)件，對皮帶4的防走偏起到促進(jìn)作用，進(jìn)而可以減少單獨(dú)在皮帶輪上增加擋邊結(jié)構(gòu)的成本。再次參閱圖2，所述發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)還包括凸輪軸傳感器10，凸輪軸傳感器10用于采集配氣凸輪軸的位置信號，并輸入ecu，以便ecu識別氣缸壓縮上止點(diǎn)，從而進(jìn)行順序噴油控制、點(diǎn)火時刻控制和爆燃控制。此外，凸輪軸位置信號還用于發(fā)動機(jī)起動時識別出第一次點(diǎn)火時刻?，F(xiàn)有技術(shù)中，凸輪軸傳感器10通常需要在發(fā)動機(jī)的缸蓋設(shè)計(jì)一個搭子將其固定，而發(fā)動機(jī)的缸蓋由鋁制成，若在發(fā)動機(jī)缸蓋上設(shè)計(jì)搭子不僅需要額外的加工工序，還會增加缸蓋的重量。而本實(shí)施方式藉由張緊輪8與發(fā)動機(jī)的缸蓋后端的間隙，在發(fā)動機(jī)正時后罩蓋間隔增設(shè)若干(比如兩個)固定結(jié)構(gòu)14，使凸輪軸傳感器10從張緊輪8的下方穿過并通過固定結(jié)構(gòu)14固定。而由于發(fā)動機(jī)正時后罩蓋由塑料制成，因此，將固定結(jié)構(gòu)14直接成型在發(fā)動機(jī)正時后罩較為方便，不需要額外的加工工序，凸輪軸傳感器10從后面穿過這樣整體也很整潔。如圖7所示，張緊輪8的固定卡子11固定在發(fā)動機(jī)缸蓋的卡槽12內(nèi)，傳統(tǒng)的張緊輪8的固定卡子一般都在塑料正時罩蓋上增加一個鑲嵌的金屬片用以固定，而本本實(shí)施方式既能夠保證卡槽12的牢固性，又不添加額外的制造工序，節(jié)約成本。皮帶4的寬度與其帶動的附件數(shù)量及發(fā)動機(jī)的功率扭矩有關(guān)，柴油機(jī)的功率扭矩大，若帶動上述的水泵帶輪2、凸輪軸帶輪3和油泵帶輪5，多數(shù)情況下需要采用寬度為32mm的皮帶。而采用上述各實(shí)施方式中附件的布置方式，可以僅采用寬度為25mm的皮帶，這樣減小發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)的軸向占用空間，降低整機(jī)的長度。本發(fā)明還提供一種發(fā)動機(jī)，包括發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)，所述發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)為上述各實(shí)施方式中所述的發(fā)動機(jī)正時傳動系統(tǒng)。所述發(fā)動機(jī)的其它部分均為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再展開描述。最后需要指出的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。當(dāng)前第1頁12