[发明专利]一种发动机正时轮系

说明书

技术领域

本发明涉及发动机正时系统，尤其涉及一种发动机正时系统的正时轮系。

背景技术

发动机正时轮系是发动机正时系统的重要组成部分，起着将高速转动的曲轴运动按照严格的相位关系传递给进气凸轮轴和排气凸轮轴的作用，以准确地实现定时开启和关闭相应的进、排气门，保证发动机具有正常、良好的动力输出表现；同时，发动机正时轮系也可以用来驱动机油泵、水泵等附属装置。目前发动机正时轮系主要有皮带传动、链条传动和齿轮传动，而其中的皮带传动以其低噪音、低传动阻力和低传动惯性的优势被广泛运用在发动机正时轮系中。

图1示出了现有的一种采用皮带传动的发动机正时轮系结构，该发动机正时轮系包括安装于进气凸轮轴一端上的进气正时带轮1、安装于排气凸轮轴一端上的排气正时带轮2、安装于曲轴一端上的曲轴正时带轮5和安装于机油泵输入轴上的机油泵带轮4，在此，由于进气正时带轮1与曲轴正时带轮5之间，以及排气正时带轮2与机油泵带轮4之间的中心距较大，因此，为了解决因正时皮带7在上述两段处的跨距过大而导致的正时皮带抖动和共振的问题，通常在进气正时带轮1与曲轴正时带轮5之间设置机械张紧轮6，及在排气正时带轮2与机油泵带轮4之间设置惰轮3，该发动机正时轮系的工作方式为由曲轴正时带轮5通过正时皮带7带动相关轮系按如图2所示的顺时针方向转动。

为了提高发动机的燃烧效率，目前采用了可变气门正时(Variable Valve Timing，VVT)技术，而且该可变气门正时技术主要应用在进气凸轮轴的控制上，也就是图1中的进气正时带轮1对应进气可变气门正时装置的进气正时带轮。

在设置进气可变气门正时装置的发动机正时系统中，由于进气正时带轮1的存在造成了潜在的高激振和高动态性能，进而导致正时皮带7的跳动量较大以及机械张紧轮6的摆幅过大，造成机械张紧轮6失效，这通常会因出现跳齿现象而引发正时错误，最终导致发动机无法正常工作。为了解决上述问题，在设置进气可变气门正时装置的发动机正时系统中，通常采用椭圆形的曲轴正时带轮5，如图2和图3所示，曲轴正时带轮5的长边a的直径和短边b的直径之差通常为2mm～5mm，利用椭圆形的曲轴正时带轮5，可以使正时皮带7在进气正时带轮1和曲轴正时带轮5之间的跳动量大幅减小，同时还可以使机械张紧轮6的摆幅大大降低。但采用该种结构的曲轴正时带轮5存在的技术问题是：在曲轴正时带轮5和机油泵带轮4之间的正时皮带节数(或者称皮带齿数)不变的情况下，当曲轴正时带轮5每转动1圈时，如图2和图3所示，会造成位于曲轴正时带轮5和机油泵带轮4之间的该部分正时皮带71(具体为正时皮带7的位于与曲轴正时带轮5相结合的结合点P1和与机油泵带轮4相分离的分离点P2之间的部分)的长度按照拉紧—松弛—拉紧—松弛不断地循环变化，这一方面会直接影响正时皮带的使用寿命，另一方面会造成正时皮带7在该处的抖动较大，而且由于该部分正时皮带71在曲轴正时带轮5和机油泵带轮4之间的跨距较小，将会增加该部分正时皮带71的抖动频率，该部分正时皮带71高频抖动会产生较大的噪声，影响整个发动机正时系统的噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness，NVH)性能，进而影响了发动机及整车的驾驶舒适性，上述问题同样存在于采用链条传动的发动机正时轮系中及采用类椭圆形的曲轴正时带轮中。

发明内容

本发明实施例的目的是为了解决因采用椭圆形曲轴正时带轮所带来的上述问题，提供一种可以减少正时皮带高频抖动的发动机正时轮系。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种发动机正时轮系，包括曲轴正时带轮、机油泵带轮、排气正时带轮和进气可变气门正时装置的进气正时带轮，所述曲轴正时带轮通过正时皮带带动所述进气正时带轮、排气正时带轮和机油泵带轮转动，所述曲轴正时带轮为椭圆形带轮；所述曲轴正时带轮的正时标记设置于曲轴正时带轮的短边上，所述曲轴正时带轮与所述机油泵带轮之间设置有滚轮，所述滚轮的设置位置使得所述滚轮在所述曲轴正时带轮转动至使曲轴正时带轮的长边与发动机缸体的正时标记对齐的位置时，与所述正时皮带之间产生相互作用力。

优选的是，所述相互作用力使得所述正时皮带的位于与曲轴正时带轮相结合的结合点和与机油泵带轮相分离的分离点之间的部分处于拉紧状态。

优选的是，所述滚轮的设置位置使得所述滚轮在所述曲轴正时带轮转动至使曲轴正时带轮的正时标记与发动机缸体的正时标记对齐的位置时，与所述正时皮带的背面相切。