發(fā)動(dòng)機(jī)配氣正時(shí)鏈傳動(dòng)噪聲仿真


摘要
鑒于耐久性和使用壽命的要求，現(xiàn)代乘用車(chē)引擎的正時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)往往配備鏈驅(qū)動(dòng)?？紤]到NVH，鏈傳動(dòng)系統(tǒng)通常比同步帶傳統(tǒng)系統(tǒng)更有效。主要是由于多邊形效應(yīng)和相關(guān)的現(xiàn)象，比如鏈連接之間的嚙合，以及氣門(mén)導(dǎo)管和鏈輪之間的接觸或非接觸區(qū)域的影響，而導(dǎo)致一個(gè)不斷增加的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)勵(lì)磁。由于嚙合的頻率伴隨著多邊形效應(yīng)的產(chǎn)生，被激發(fā)的振動(dòng)的相位基本上是狹隘的條帶狀，最后被認(rèn)為是一個(gè)惱人的噪音。
本文介紹了整個(gè)正時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模型（MBS），包括一條驅(qū)動(dòng)鏈，凸輪軸和所有連接著的單氣閥結(jié)構(gòu)。被研究的對(duì)象主要集中在鏈傳動(dòng)的初級(jí)動(dòng)態(tài)和傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上的力。通過(guò)測(cè)試比較去評(píng)價(jià)MBS模型在初級(jí)鏈傳動(dòng)的動(dòng)力學(xué)性能和引起激勵(lì)誘因兩方面的有效性。


介紹

圖1表明的整個(gè)3缸DOHC汽油引擎的正時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)就是本文要主要介紹的。傳動(dòng)鏈位于引擎的前部，主要與下面的部分組成：

.曲軸/曲軸鏈輪（20/40齒），外形 按照德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)DIN 8196

.緊邊的兩個(gè)導(dǎo)鏈板

.松邊的張緊器臂

.有8mm傾斜的套鏈和130鏈接































圖1 3缸DOHC汽油引擎的正時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
由于鏈?zhǔn)怯捎兄邢迌A斜度的鏈接組成，它與導(dǎo)軌和鏈輪一起，像一個(gè)多邊形。這會(huì)導(dǎo)致在鏈輪的回轉(zhuǎn)過(guò)程中，有效半徑有一個(gè)周期性的波動(dòng)，從而導(dǎo)致了一個(gè)縱向的勵(lì)磁和連接跨越的橫向振動(dòng)。此外，鏈輪齒面和鏈套在相對(duì)方向周期性的相對(duì)速度也會(huì)有產(chǎn)生影響。所有的這些影響就是通常所說(shuō)的多邊形效應(yīng)。他們與嚙合頻率相似，而嚙合頻率是已知的，它等于任意鏈輪的旋轉(zhuǎn)頻率乘以它的齒數(shù)。
嚙合壓力和跨越振動(dòng)經(jīng)由軸承，張緊器和導(dǎo)軌支撐裝置被傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部，最終輻射為空氣中傳播的噪聲，特別是當(dāng)多邊形激勵(lì)和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的特征頻率相符合時(shí)，一個(gè)明顯令人不舒服的噪音就出現(xiàn)了。
在這篇文章中被提出的工作展現(xiàn)了一個(gè)MBS相關(guān)的方式去仿真鏈傳動(dòng)和由于鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)上的勵(lì)磁，這也考慮到了上述的多邊形效應(yīng)。供學(xué)習(xí)用的MBS代碼是AVL軟件—TOCON，使用一個(gè)完全連接的正時(shí)模型去確保在凸輪軸軸和鏈傳動(dòng)之間的一個(gè)正確的相互作用，而這種作用在回聲中是一個(gè)重要的因素。