基于彈性皮帶的發(fā)動機(jī)附件驅(qū)動系統(tǒng)研究

陳 萌

（泛亞汽車技術(shù)中心有限公司，上海 201201）

基于彈性皮帶的發(fā)動機(jī)附件驅(qū)動系統(tǒng)研究

陳 萌

（泛亞汽車技術(shù)中心有限公司，上海 201201）

針對新形勢下發(fā)動機(jī)附件驅(qū)動系統(tǒng)降成本減重量的需求，提出一種應(yīng)用彈性皮帶的方案。介紹了彈性皮帶的結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用狀況，結(jié)合某開發(fā)中的三缸發(fā)動機(jī)，給出了應(yīng)用彈性皮帶的兩種優(yōu)化方案，并進(jìn)行了一種方案的零部件選型。在驗(yàn)證階段，使用計算機(jī)動態(tài)仿真的方式確認(rèn)該方案可行，然后通過試制樣件并進(jìn)行實(shí)車動態(tài)測試，確認(rèn)該發(fā)動機(jī)應(yīng)用彈性皮帶的有效性?？偨Y(jié)了在附件驅(qū)動系統(tǒng)中應(yīng)用彈性皮帶的特點(diǎn)及效果。

彈性皮帶；附件驅(qū)動系統(tǒng)；低成本；優(yōu)化設(shè)計；動態(tài)仿真；整車測試

隨著各國對汽車燃油消耗及尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)不斷收嚴(yán)，更加節(jié)能環(huán)保的小排量車型開始受到整車廠及廣大消費(fèi)者的青睞。從發(fā)動機(jī)的發(fā)展方向來看，小型化、輕量化也已經(jīng)成為主流趨勢。此外，從2015 年開始，我國 1.6 L 及以下小排量發(fā)動機(jī)還能享受購置稅優(yōu)惠的政策，這更加刺激了市場對于小排量發(fā)動機(jī)的需求。但發(fā)動機(jī)小型化、輕量化的過程，是建立在車輛前艙空間縮小、整車價格敏感程度上升的基礎(chǔ)上，因此也對發(fā)動機(jī)下的各個子系統(tǒng)帶來了布置空間縮小、降成本減重量壓力上升等方面的挑戰(zhàn)。

發(fā) 動 機(jī) 附 件 驅(qū) 動 系 統(tǒng)（Front End Accessory Drive System，F(xiàn)EAD 系統(tǒng)）為發(fā)動機(jī)下一個重要的子系統(tǒng)，典型的 FEAD 系統(tǒng)可以簡單理解為由一個主動輪經(jīng)由一根多楔型非彈性皮帶驅(qū)動多個從動輪的系統(tǒng)。傳統(tǒng)的 FEAD 系統(tǒng)中有一個關(guān)鍵零部件：皮帶張緊器。其功用主要是提供足夠的皮帶張力，以保證各條被驅(qū)動的皮帶輪不會打滑[1]，同時也提供阻尼，以降低 FEAD 系統(tǒng)的振動[2]。皮帶張緊器根據(jù)固定方式及位置的不同，需要發(fā)動機(jī)本體提供額外的安裝點(diǎn)和安裝空間，在部分應(yīng)用中還會導(dǎo)致皮帶過長。由于張緊器的內(nèi)部零件本身對于沙、石、水、泥等污染物敏感，需要額外的擋泥板保護(hù)，導(dǎo)致應(yīng)用皮帶張緊器時需要大量的布置研究，且長期沒有有效的減重降本方案。

針對皮帶張緊器帶來的一些弊端，本文提出了一種 FEAD 系統(tǒng)優(yōu)化思路，在不降低系統(tǒng)性能表現(xiàn)的前提下，實(shí)現(xiàn)取消皮帶張緊器，從而達(dá)到同時降成本減重量的目的。

1 彈性皮帶簡介

1.1 皮帶結(jié)構(gòu)

目前乘用車發(fā)動機(jī)所使用的 FEAD 皮帶為 PK型多楔帶[3]，其結(jié)構(gòu)如圖 1 所示，主要由頂膠、線繩、粘合膠、楔膠組成。其中，皮帶的頂膠和楔膠目前市場上主流的選擇是三元乙丙（EPDM）橡膠[4]，不同廠商的配方略有差異，但對于皮帶的彈性模量變化貢獻(xiàn)并不大。

圖1 PK 型多楔帶結(jié)構(gòu)示意圖

根據(jù)芯線的不同，F(xiàn)EAD 皮帶主要分為 3 種：聚酯（Po1yester）線繩皮帶、芳綸（Aramid）線繩皮帶和尼龍（Ny1on）線繩皮帶。不同的芯線具有不同的彈性模量，一般情況下，芳綸線繩＞聚酯線繩＞尼龍線繩[5]，芳綸和聚酯線繩皮帶與尼龍線繩皮帶的彈性模量相差通常在一個數(shù)量級以上。芯線的彈性模量直接決定了皮帶的彈性模量，根據(jù)此特性，芳綸線繩和聚酯線繩皮帶也被稱為非彈性皮帶，尼龍線繩皮帶被稱為彈性皮帶。

1.2 工作原理

由于驅(qū)動輪對被驅(qū)動輪的動力輸入存在方向，故按照其旋轉(zhuǎn)方向的反向，每段皮帶跨長呈現(xiàn)出張力逐段下降的松緊邊現(xiàn)象，如圖2所示。為了避免在松邊張力過小帶來皮帶打滑的風(fēng)險，需要使用皮帶張緊器在松邊進(jìn)行張力穩(wěn)定。

圖2 某 FEAD 系統(tǒng)中的松緊邊示意圖

使用芳綸線繩和聚酯線繩的皮帶因其彈性模量巨大，相較皮帶張緊器而言，在 FEAD 系統(tǒng)中對張力穩(wěn)定的貢獻(xiàn)很小。而使用尼龍線繩皮帶因其彈性模量較小，可一定程度上替代皮帶張緊器進(jìn)行張力調(diào)節(jié)。本文所提出的減重降本的優(yōu)化方案，即使用彈性皮帶替代皮帶張緊器和非彈性皮帶。

1.3 發(fā)展及應(yīng)用狀況

彈性皮帶最初主要應(yīng)用于一些工業(yè)小型機(jī)械上，滿足小功率傳動需求，因其產(chǎn)品特性，逐漸進(jìn)入乘用車傳動皮帶的選擇范圍。但在最初的市場發(fā)展階段，因發(fā)動機(jī)升功率上升較快，車載電機(jī)功率迅速增長，且供應(yīng)商提供的彈性皮帶選擇范圍小等原因，一直未得到廣泛應(yīng)用。近年來，以法國哈金森[6]、美國蓋茨[7]等企業(yè)為主，各自推出了成熟的彈性皮帶產(chǎn)品，主機(jī)廠也可以根據(jù)自身的開發(fā)需求進(jìn)行彈性皮帶的設(shè)計選型。目前已有現(xiàn)代、福特等整車廠將彈性皮帶作為皮帶張緊器與非彈性皮帶的替代品應(yīng)用在四缸汽油機(jī)上，但尚未有主機(jī)廠在三缸機(jī)上的應(yīng)用案例。本文將結(jié)合某開發(fā)中的自然吸氣三缸汽油機(jī)，進(jìn)行應(yīng)用彈性皮帶優(yōu)化 FEAD 系統(tǒng)的可行性研究。

2 附件驅(qū)動系統(tǒng)布置優(yōu)化方案

以圖 3所示的 FEAD 系統(tǒng)為基礎(chǔ)，曲軸皮帶輪需3個附件，其中空調(diào)壓縮機(jī)與發(fā)電機(jī)、水泵分別由兩根獨(dú)立的皮帶驅(qū)動。驅(qū)動空調(diào)壓縮機(jī)與發(fā)電機(jī)的主輪系系統(tǒng)使用了皮帶張緊器和非彈性皮帶的組合對張力進(jìn)行穩(wěn)定調(diào)節(jié)。

圖3 某開發(fā)中的 FEAD 系統(tǒng)示意圖

針對目前的輪系布置，若應(yīng)用彈性皮帶，可產(chǎn)生兩種優(yōu)化方案。

2.1 優(yōu)化方案一

如圖4所示，使用彈性皮帶替代非彈性皮帶，取消皮帶張緊器，同時為保證曲軸皮帶輪和發(fā)電機(jī)皮帶輪的皮帶包角要求，需增加一個惰輪。本方案對發(fā)動機(jī)本體的更改影響較小，僅需在原皮帶張緊器處尋找一惰輪安裝位置即可。由于本方案實(shí)施周期更短，與驗(yàn)證窗口更吻合，后續(xù)的討論將基于此方案。

2.2 優(yōu)化方案二

如圖5所示，在方案一的基礎(chǔ)上，考慮到水泵的功率一般較小，可以使用多楔帶背部進(jìn)行驅(qū)動，將水泵布置在原惰輪的位置，并使用水泵皮帶輪替代惰輪。該方案可以取消一套輪系，進(jìn)一步優(yōu)化布置空間，同時極大地降低 FEAD 系統(tǒng)的成本。但是由于該方案需要對發(fā)動機(jī)本體、往復(fù)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)進(jìn)行較大的改動，考慮到變更成本及時間因素，只進(jìn)行了 FEAD 系統(tǒng)的靜態(tài)計算，未對此方案進(jìn)行如動態(tài)仿真、實(shí)車測試等進(jìn)一步的研究。但是從彈性皮帶的工作原理及該布置的布局而言，此方案是切實(shí)可行的。

圖4 優(yōu)化方案一示意圖

圖5 優(yōu)化方案二示意圖

3 零件設(shè)計選型

彈性皮帶：在原 FEAD 系統(tǒng)中，各帶輪均為 5槽，因此優(yōu)化方案一中將使用5槽的尼龍線繩彈性皮帶。根據(jù) FEAD 系統(tǒng)的靜態(tài)計算，皮帶的名義長度設(shè)置為 1 150 mm。

惰輪：惰輪的位置選擇由帶輪包角、皮帶最小跨長[8]、前蓋上可提供安裝點(diǎn)的區(qū)域三個因素決定；惰輪的尺寸及型號選擇主要由皮帶的彎曲強(qiáng)度、纏繞方式及軸承所承載的徑向載荷所決定[9]。基于以上設(shè)計輸入，優(yōu)化方案一中使用的惰輪設(shè)計為單排深溝球軸承、75 mm 直徑的平惰輪。

惰輪支架：在優(yōu)化方案一中，如果直接安裝惰輪，需要對發(fā)動機(jī)前蓋的設(shè)計進(jìn)行更改，但受制于更改周期較長，無法滿足試驗(yàn)窗口需求，所以選用一個過渡支架來連接皮帶張緊器安裝點(diǎn)到惰輪安裝點(diǎn)。同時過渡支架的設(shè)計應(yīng)當(dāng)滿足一定的振動模態(tài)及強(qiáng)度要求，需要進(jìn)行相應(yīng)的 CAE 分析[10]。

4 計算機(jī)動態(tài)仿真

計算機(jī)動態(tài)仿真是 FEAD 系統(tǒng)設(shè)計驗(yàn)證的重要環(huán)節(jié)，主要使用的工具是德國 Contecs Engineering Service 公司開發(fā)的 SimDrive3D 仿真軟件[11]。在該軟件中，針對優(yōu)化方案一的動態(tài)仿真輸入主要包括：

（1）發(fā)動機(jī)基本參數(shù)。

（2）飛輪型式及轉(zhuǎn)動慣量。

（3）皮帶基本參數(shù)。

（4）曲軸轉(zhuǎn)速波動。

（5）發(fā)電機(jī)和空調(diào)壓縮機(jī)的功率-轉(zhuǎn)矩曲線。

（6）各附件的轉(zhuǎn)動慣量。

（7）各皮帶輪的坐標(biāo)位置。

SimDrive 3D 會通過步長迭代的方法進(jìn)行各類仿真計算的輸出。本次仿真中，重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容包括以下幾個方面：

（1）在最小皮帶張力下的每兩個相鄰皮帶輪之間皮帶跨長 1/2 處的橫向抖動量[12]，以到平衡位置的最大距離衡量，要求不超過該段皮帶跨長的一定比例。

（2）在最小皮帶張力下的每個皮帶輪的打滑率[13]，以一定轉(zhuǎn)速域內(nèi)所有數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均打滑率和最大打滑率衡量，要求不超過一定百分比。

（3）在最大皮帶張力下的每個皮帶輪的徑向載荷，用于校核各個皮帶輪軸承壽命及安裝點(diǎn)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以滿足軸承壽命及安裝點(diǎn)強(qiáng)度要求為準(zhǔn)。

本次仿真的工況為發(fā)動機(jī)全油門，從怠速到斷油轉(zhuǎn)速，同時 FEAD 系統(tǒng)全負(fù)載，將系統(tǒng)的皮帶最小名義張力設(shè)置在 300 N，最大名義張力設(shè)置在600 N，中位名義張力設(shè)置在 450 N。優(yōu)化方案一的動態(tài)仿真結(jié)果如下：

圖6 最小皮帶張力下，空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪到曲軸皮帶輪，皮帶跨長抖動量

圖7 最小皮帶張力下，發(fā)電機(jī)皮帶輪到空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪，皮帶跨長抖動量

圖8 最小皮帶張力下，空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪打滑率

圖6為空調(diào)壓縮機(jī)到曲軸皮帶輪的皮帶跨長抖動量，圖7為發(fā)電機(jī)到空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪的皮帶跨長抖動量。紅藍(lán)線分別代表皮帶在橫向抖動的正向和負(fù)向上的最大抖動量，均在接受標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。

圖8～10是每個從動皮帶輪的打滑率，藍(lán)線為最大打滑率，紅線為平均打滑率，均在接受標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。

圖11是每個皮帶輪的中心載荷，根據(jù)與此前使用皮帶張緊器和非彈性皮帶組合的仿真結(jié)果及相應(yīng)的軸承壽命評估和安裝點(diǎn)載荷分析對比，每個皮帶輪的中心載荷均可接受。

從動態(tài)仿真結(jié)果可以看出，使用優(yōu)化方案一符合 FEAD 系統(tǒng)的性能要求。

圖9 最小皮帶張力下，發(fā)電機(jī)皮帶輪打滑率

圖10 最小皮帶張力下，惰輪打滑率

圖11 最大皮帶張力下，每個皮帶輪中心載荷

5 實(shí)車動態(tài)測試

第4節(jié)中作為系統(tǒng)激勵的曲軸轉(zhuǎn)速波動，是在發(fā)動機(jī)前期開發(fā)時的仿真結(jié)果，并未在真實(shí)車輛上進(jìn)行采集。為了進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)車應(yīng)用環(huán)境中，彈性皮帶性能是否如同預(yù)期，需要進(jìn)行實(shí)車動態(tài)系統(tǒng)驗(yàn)證。同時，在實(shí)車上測得的曲軸轉(zhuǎn)速波動，也可以成為提升 FEAD 系統(tǒng)動態(tài)仿真準(zhǔn)確性的一個重要方式。

針對優(yōu)化方案一，進(jìn)行了兩種名義張力的彈性皮帶樣件試制，分別略低于和略高于最小名義張力，并試制了惰輪及其在發(fā)動機(jī)前蓋上的安裝支架。出于整車前艙布置空間的限制及測試效率的考慮，實(shí)車動態(tài)測試僅進(jìn)行了空調(diào)壓縮機(jī)打滑率、發(fā)電機(jī)皮帶輪打滑率、曲軸皮帶輪到空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪皮帶跨長抖動量的測試。實(shí)車測試過程中，通過對發(fā)動機(jī)加載狀況、被驅(qū)動附件加載狀況進(jìn)行了不同的組合測試來進(jìn)行交叉驗(yàn)證。

限于篇幅，本文僅對最惡劣的工況進(jìn)行討論，即發(fā)動機(jī)與 FEAD 系統(tǒng)均全負(fù)載。實(shí)車測試數(shù)據(jù)如下：

圖12 ～ 15 分別為空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪及發(fā)電機(jī)皮帶輪在兩種皮帶名義張力下的打滑率，圖中紅線為峰值打滑率，綠線為平均打滑率。

圖16 ～ 17 為空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪到曲軸皮帶輪段在兩種名義張力下的皮帶跨長抖動量，圖中紅線和綠線分別表示皮帶橫向抖動的兩個方向的峰值，藍(lán)線為其中值。

從測試結(jié)果來看，空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪打滑率在兩種皮帶張力下均符合要求；空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪到曲軸皮帶輪的皮帶跨長抖動量均符合要求。

圖12 空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪實(shí)測打滑率（低于最小皮帶名義張力）

圖13 空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪實(shí)測打滑率（高于最小皮帶名義張力）

圖14 發(fā)電機(jī)皮帶輪實(shí)測打滑率（低于最小皮帶名義張力）

圖15 發(fā)電機(jī)皮帶輪實(shí)測打滑率（高于最小皮帶名義張力）

發(fā)電機(jī)皮帶輪打滑率在低皮帶名義張力下的低轉(zhuǎn)速區(qū)間時，峰值打滑率及平均打滑率均略超出接受標(biāo)準(zhǔn)；在高皮帶名義張力下，低轉(zhuǎn)速區(qū)間的峰值打滑率略超出接受標(biāo)準(zhǔn)。同時可以看出，提升皮帶的名義張力，對打滑率的下降有明顯影響。

1.4.1 癥狀積分 陰道炎的癥狀主要有外陰瘙癢或紅腫、陰道充血、白帶增多或異味等。按照陰道炎的嚴(yán)重程度分為0～3分的等級，其中3分說明有嚴(yán)重的陰道炎癥狀，2分說明有中度的陰道炎癥狀，1分說明有輕微的陰道炎癥狀，0分說明無陰道炎癥狀。在治療前后，評價陰道癥狀的總積分，積分越高說明越嚴(yán)重[3]。

圖16 空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪到曲軸皮帶輪，皮帶跨長抖動量（低于最小皮帶名義張力）

圖17 空調(diào)壓縮機(jī)皮帶輪到曲軸皮帶輪，皮帶跨長抖動量（高于最小皮帶名義張力）

針對該問題，結(jié)合測試過程中對于前艙異響的評估（并未出現(xiàn)明顯異響），并綜合中位名義張力的設(shè)計值、極限工況的出現(xiàn)概率及仿真結(jié)果，可以將此問題定義為低風(fēng)險問題，同時在方案正式量產(chǎn)化時給予更多關(guān)注。

綜合以上測試結(jié)果，可以進(jìn)一步證明使用彈性皮帶替代皮帶張緊器和非彈性皮帶是可行的。

6 結(jié)論

彈性皮帶在本文所研究的三缸自然吸氣發(fā)動機(jī)FEAD 系統(tǒng)中可以替代皮帶張緊器與非彈性皮帶的組合。該方案在皮帶橫向抖動與皮帶輪徑向載荷方面滿足要求，但發(fā)動機(jī)在低轉(zhuǎn)速高負(fù)載時，發(fā)電機(jī)皮帶輪處存在一定打滑風(fēng)險，該風(fēng)險可以通過多種手段來消除，例如提升發(fā)電機(jī)解耦皮帶輪的能力[14]，應(yīng)用曲軸解耦皮帶輪[15]，提升彈性皮帶名義張力等。但是需要注意皮帶名義張力的上升，會帶來 FEAD系統(tǒng)中各個摩擦副消耗的摩擦功上升，若使用該方法降低打滑風(fēng)險，需要進(jìn)一步驗(yàn)證摩擦功的影響。

對于方案一，取消皮帶張緊器，并使用彈性皮帶替代原非彈性皮帶，需增加惰輪及其安裝支架，F(xiàn)EAD 系統(tǒng)重量下降約 5%，成本節(jié)省約 3%，減重降本效果并不明顯，其目的主要在于驗(yàn)證彈性皮帶應(yīng)用的可行性。對于方案二，可以最大化彈性皮帶應(yīng)用所帶來的益處，簡化FEAD系統(tǒng)，降低布置難度，節(jié)約成本，值得繼續(xù)深入研究，在新項(xiàng)目上進(jìn)行更廣泛的結(jié)合與創(chuàng)新。

彈性皮帶因?yàn)槠浔旧韽椥阅Ａ枯^小，對張力變化敏感性更高，通常在裝配過程中需要額外安裝，會對量產(chǎn)生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍有潛在影響。在實(shí)際運(yùn)用中也需要進(jìn)一步評估該影響。

致謝

在此感謝哈金森工業(yè)橡膠制品（蘇州）有限公司在本項(xiàng)目的研究過程中給予樣件試制及測試安排方面的大力配合。

［1］劉際仁，葛紅 .多楔帶自動張緊器簡介［J］.內(nèi)燃機(jī)，2005（2）：46-49. LIU Jiren, GE Hong. Brief Introduction of an Automatic Wedge Be1t Tensioner［J］. Interna1 Combustion Engines，2005（2）：46-49.（in Chinese）

［2］胡玉梅，張登明，劉進(jìn)，等.一種自動張緊裝置阻尼系數(shù)影響因素的研究［J］.汽車工程，2013，35（9）：785-789. HU Yumei，ZHANG Dengming，LIU Jin，et a1. A Research on Factors Inf1uencing the Damping Coefficient of an Automatic Tensioner［J］. Automotive Engineering，2013，35（9）：785-789.（in Chinese）

［3］朱秀花，鄭國世，王勇，等 . 6BTAA 發(fā)動機(jī)前端輪系設(shè)計開發(fā)［J］.內(nèi)燃機(jī)與配件，2012（8）：9-12. ZHU Xiuhua，ZHENG Guoshi，WANG Yong，et a1. 6BTAA Engine FEAD Design Deve1opment［J］. Interna1 Combustion Engine & Parts，2012（8）：9-12.（in Chinese）

［4］陳志龍 . 發(fā)動機(jī)前端附件驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)測分析［D］. 廣州：華南理工大學(xué)，2013. CHEN Zhi1ong. The Design and Measurement Ana1ysis of Engine Front End Accessory Drive System［D］. Guangzhou：South China University of Techno1ogy，2013.（in Chinese）

［5］陸文龍 .汽車傳動帶發(fā)展與應(yīng)用［J］.中國橡膠，2010，26（20）：18-21. LU Wen1ong. Deve1opment and App1ication of Automotive Be1ts［J］. China Rubber，2010，26（20）：18-21.（in Chinese）

［6］Hutchinson［EB/OL]. http://www.hutchinson-asia.com/ index.php?page=po1y-v-ma.

［7］Gates［EB/OL］. http://www.gates.cn/up1oad/fckimage/fi1e/ AL-15-02.pdf.

［8］俞培泳，張敏 . TJ376QE 發(fā)動機(jī)多楔帶輪系的開發(fā)［J］.天津汽車，2004（2）：14-15. YU Peiyong，ZHANG Min. Deve1opment on TJ376QE Engine Po1y-rib Be1t［J］. Tianjin Auto，2004（2）：14-15.（in Chinese）

［9］劉文海，范志先 . 發(fā)動機(jī)帶傳動中皮帶壽命提高方法研究［J］. 客車技術(shù)與研究，2009，33（3）：14-16. LIU Wenhai，F(xiàn)AN Zhixian. Method Research on Improving Be1t Life in Engine Be1t Transmission［J］. Bus Techno1ogy and Research，2009（3）：14-16.（in Chinese）

［10］李宏典，呂兆平 . CAE 技術(shù)在 FEAD 安裝支架系統(tǒng)校核中的應(yīng)用［J］.裝備制造技術(shù)，2010（8）：151-152. LI Hongdian，LYU Zhaoping. App1ication of CAE Technica1 to FEAD Mounting System Check［J］. Equipment Manufacturing Techno1ogy，2010（8）：151-152.（in Chinese）

［11］Contecs［EB/OL］. http://www.contecs-engineering.de/ products/po1yvbe1t.htm1.

［12］FUJII A，YONEMOTO S，MIYAZAKI K，et a1. Ana1ysis of the Accessory Be1t Latera1 Vibration in Automotive Engines［J］. Society of Automotive Engineers of Japan，2002，23（1）：41-47.

［13］張智，上官文斌，許秋海 . 多楔帶傳動系統(tǒng)從動輪 - 帶滑移率的實(shí)測與優(yōu)化控制［J］.振動工程學(xué)報，2010，23（6）：616-619. ZHANG Zhi，SHANGGUAN Wenbin，XU Qiuhai. Measurement and Optimization Contro1 of S1ip Rate Between Driven Pu11ey and Be1t in Serpentine Be1t Drive System［J］. Journa1 of Vibration Engineering，2010，23（6）：616-619.（in Chinese）

［14］MICHELOTTI A C，PAZA A L，MAURICI A，et a1. Functiona1Testing of A1ternator Pu11eys in Chassis Dynamometer［J］. SAE Technica1 Paper，2013-36-0124.

［15］SHANGGUAN Wenbin，F(xiàn)ENG Xiao. Design of Iso1ation Pu11ey in Front of Crankshaft to Reduce Vibrations of Front End Accessory Drive System［J］. SAE Technica1 Paper，2015-01-2254.

作者介紹

陳萌（1988-），男，山東濟(jì)南人。碩士，中級工程師，主要從事發(fā)動機(jī)附件驅(qū)動系統(tǒng)及混合動力系統(tǒng)集成相關(guān)研究。

Te1：18601783132

E-mai1：meng318@gmai1.com

The Study on Engine Front End Accessory Drive System Based on Stretchy Belt

CHEN Meng
（Pan Asia Technical Automotive Center Co., Ltd，Shanghai 201201，China）

A new method to lower the cost and to reduce the weight of the front end accessory drive (FEAD) system was developed in this paper by applying stretchy belts. Firstly, the structure, functional principles and application status of stretchy belts were introduced. Then two optimization schemes for a 3-cylinder engine were provided and the parts selection based on one of the schemes was conducted. In validation phase, the FEAD dynamics simulation method was employed to confirm the feasibility of this scheme and the vehicle test results were used to validate the scheme. In the end, the characteristics and effects of application of stretchy belts are summarized.

stretchy belt；front end accessory drive；low-cost；optimization design；dynamics simulation；vehicle test

引用格式：

U464.13

：A

10.3969/j.issn.2095-1469.2017.03.08

2017-03-15 改稿日期：2017-03-30

上汽通用創(chuàng)新孵化基金項(xiàng)目（16-PAT-035）

陳萌 . 基于彈性皮帶的發(fā)動機(jī)附件驅(qū)動系統(tǒng)研究［J］.汽車工程學(xué)報，2017，7(3)：212-219.

CHEN Meng. The Study on Engine Front End Accessory Drive System Based on Stretchy Be1t［J］.Chinese Journa1 of Automotive Engineering，2017，7(3)：212-219.（in Chinese）