一种降低发动机阶次噪音的曲轴正时齿轮及其试验方法技术

本发明专利技术公开了一种降低发动机阶次噪音的曲轴正时齿轮及其试验方法，正时齿轮的齿底设有轴向的凹形通槽，能有效的降低正时系统的阶次噪音的声压级水平，提升整个发动机的NVH性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车发动机
，尤其涉及一种降低发动机阶次噪音的曲轴正时齿轮及其试验方法。
技术介绍
近年来，随着人们环境、健康意识的不断提高，车辆的舒适度及声品质越来越受到人们的关注，较高噪音和振动的车辆不仅对周围环境产生声污染，同时也危害驾驶员和乘客的健康。在竞争激烈的汽车市场上，提高车辆的噪音水平已成为新的竞争焦点和技术发展方向。众所周知，发动机是整车的主要振源，发动机的NVH性能也是整车NVH性能控制中最重要的一个环节。正时系统作为运动件，是影响发动机NVH性能的组成部分之一，提升正时系统的NVH性能能极大的改善整个发动机的NVH性能。目前，正时皮带系统的噪音一般分为振动噪音和啮合噪音两种，而正时皮带系统噪音产生的根本原因主要有以下几个方面：1、正时齿形皮带的振动；2、正时齿形皮带齿和正时带轮齿啮合产生的啮合噪音；3、正时齿形皮带和正时带轮啮合时相对运动产生的摩擦引起的啮合噪音；4、正时带轮的振动。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：发动机运转过程中，正时齿形皮带与正时齿轮相啮合，而正时齿形皮带和正时带轮的啮合节圆不可避免的会产生偏差，如图1-2所示，从而会引起啮合冲击或者摩擦，这种啮合冲击会对正时系统产生一个周期性的激励，使得正时齿形皮带产生横向振动，从而产生噪音。如果正时齿形皮带和正时齿轮的啮合频率与正时皮带系统的某一阶自然频率相匹配时，就会发生共振现象，进而产生更强烈的噪音。啮合噪音是正时系统运转时不可避免产生的固有声音，不可能彻底消除，只能通过某些零部件的结构或者性能参数变更进行优化，使其噪音水平在可接受的范围之内。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能有效的降低正时系统的阶次噪音的声压级水平，提升整个发动机的NVH性能的降低发动机阶次噪音的曲轴正时齿轮及其试验方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种降低发动机阶次噪音的曲轴正时齿轮，所述正时齿轮的齿底设有轴向的凹形通槽。所述凹形通槽位于所述正时齿轮的齿底的中部。所述凹形通槽宽度为0.8mm。所述凹形通槽宽度的槽底的两侧设有倒圆角，所述倒圆角的半径为0.5mm。所述凹形通槽的两端与所述齿底通过弧形圆滑连接。一种上述的降低发动机阶次噪音的曲轴正时齿轮的试验方法，包括如下步骤：1)、在一个固定时间内，在小负荷工况下，发动机从怠速升至最高转速，进行正时系统NVH测试；2)、在一个固定时间内，在半负荷工况下，发动机从怠速升至最高转速，进行正时系统NVH测试；3)、在一个固定时间内，在全负荷工况下，发动机从怠速升至最高转速，进行正时系统NVH测试；4)、在阶次噪音分贝值较大的一个或者多个转速下进行恒速NVH测试。上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，通过优化曲轴正时齿轮的齿形结构，改善曲轴正时齿轮和正时齿形皮带的啮合状况来降低正时系统的啮合噪音。能有效的降低正时系统的阶次噪音的声压级水平，提升整个发动机的NVH性能。附图说明图1为曲轴正时齿轮与正时齿形皮带啮合时产生气流噪音的原理示意图；图2为图1的局部放大图；图3为本专利技术实施例中提供的降低发动机阶次噪音的曲轴正时齿轮的结构示意图；图4为图3的局部放大图；图5为齿底轴向开凹形通槽的曲轴正时齿轮与老状态对比(阶次为曲轴正时齿轮齿数，即19阶)，其中虚线为齿底轴向开凹形通槽的曲轴正时齿轮；图6为齿底轴向开凹形通槽的曲轴正时齿轮与老状态对比(阶次为凸轮轴正时齿轮齿数，即38阶)，其中虚线为齿底轴向开凹形通槽的曲轴正时齿轮；上述图中的标记均为：1、正时齿轮，2、凹形通槽，21、倒圆角。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例一参见图3-6，一种降低发动机阶次噪音的曲轴正时齿轮，正时齿轮的齿底设有轴向的凹形通槽。凹形通槽位于正时齿轮的齿底的中部。凹形通槽宽度为0.8mm。凹形通槽宽度的槽底的两侧设有倒圆角，倒圆角的半径为0.5mm。凹形通槽的两端与齿底通过弧形圆滑连接。在曲轴正时齿轮的齿底处从发动机的轴向方向设计有一凹形通槽，如图3所示。通常，发动机正时系统运转时，正时齿形皮带和曲轴正时齿轮的啮合频率高，较高的啮合频率使得正时齿形皮带与曲轴正时齿轮啮合时快速的将两者之间的空气压缩后挤出，瞬间挤出的高压空气形成一股气流被释放，形成气流噪音，而采用本方案的曲轴正时齿轮，由于其齿轮齿底部开有凹形通槽，当正时齿形皮带与曲轴正时齿轮啮合时，被瞬间挤压的空气通过开通的凹槽两端或者一端释放出(一般情况下，曲轴正时齿轮轴向宽度比正时齿形皮带较宽)，不能形成高压气流，故而能降低气流噪音，从而降低整个正时系统啮合噪音，提升正时系统NVH性能。实施例二一种上述的降低发动机阶次噪音的曲轴正时齿轮的试验方法，包括如下步骤：1)、在一个固定时间内，在小负荷工况下，发动机从怠速升至最高转速，进行正时系统NVH测试；2)、在一个固定时间内，在半负荷工况下，发动机从怠速升至最高转速，进行正时系统NVH测试；3)、在一个固定时间内，在全负荷工况下，发动机从怠速升至最高转速，进行正时系统NVH测试；4)、在阶次噪音分贝值较大的一个或者多个转速下进行恒速NVH测试。试验结果如下：采用齿底开凹槽的曲轴正时齿轮进行正时系统NVH测试，能将正时系统的19阶阶次噪音降低4～12dB(A)，38阶阶次噪音降低3～10dB(A)，极大的改善了正时系统的NVH声压级水平，提高了整车的舒适性，如图5-6所示上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，通过优化曲轴正时齿轮的齿形结构，改善曲轴正时齿轮和正时齿形皮带的啮合状况来降低正时系统的啮合噪音。能有效的降低正时系统的阶次噪音的声压级水平，提升整个发动机的NVH性能。上面结合附图对本专利技术进行了示例性描述，显然本专利技术具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本专利技术的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本专利技术的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低发动机阶次噪音的曲轴正时齿轮，其特征在于，所述正时齿轮的齿底设有轴向的凹形通槽。

【技术特征摘要】
1.一种降低发动机阶次噪音的曲轴正时齿轮，其特征在于，所述正时齿轮的齿底设有轴向的凹形通槽。2.如权利要求1所述的降低发动机阶次噪音的曲轴正时齿轮，其特征在于，所述凹形通槽位于所述正时齿轮的齿底的中部。3.如权利要求2所述的降低发动机阶次噪音的曲轴正时齿轮，其特征在于，所述凹形通槽宽度为0.8mm。4.如权利要求3所述的降低发动机阶次噪音的曲轴正时齿轮，其特征在于，所述凹形通槽宽度的槽底的两侧设有倒圆角，所述倒圆角的半径为0.5mm。5.如权利要求4所述的降低发动机阶次噪音的曲轴正时齿轮，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李加旺，孟莉莉，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34