本發(fā)明屬于汽車發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種降低發(fā)動機階次噪音的曲軸正時齒輪及其試驗方法。

背景技術(shù)：

近年來，隨著人們環(huán)境、健康意識的不斷提高，車輛的舒適度及聲品質(zhì)越來越受到人們的關(guān)注，較高噪音和振動的車輛不僅對周圍環(huán)境產(chǎn)生聲污染，同時也危害駕駛員和乘客的健康。在競爭激烈的汽車市場上，提高車輛的噪音水平已成為新的競爭焦點和技術(shù)發(fā)展方向。

眾所周知，發(fā)動機是整車的主要振源，發(fā)動機的NVH性能也是整車NVH性能控制中最重要的一個環(huán)節(jié)。正時系統(tǒng)作為運動件，是影響發(fā)動機NVH性能的組成部分之一，提升正時系統(tǒng)的NVH性能能極大的改善整個發(fā)動機的NVH性能。

目前，正時皮帶系統(tǒng)的噪音一般分為振動噪音和嚙合噪音兩種，而正時皮帶系統(tǒng)噪音產(chǎn)生的根本原因主要有以下幾個方面：1、正時齒形皮帶的振動；2、正時齒形皮帶齒和正時帶輪齒嚙合產(chǎn)生的嚙合噪音；3、正時齒形皮帶和正時帶輪嚙合時相對運動產(chǎn)生的摩擦引起的嚙合噪音；4、正時帶輪的振動。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中，正時齒形皮帶與正時齒輪相嚙合，而正時齒形皮帶和正時帶輪的嚙合節(jié)圓不可避免的會產(chǎn)生偏差，如圖1-2所示，從而會引起嚙合沖擊或者摩擦，這種嚙合沖擊會對正時系統(tǒng)產(chǎn)生一個周期性的激勵，使得正時齒形皮帶產(chǎn)生橫向振動，從而產(chǎn)生噪音。如果正時齒形皮帶和正時齒輪的嚙合頻率與正時皮帶系統(tǒng)的某一階自然頻率相匹配時，就會發(fā)生共振現(xiàn)象，進(jìn)而產(chǎn)生更強烈的噪音。嚙合噪音是正時系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時不可避免產(chǎn)生的固有聲音，不可能徹底消除，只能通過某些零部件的結(jié)構(gòu)或者性能參數(shù)變更進(jìn)行優(yōu)化，使其噪音水平在可接受的范圍之內(nèi)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能有效的降低正時系統(tǒng)的階次噪音的聲壓級水平，提升整個發(fā)動機的NVH性能的降低發(fā)動機階次噪音的曲軸正時齒輪及其試驗方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種降低發(fā)動機階次噪音的曲軸正時齒輪，

所述正時齒輪的齒底設(shè)有軸向的凹形通槽。

所述凹形通槽位于所述正時齒輪的齒底的中部。

所述凹形通槽寬度為0.8mm。

所述凹形通槽寬度的槽底的兩側(cè)設(shè)有倒圓角，所述倒圓角的半徑為0.5mm。

所述凹形通槽的兩端與所述齒底通過弧形圓滑連接。

一種上述的降低發(fā)動機階次噪音的曲軸正時齒輪的試驗方法，包括如下步驟：

1)、在一個固定時間內(nèi)，在小負(fù)荷工況下，發(fā)動機從怠速升至最高轉(zhuǎn)速，進(jìn)行正時系統(tǒng)NVH測試；

2)、在一個固定時間內(nèi)，在半負(fù)荷工況下，發(fā)動機從怠速升至最高轉(zhuǎn)速，進(jìn)行正時系統(tǒng)NVH測試；

3)、在一個固定時間內(nèi)，在全負(fù)荷工況下，發(fā)動機從怠速升至最高轉(zhuǎn)速，進(jìn)行正時系統(tǒng)NVH測試；

4)、在階次噪音分貝值較大的一個或者多個轉(zhuǎn)速下進(jìn)行恒速NVH測試。

上述技術(shù)方案中的一個技術(shù)方案具有如下優(yōu)點或有益效果，通過優(yōu)化曲軸正時齒輪的齒形結(jié)構(gòu)，改善曲軸正時齒輪和正時齒形皮帶的嚙合狀況來降低正時系統(tǒng)的嚙合噪音。能有效的降低正時系統(tǒng)的階次噪音的聲壓級水平，提升整個發(fā)動機的NVH性能。

附圖說明

圖1為曲軸正時齒輪與正時齒形皮帶嚙合時產(chǎn)生氣流噪音的原理示意圖；

圖2為圖1的局部放大圖；

圖3為本發(fā)明實施例中提供的降低發(fā)動機階次噪音的曲軸正時齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3的局部放大圖；

圖5為齒底軸向開凹形通槽的曲軸正時齒輪與老狀態(tài)對比(階次為曲軸正時齒輪齒數(shù)，即19階)，其中虛線為齒底軸向開凹形通槽的曲軸正時齒輪；

圖6為齒底軸向開凹形通槽的曲軸正時齒輪與老狀態(tài)對比(階次為凸輪軸正時齒輪齒數(shù)，即38階)，其中虛線為齒底軸向開凹形通槽的曲軸正時齒輪；

上述圖中的標(biāo)記均為：1、正時齒輪，2、凹形通槽，21、倒圓角。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實施例一

參見圖3-6，一種降低發(fā)動機階次噪音的曲軸正時齒輪，

正時齒輪的齒底設(shè)有軸向的凹形通槽。

凹形通槽位于正時齒輪的齒底的中部。

凹形通槽寬度為0.8mm。

凹形通槽寬度的槽底的兩側(cè)設(shè)有倒圓角，倒圓角的半徑為0.5mm。

凹形通槽的兩端與齒底通過弧形圓滑連接。

在曲軸正時齒輪的齒底處從發(fā)動機的軸向方向設(shè)計有一凹形通槽，如圖3所示。通常，發(fā)動機正時系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時，正時齒形皮帶和曲軸正時齒輪的嚙合頻率高，較高的嚙合頻率使得正時齒形皮帶與曲軸正時齒輪嚙合時快速的將兩者之間的空氣壓縮后擠出，瞬間擠出的高壓空氣形成一股氣流被釋放，形成氣流噪音，而采用本方案的曲軸正時齒輪，由于其齒輪齒底部開有凹形通槽，當(dāng)正時齒形皮帶與曲軸正時齒輪嚙合時，被瞬間擠壓的空氣通過開通的凹槽兩端或者一端釋放出(一般情況下，曲軸正時齒輪軸向?qū)挾缺日龝r齒形皮帶較寬)，不能形成高壓氣流，故而能降低氣流噪音，從而降低整個正時系統(tǒng)嚙合噪音，提升正時系統(tǒng)NVH性能。

實施例二

一種上述的降低發(fā)動機階次噪音的曲軸正時齒輪的試驗方法，包括如下步驟：

1)、在一個固定時間內(nèi)，在小負(fù)荷工況下，發(fā)動機從怠速升至最高轉(zhuǎn)速，進(jìn)行正時系統(tǒng)NVH測試；

2)、在一個固定時間內(nèi)，在半負(fù)荷工況下，發(fā)動機從怠速升至最高轉(zhuǎn)速，進(jìn)行正時系統(tǒng)NVH測試；

3)、在一個固定時間內(nèi)，在全負(fù)荷工況下，發(fā)動機從怠速升至最高轉(zhuǎn)速，進(jìn)行正時系統(tǒng)NVH測試；

4)、在階次噪音分貝值較大的一個或者多個轉(zhuǎn)速下進(jìn)行恒速NVH測試。

試驗結(jié)果如下：

采用齒底開凹槽的曲軸正時齒輪進(jìn)行正時系統(tǒng)NVH測試，能將正時系統(tǒng)的19階階次噪音降低4～12dB(A)，38階階次噪音降低3～10dB(A)，極大的改善了正時系統(tǒng)的NVH聲壓級水平，提高了整車的舒適性，如圖5-6所示

上述技術(shù)方案中的一個技術(shù)方案具有如下優(yōu)點或有益效果，通過優(yōu)化曲軸正時齒輪的齒形結(jié)構(gòu)，改善曲軸正時齒輪和正時齒形皮帶的嚙合狀況來降低正時系統(tǒng)的嚙合噪音。能有效的降低正時系統(tǒng)的階次噪音的聲壓級水平，提升整個發(fā)動機的NVH性能。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。