一种正时链条传动系统及发动机的制作方法

1.本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种正时链条传动系统及发动机。


背景技术：

2.如图1所示，正时链条传动系统100设置在曲轴和凸轮轴之间，分别用于驱动曲轴和凸轮轴；在一些发动机中还设置有用于燃油供给的机油泵200，机油泵200也由正时链条传动系统100驱动。目前，随着市场对nvh(noise、vibration、harshness，噪声、振动与声振粗糙度)性能要求越来越高，在发动机中还设置有平衡轴系统，平衡轴系统通过配备平衡轴改善振动，可以显著降低发动机噪声，提升驾驶感受，为驾驶员与乘客提供静谧的乘坐环境，正时链条传动系统100还用于驱动平衡轴系统。
3.现有技术中，如图1所示，平衡轴系统包括左平衡轴400和右平衡轴300，正时链条传动系统100驱动右平衡轴300的前端使其转动，左平衡轴400和右平衡轴300通过齿轮传动，左平衡轴400的后端驱动机油泵200，平衡轴系统设置在机油泵200和正时链条传动系统100之间，导致机油泵200与正时链条传动系统100之间的轴向方向尺寸较大，占用发动机轴向空间更大，从而导致整机布置困难、装配过程复杂及生产效率低等问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种正时链条传动系统及发动机，减小轴向方向尺寸，使结构紧凑，降低占用发动机轴向空间，利用整机布置，降低装配难度，提高生产效率。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.一方面，提供一种正时链条传动系统，包括：
7.第一链轮，其具有第一排齿和第二排齿，所述第一链轮用于与外部曲轴连接；
8.第二链轮，其具有第三排齿和第四排齿；
9.第一链传动组件，包括进气凸轮轴链轮、排气凸轮轴链轮以及绕设于所述进气凸轮轴链轮、排气凸轮轴链轮和所述第一排齿上的第一链条；
10.第二链传动组件，包括第三链轮以及绕设于所述第二排齿、所述第四排齿和所述第三链轮上的第二链条；
11.第三链传动组件，包括机油泵链轮以及绕设于所述第三排齿和所述机油泵链轮上的第三链条，所述第一链条和所述第三链条位于同一平面上。
12.可选地，所述第一链条和所述第三链条位于所述第二链条的背离或朝向设置有平衡轴系统的一侧，且所述第一链条、所述第二链条、所述第三链条均为单面传动链条。
13.可选地，所述第三链轮和所述第四排齿的齿数相同，且所述第二排齿与所述第四排齿的齿数比为2:1。
14.可选地，所述第一排齿与所述第二排齿的齿数比为19:46，所述进气凸轮轴链轮、排气凸轮轴链轮与所述第一排齿的齿数比为2:2:1，所述第三排齿与所述第四排齿的齿数比为21:23，所述第三排齿与所述机油泵链轮的齿数比为1:2。
15.可选地，所述第一链轮、所述第二链轮和所述第三链轮呈三角形布置，且所述第一链轮位于所述第二链轮、所述第三链轮和所述机油泵链轮形成的区域之内。
16.可选地，所述第四排齿和所述第三链轮位于所述第二排齿的靠近所述进气凸轮轴链轮和所述排气凸轮轴链轮的一侧。
17.可选地，当外部的平衡轴系统设置有一个平衡轴时，所述第四排齿和所述第三链轮两者中的一个为惰轮，另一个用于与所述平衡轴连接；或
18.当外部的平衡轴系统设置有两个平衡轴时，所述第四排齿和所述第三链轮分别与所述两个所述平衡轴连接。
19.可选地，所述第一链传动组件、所述第二链传动组件和所述第三链传动组件分别包括第一张紧组件、第二张紧组件和第三张紧组件。
20.可选地，所述第一张紧组件包括设置于所述第一链条的外侧且间隔设置的第一定导轨和第一动导轨，还包括第一张紧器，其抵靠于所述第一动导轨背离所述第一链条的一侧；
21.所述第二张紧组件包括设置于所述第二链条外侧且间隔设置的第二定导轨和第二动导轨，还包括第二张紧器，其抵靠于所述第二动导轨背离所述第二链条的一侧；
22.所述第三张紧组件包括设置于所述第三链条外侧且间隔设置的第三定导轨和第三动导轨，还包括第三张紧器，其抵靠于所述第三动导轨背离所述第三链条的一侧。
23.可选地，所述第一张紧器和所述第二张紧器均为液压式张紧器，所述第三张紧器为扭簧式张紧器。
24.可选地，所述第一定导轨、所述第二定导轨和所述第三定导轨的外接触面均具有弧度。
25.另一方面，还提供一种发动机，包括曲轴、进气凸轮轴、排气凸轮轴、机油泵和平衡轴系统，还包括上述的正时链条传动系统，第一链轮与曲轴连接，进气凸轮轴链轮和排气凸轮轴链轮分别与所述进气凸轮轴和所述排气凸轮轴连接，机油泵链轮与所述机油泵连接，所述第三链轮和所述第四排齿两者中至少有一个与所述平衡轴系统中的平衡轴连接。
26.本发明的有益效果：
27.本发明提供的一种正时链条传动系统及发动机，第一链传动组件、第二链传动组件和第三链传动组件分别用于驱动进气凸轮轴链轮和排气凸轮轴链轮、第三链轮和第四排齿、机油泵链轮，具体地，正时链条传动系统安装于发动机时，第一链轮与曲轴连接，进气凸轮轴链轮和排气凸轮轴链轮分别与进气凸轮轴和排气凸轮轴连接，机油泵链轮与机油泵连接，第三链轮和第四排齿两者中至少有一个与平衡轴系统中的平衡轴连接，从而使正时链条传动系统具有发动机正时功能的同时，还具有了驱动机油泵和平衡轴系统等外附件的功能。
28.通过设置双排齿的第一链轮和第二链轮将第一链条和第二链条设置在同一平面上，即使其沿轴向设置在同一层，从而使三层传动结构从轴向长度上形成了两层传动结构，减小了轴向方向尺寸，结构紧凑，降低了占用发动机轴向空间，有利于发动机结构尽可能紧凑、更方便发动机整机布局、装配等，能够提高生产效率和降低生产成本。且平衡轴系统和机油泵分别通过第二链传动组件和第三链传动组件驱动，平衡轴系统与机油泵相互独立，互不干涉，提升了发动机整机布置自由度，且第三链轮和第二链轮能够分别用于驱动两个
平衡轴，互不干涉。
附图说明
29.图1是现有技术中的正时链条传动系统的结构示意图；
30.图2是本发明的具体实施方式提供的第一链轮的结构示意图；
31.图3是本发明的具体实施方式提供的第二链轮的结构示意图；
32.图4是本发明的具体实施方式提供的正时链条传动系统的结构示意图；
33.图5是本发明的具体实施方式提供的正时链条传动系统的主视图。
34.图中：
35.100、正时链条传动系统；200、机油泵；300、右平衡轴；400、左平衡轴；
36.1、第一链轮；11、第一排齿；12、第二排齿；
37.2、第二链轮；21、第三排齿；22、第四排齿；
38.3、第一链传动组件；31、进气凸轮轴链轮；32、排气凸轮轴链轮；33、第一链条；341、第一定导轨；342、第一动导轨；343、第一张紧器；344、第四定导轨；
39.4、第二链传动组件；41、第三链轮；42、第二链条；431、第二定导轨；432、第二动导轨；433、第二张紧器；434、第五定导轨；
40.5、第三链传动组件；51、机油泵链轮；52、第三链条；53、第三张紧组件；531、第三定导轨；532、第三动导轨；533、第三张紧器。
具体实施方式
41.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.本实施例提供了一种发动机，其包括曲轴、进气凸轮轴、排气凸轮轴、机油泵、平衡轴系统和正时链条传动系统，通过设置平衡轴系统改善振动，提高了nvh性能。本实施例还提供了一种正时链条传动系统，如图2-图5所示，其包括第一链轮1、第二链轮2、第一链传动组件3、第二链传动组件4和第三链传动组件5；具体地，第一链轮1具有第一排齿11和第二排
齿12，第一链轮1用于与外部曲轴连接；第二链轮2具有第三排齿21和第四排齿22；第一链传动组件3包括进气凸轮轴链轮31、排气凸轮轴链轮32以及绕设于进气凸轮轴链轮31、排气凸轮轴链轮32和第一排齿11上的第一链条33；第二链传动组件4包括第三链轮41以及绕设于第二排齿12、第四排齿22和第三链轮41上的第二链条42；第三链传动组件5包括机油泵链轮51以及绕设于第三排齿21和机油泵链轮51上的第三链条52，第一链条33和第三链条52位于同一平面上。
45.第一链传动组件3、第二链传动组件4和第三链传动组件5分别用于驱动进气凸轮轴链轮31和排气凸轮轴链轮32、第三链轮41和第四排齿22、机油泵链轮51，具体地，正时链条传动系统安装于发动机时，第一链轮1与曲轴连接，进气凸轮轴链轮31和排气凸轮轴链轮32分别与进气凸轮轴和排气凸轮轴连接，机油泵链轮51与机油泵连接，第三链轮41和第四排齿22两者中至少有一个与平衡轴系统中的平衡轴连接，从而使正时链条传动系统具有发动机正时功能的同时，还具有了驱动机油泵和平衡轴系统等外附件的功能。
46.通过设置双排齿的第一链轮1和第二链轮2将第一链条33和第二链条42设置在同一平面上，即使其沿轴向设置在同一层，从而使三层传动结构从轴向长度上形成了两层传动结构，减小了轴向方向尺寸，结构紧凑，降低了占用发动机轴向空间，有利于发动机结构尽可能紧凑、更方便发动机整机布局、装配等，能够提高生产效率和降低生产成本。且平衡轴系统和机油泵分别通过第二链传动组件4和第三链传动组件5驱动，平衡轴系统与机油泵相互独立，互不干涉，提升了发动机整机布置自由度，且第三链轮41和第二链轮2能够分别用于驱动两个平衡轴，互不干涉。
47.另外，外部曲轴驱动第一链轮1转动，从而带动第一链条33、进气凸轮轴链轮31和排气凸轮轴链轮32转动；曲轴通过一层第一链条33驱动凸轮轴，正时精度更高。
48.本实施例中，第一链条33和第三链条52位于第二链条42的背离设置有平衡轴系统的一侧，且第一链条33、第二链条42、第三链条52均为单面传动链条，具体可应用静音链nvh，相比于双面传动链条只能用套筒链nvh，其噪声小，且可靠性更好。其他实施例中，第一链条33和第三链条52位于第二链条42的朝向设置有平衡轴系统的一侧，具体可根据实际情况进行设定，轴向空间布置更加灵活。
49.可选地，如图4和图5所示，第三链轮41和第四排齿22的齿数相同，当同时连接平衡轴系统的两个平衡轴时，能够使两个平衡轴的转速相同；且第二排齿12与第四排齿22的齿数比为2:1，以降低平衡轴的转速，具体地可根据具体需要选用不同的齿数，其他实施例中，也可以选用不同的传动比。
50.可选地，如图2和图5所示，第一排齿11与第二排齿12的齿数比为19:46，进气凸轮轴链轮31、排气凸轮轴链轮32与第一排齿11的齿数比为2:2:1，具体地，进气凸轮轴链轮31的排气凸轮轴链轮32的齿数均为38，第三排齿21与第四排齿22的齿数比为21:23，第三排齿21与机油泵链轮51的齿数比为1:2，具体地，机油泵链轮51齿数为42，通过以上齿数分配保证了发动机运行时，单个链轮产生的啮合噪声不会出现同阶次的叠加，保证了其噪声在较低范围内。
51.可选地，第一链轮1、第二链轮2和第三链轮41呈三角形布置，相互间距较小，链条整体刚度更好，传动可靠性更高，且第一链轮1位于第二链轮2、第三链轮41和机油泵链轮51形成的区域之内，高度和宽度方向空间结构紧凑。
52.本实施例中，外部的平衡轴系统设置有两个平衡轴，第四排齿22和第三链轮41分别与两个平衡轴连接，能够满足四缸机的使用需求。其他实施例中，当外部的平衡轴系统设置有一个平衡轴时，如三缸或六缸发动机，第四排齿22和第三链轮41两者中的一个为惰轮，另一个用于与平衡轴连接，可以根据实际情况，安装平衡轴或者惰轮，适用性强，应用范围更广。
53.具体地，第二链轮2和第三链轮41的设置位置不进行限定，如图5所示，本实施例中，第二链轮2设置在第一链轮1的右侧，第三链条52由第二链轮2驱动也设置在第一链轮1的右侧，其他实施例中，第二链轮2也可以设置在第一链轮1的左侧，则第三链条52由第二链轮2驱动也设置在第一链轮1的左侧。
54.可选地，如图5所示，第四排齿22和第三链轮41位于第二排齿12的靠近进气凸轮轴链轮31和排气凸轮轴链轮32的一侧，能够降低整体尺寸，降低发动机的整体高度。其他实施例中，第四排齿22和第三链轮41位于第二排齿12的背离进气凸轮轴链轮31和排气凸轮轴链轮32的一侧，具体可根据实际布置情况进行灵活调整，不作限定。可选地，如图5所示，机油泵链轮51可以设置在第二链轮2的上方或者下方，根据实际情况进行灵活调整即可，不作限定。
55.可选地，如图4和图5所示，第一链传动组件3、第二链传动组件4和第三链传动组件5分别包括第一张紧组件、第二张紧组件和第三张紧组件53，提高了链传动可靠性。
56.具体地，如图4和图5所示，第一张紧组件包括设置于第一链条33的外侧且间隔设置的第一定导轨341和第一动导轨342，还包括第一张紧器343，其抵靠于第一动导轨342背离第一链条33的一侧，具体地，第一定导轨341和第一动导轨342分别设置于第一链条33位于第一链轮1的两侧，第一张紧器343顶紧第一动导轨342，使第一链条33为绷紧状态，提高第一链条33传动可靠性；进一步地，进气凸轮轴链轮31和排气凸轮轴链轮32之间的第一链条33上设置有第四定导轨344，能够抑制第一链条33抖动，防止第一链条33跳齿。进一步地，第一定导轨341的外接触面具有弧度，本实施例中，传动比为2:2:1，传动比较大，弧度半径为1350mm，弧度较大，有利于降低摩擦损耗。可选地，第一张紧器343为液压式张紧器，由于第一链轮1转速较高，可以增大张紧力，提高了可靠性；具体地，液压式张紧器可采用现有结构，不再赘述。
57.可选地，第二张紧组件包括设置于第二链条42外侧且间隔设置的第二定导轨431和第二动导轨432，还包括第二张紧器433，其抵靠于第二动导轨432背离第二链条42的一侧；具体地，第二定导轨431和第二动导轨432分别设置于第二链条42位于第三链轮41的两侧，第二张紧器433顶紧第二动导轨432，使第二链条42处于绷紧状态，提高了第二链条42传动可靠性；进一步地，第一链轮1和第二链轮2之间还设置有第五定导轨434，能够抑制第二链条42抖动，防止跳齿；进一步地，第二定导轨431接触面具有弧度，且弧度尺寸为2500mm，大弧度有利于降低摩擦损耗；由于第二排齿12和第三链轮41的齿数比为2:1，即速比为1:2，第三链轮41转速较高，第二张紧器433为液压式张紧器，增大张紧力，提高了可靠性。
58.可选地，第三张紧组件53包括设置于第三链条52外侧且间隔设置的第三定导轨531和第三动导轨532，还包括第三张紧器533，其抵靠于第三动导轨532背离第三链条52的一侧，第三定导轨531和第三动导轨532分别设置于机油泵链轮51的两侧，第三张紧器533顶紧第三动导轨532，使第三链条52处于绷紧状态，提高了第三链条52传动可靠性。可选地，第
三张紧器533为扭簧式张紧器，由于机油泵链轮51转速较低，第三张紧器533无需太大张紧力；具体地，扭簧式张紧器可采用现有技术，不再赘述。第三定导轨531的外接触面具有弧度，弧度大小为500mm，弧度较大可以降低摩擦损失。
59.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。