基于Simdrive 3D软件对某发动机前端轮系仿真分析

王俊然，程市，曾超，刘伦伦，王景新，王凤娟

（1.261061 山东省 潍坊市 内燃机可靠性国家重点实验室;2.261021 山东省 潍坊市 潍柴动力股份有限公司）

0 引言

随着用户对整车舒适性有更高的要求以及车用电器功率的不断增大，发动机前端附件驱动（Front End Accessory Drive，FEAD）系统布置越来越复杂，FEAD 系统的布置与设计将直接影响发动机的性能，进而影响到整车工作的可靠性和技术指标，因此，FEAD 系统布置也越来越引起业内的关注。目前，主要通过实验来验证发动机FEAD 系统的可靠性，但这样会耗费大量的人力物力，并且验证周期较长，因此对发动机FEAD系统的动态仿真分析十分重要。

本文针对某发动机的FEAD 系统，考虑曲轴转速波动、张紧轮性能、多楔带与带轮的摩擦系数和带轮的转动惯量等因素，利用Simdrive 3D 软件进行动态仿真，对各带段每楔皮带张力、张紧臂摆角、打滑率和抖动量等指标进行分析和评估，指导发动机的FEAD 系统的正向开发。

1 前端轮系布局及计算输入

1.1 附件位置

由于整车的发动机舱空间有限，所以，要确保轮系布局的紧凑性。考虑到皮带张力对多楔带有较大影响，在布置时，尽量将负荷较大的附件布置在曲轴皮带轮的紧边处[1-3]，负荷较小的附件布置在松边处，一般张紧轮布置在曲轴皮带轮的最松边。根据各附件的性能和转速需求确定其传动比，再通过曲轴皮带轮的直径和传动比确定各附件带轮的直径[4]。为减小对称循环弯曲应力对多楔带的影响，提高皮带寿命，带轮直径要尽量大一些，但带轮直径也不能过大，否则在转动过程中，会加大多楔带的离心力，降低皮带与带轮间的摩擦力，导致皮带打滑或横滚。……