[实用新型]智能可变气门调节装置带轮

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及一种智能可变气门调节装置带轮。属于汽车零件领域。特别是粉末冶金汽车零部件领域。

(二)背景技术

随着世界经济的发展，如石油等不可再生能源储量越来越少，这使各国政府都鼓励降低能耗的产品的研发。智能可变气门调节装置(以下简称VVT)是目前国际各大汽车厂刚推出的汽车节油装置。主要工作原理为通过该装置在汽车发动机工作时调节进排气门口的高低，以利用缸内燃烧余气的能量和及时根据汽车的行驶状况，如加速，减速，匀速情况调节发动机输出扭矩，以最大限度的利用能源。VVT带轮是VVT系统的主要构成部件，主要通过外齿参与皮带传动，将发动机转速反映到VVT系统，起到控制气门高低的正时作用。

智能可变气门调节装置带轮，主要用于1.6L-2.4L排量的家用小轿车。所用粉末冶金材料为：FD-0205-50。其结构设计如图5～7所示，由皮带轮、油泵底板、油泵泵体和轴承组成。油泵底板采用冲压A3钢件。通过螺栓与带轮联结。轴承通过钎焊与泵体底板联结。其主要存在以下不足：

1、所用粉末冶金材料为：FD-0205-50，材料成本相对较高。

2、皮带轮与油泵底板采用螺栓连接，如图5～7，连接零件多，组装工序多，材料及制造成本相对较高。

(三)发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种材料及制造成本相对较低的智能可变气门调节装置带轮。

本实用新型的目的是这样实现的：一种智能可变气门调节装置带轮，所述调节装置带轮包括皮带轮、油泵底板和油泵泵体，所述油泵底板与皮带轮采用一体化设计，所述油泵泵体与皮带轮之间用联结螺栓直接联结；所述皮带轮、油泵底板和油泵泵体所用粉末冶金材料为：FC-0205-40。

与以往智能可变气门调节装置带轮相比，本实用新型具有如下特点：

1、在VVT系统起作用的0-5000rpm(发动机转速，以下同)内，通过有限元模拟分析，发现在1.6L～2.4L发动机系统中，VVT带轮极端工作状态的最大应力出现在中部，即2200转附近，其最高应力为113Mpa(如图1)，考虑25％的安全系数，设计应力为＞135Mpa。参照MPIF-35标准，选择适合材料牌号为FC-0205-40，其疲劳强度(疲劳应力)为140Mpa，与目标最接近，成本相对FD-0205-50降低50％。

2、屏弃以往螺栓连接皮带轮与油泵底板方式，可减少原系统零件(连接螺栓)六件，减少组装工序三道。但原结构底板是致密的钢板，而粉末冶金属于不致密材料，作为油泵底板存在漏油风险。因油泵工作额定压力为1.0Mpa，设计将本带轮密封性定为＞1.5Mpa。为达到此目的，通过在将VVT带轮于550℃水蒸气处理2h，使VVT带轮内部的空隙被致密Fe₃O₄填充满。密封性可达到1.7～2.3Mpa，完全解决了漏油风险。通过水蒸气处理工序，VVT带轮其他物理性能不变或稍有提升(附图8)。

3、本实用新型带轮同时具有“正时”功能与“油泵泵体”功能，同时降低系统质量0.9kg。同时采用粉末冶金工艺，使粉末冶金的适合大批量生产，质量稳定，节材省能。

综上，采用本实用新型的智能可变气门调节装置带轮，比国际上目前通用的VVT带轮减少五件零件，减少组装工序四道，通过有限元模拟分析确定材料为普通的FC-0205-40而不是目前所用昂贵的FD-0205-50，得到了很大的经济效果：共计可以节省成本72％，每万件产品可节省成本62000～94000元(视零件用于发动机排量1.6L-2.4L而定)。

(四)附图说明

图1为模似智能可变气门调节装置带轮带轮应力-转速分布图。

图2为本实用新型智能可变气门调节装置带轮结构示意图。

图3为图2的A-A剖示图。

图4为图3的后视图。

图5为以往智能可变气门调节装置带轮结构示意图。

图6为图5的B-B剖示图。

图7为图5的后视图。

图8为本实用新型带轮与以往带轮物理性能对比图。

图中附图标记：

皮带轮1

油泵底板2

油泵泵体3

联结螺栓4

正时标记5(保证外齿型与芯轴定位)

输油槽与正时定位6

轴承7

钎焊处8

联结螺栓9。

(五)具体实施方式

参见图2～4，本实用新型涉及的智能可变气门调节装置带轮，所述调节装置带轮主要由皮带轮1、油泵底板2和油泵泵体3组成。所述油泵底板2与皮带轮1采用一体化设计，所述油泵泵体3与皮带轮1之间用联结螺栓4直接联结；所述皮带轮1、油泵底板2和油泵泵体3所用粉末冶金材料为：FC-0205-40。将粉末冶金智能可变气门调节装置带轮于550℃±50℃水蒸汽处理2h±0.5h。