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2 发动机问题描述
某知名OEM厂发动机进行改款和优化，其一是因为电气化需求加大，发电机最大输出电流需要提高至150 A，同时调整了发电机的安装位置；其二是将转向助力改为电子式，取消了原先带轮，发电机采用150 A同款，惰轮位置下移。原始设计中，助力转向泵带轮的包角较小，改型1采用刚性带轮时，惰轮的受力波动较大，图4中的黑色实心包络线为刚性带轮在全油门加速情况下的惰轮动态受力，可见其最大受力超过了2 000 N，最小时接近于ON。而在检验助力转向泵最大加载情况下设计的工况中，惰轮受力出现了明显的0N，动态表现为皮带打滑，后续表现为噪声。
改型2的变化较大，取消了一个带轮整体系统的张力有所下降，动态性能需要重新确定，初步判断曲轴到空调压缩机的带段抖动会比较大。在有限空间下，皮带单边抖动将拍击张紧器。
3 评判参数和测试方法
前端附件系统有很多评判参数，由于直接评价的是运行情况，参数与动态仿真和实际测试数据有关。主要的参数有：皮带的打滑情况，以百分比显示，体现传递动力的效率；皮带的振动幅度，与带段跨度长度有关，一般在跨度的10%（±5%）之内；各个附件的响应力，设置运动部件轴承的受力范围，比如水泵轴承最大受力为1500 N；张紧系统中张紧器的动态位移、工作位置和工作温度；惰轮和张紧轮的受力。
良好而全面的工况模拟是测试结果是否准确的判断标准之一，完整的测试项目应该能够覆盖实际使用中的各类情况，一般包括：发动机启动和停止，发动机半载和满载结合附件系统的加载情况，怠速结合附件系统的加载，需要考虑各个附件对系统的影响。
实例测试对象是客户提供的两辆安装了改款发动机的试验车，同时使用试验跑道用于特殊工况。计算打滑时，需要测量发动机无载荷，从高转速自由回落到怠速时轮系的转速。实际路况选取有一定倾角15°～30°、长度足够的坡道进行模拟，在坡底以全油门加速至坡顶，到可能的最高转速时放开油门让车自然下滑。为了保证安全，整个试验加速工况均锁定变速器3档。试验车达到满载质量，坡道工况也能够用来模拟发动机全载，而试验跑道的高速路段，全油门加速至发动机最高转速则用来模拟发动机半载工况。在检验助力转向泵对系统影响时需要极限工况，整车是将转向盘朝一个方向转到最大位置，从怠速急加速到发动机2 000 r/min以上，如果泵轮出现打滑噪声，此时也容易被发现。
4 动态优化性能分析和比较
针对改型1的问题，如图4惰轮的受力，分别是：黑色实线为普通刚轮，粗点划线为OAP，细点划线是OAD，得到明显的改善。使用OAP后，最小受力得到明显提高，虽然力最大值没有明显改善，但是整体系统打滑的风险已经没有了，尤其是使用OAD后，基本稳定在500～1000 N之间，张紧器的受力波动也不大。图5助力转向泵的打滑问题也得到了解决，在同样的工况下，泵轮的受力没有出现ON，出现打滑噪声的几率已经很小。
图6是发动机半载荷时张紧器的最大动态摆幅。可见使用OAD后，整体系统的张力波动很小，在低速段对张紧器的摆幅修正很大，这对于张紧器的寿命是很有好处的。
改型2（图7）在原始轮系结构上直接去掉了一个泵轮，系统减少了一个惯量参数，同时惰轮位置由于布局问题改变有限，皮带整体的受力都减少了，打滑和抖动的风险比较大。由于张紧器离曲轴至空调的皮带段比较近，皮带最大抖动时会拍击张紧器，使用OAP和OAD都很好解决了这个问题。
