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汽车传动带是汽车发动机重要的零部件,也是传动带重要的组成部分。可以说,传动带的许多技术进步和发明与汽车工业的发展息息相关,如V带发明,切边V带、多楔带和同步带的快速发展,氢化丁腈橡胶(HNBR)应用于氢丁胶同步带、三元乙丙橡胶(EPDM)应用于多楔带等,都是为了适应汽车工业最新技术要求而获得迅速发展的。
短纤维补强同步带
自1975年HNBR首件专利公布以来,HNBR已逐渐发展成为当今世界汽车同步带生产首选的标准弹性体材料。日本HONDA公司于1985年首次生产出装备有以HNBR为基材制作的传动带的新型汽车。德国BWM公司亦于1997年通过由日本进口的HNBR同步带而成为欧洲第一家装有HNBR同步带的汽车生产厂家。上世纪90年代后期,全世界汽车工业发展迅速,市场竞争激烈,汽车生产厂家纷纷想方设法通过最大限度地延长凸轮轴传动同步带的使用寿命来提高汽车发动机的工作性能,目前,世界上几乎所有的汽车生产厂家都在通过采用HNBR同步带来提高汽车的产品质量。实践证明,在一般行驶条件下HNBR同步带的工作寿命可达100000-150000km。
现代的汽车对同步带的要求是:使用寿命达250000-300000km;使用温度-35-150%,瞬时高温可达175%;耐油性≥CR;150℃下台架寿命可达3000h,而且在提高耐油性能时不牺牲其低温性能,带齿的动态储存模量≥1.4MPa。要达到如此高的条件,只有采用过氧化物硫化的HNBR/甲基丙烯酸锌(ZMA)复合物与芳纶短纤维补强的复合材料。
大陆公司采用HNBR/ZMA与芳纶短纤维配合制造HSN-POWER寿命HNBR同步带在汽油机使用,其寿命已超过240000km,已接近与“发动机同寿命”的目标。
有背布同步带
汽车同步带由于制造工艺的限制,带的背部一般都是纯橡胶,由于现在汽车同步带在使用时背部需同时带动其它部件如油泵及张紧机构,尤其是直喷式柴油发动机。要求要有很大的张紧力,这样对背部磨损非常大,纯橡胶无法达到要求。如将带的背部做成有布,则可大大提高带的背部耐磨性。如大陆的“ContiDieselRunner”同步带就是如此结构。
耐油同步带
自上世纪60年代,美国通用公司首次将同步带用于新开发的顶制式凸轮(OHC)发动机替代原来使用的滚珠链条以来,由于同步带具有同步性能好、噪音小、无需润滑、重量轻、成本低和维修方便等诸多优点,迅速在汽车发动机正时传动机构使用,尤其是小排量发动机,几乎占100%。但是进入新世纪,随着现代轿车发动机强化程度的不断提高,排放法规不断加严,维护周期的不断延长(240000km甚至300000km),正时传动机构的负荷不断增大,对配气正时的精度要求也越来越高,同步带已越来越难满足现代轿车发动机苛刻的要求,再加上正链条技术的提高如强度、耐磨、降噪和优化设计等,克服了链条自身存在的缺点,凸现链条传动大功率、无需维护和耐热、耐油等固有的优点,因此近年来汽车发动机正时传动机构有倾向于使用链条的趋势。
为了与链条竞争,近年来国外传动带厂家如大陆、盖茨和特高等开发了耐油同步带,即同步带可以像链条一样直接与润滑油接触,省略张紧轮而用导轨张紧和导向,这样可以降低带的摩擦系数30%,结构空间跟更为紧凑。
耐油同步带是传动带技术的一大突破,改变了传动带不能与矿物油接触的传统观念。
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