發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶也叫發(fā)動(dòng)機(jī)同步帶，俗稱正時(shí)皮帶或正時(shí)皮帶。

發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶是發(fā)動(dòng)機(jī)氣門系統(tǒng)的重要組成部分，與曲軸相連，配合一定的傳動(dòng)比，保證進(jìn)排氣時(shí)間的準(zhǔn)確性。

發(fā)動(dòng)機(jī)換多少公里？

皮帶屬于橡膠件。眾所周知，橡膠會(huì)老化。汽車正時(shí)皮帶的使用壽命一般為2年，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的高溫、停車后的冷卻、油膩的雜質(zhì)、正時(shí)皮帶張緊器的不正確匹配以及安裝方法都會(huì)縮短正時(shí)皮帶的使用壽命。

因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)皮帶是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，為了避免發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)問題，4S門店會(huì)要求在行駛6萬公里左右后更換正時(shí)皮帶。如果是新車，同步帶一般會(huì)跑8-10萬公里。

更換正時(shí)皮帶后，由于車輛的折舊、使用和安裝，正時(shí)皮帶的使用壽命會(huì)相應(yīng)降低。為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，建議一年半到兩年更換一次正時(shí)皮帶，或者行駛6萬公里左右更換正時(shí)皮帶。一旦正時(shí)皮帶斷裂，凸輪軸的配氣順序?qū)⒉粫?huì)按照正時(shí)運(yùn)行，容易造成氣門與活塞碰撞，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成嚴(yán)重?fù)p壞。所以正時(shí)皮帶一定要按照原廠規(guī)定的里程或者時(shí)間來更換，否則后果會(huì)很嚴(yán)重。

正時(shí)皮帶是一個(gè)橡膠零件。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間的增加，正時(shí)皮帶及其附件，如正時(shí)皮帶張緊器、正時(shí)皮帶張緊器、水泵等都會(huì)磨損或老化。所以所有配備正時(shí)皮帶的發(fā)動(dòng)機(jī)都有嚴(yán)格的要求。正時(shí)皮帶和附件應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)定期更換。更換周期因發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)而異。一般車輛跑到6 ~ 10萬公里就會(huì)更換。具體更換周期以車輛保養(yǎng)手冊(cè)中的說明為準(zhǔn)。

發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶損壞的原因有哪些？

發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶運(yùn)行2 ~ 3年后，當(dāng)其芯達(dá)到疲勞壽命時(shí)，皮帶損壞是正常的。皮帶在長(zhǎng)期運(yùn)行后，由于芯線的疲勞壽命而損壞，是一種理想的皮帶失效模式。

圖1顯示了具有45度不均勻角度的鋸齒狀斷裂帶，這是由典型帶芯的正常疲勞壽命引起的。同步帶的齒也會(huì)失效，但這不是理想的帶失效模式。在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)下，雖然皮帶能保持原有的尺寸和形狀，但皮帶的齒會(huì)磨損。帆布裸露的纖維會(huì)使皮帶的齒看起來粗糙多毛，如圖2所示。

運(yùn)行2至3年后，皮帶無需采取任何改進(jìn)措施。皮帶的使用壽命會(huì)因用途不同和各種客觀因素而發(fā)生很大變化。影響皮帶使用壽命的因素包括傳動(dòng)功率水平、環(huán)境、皮帶安裝張力、皮帶與車輪的匹配、皮帶輪的質(zhì)量水平，甚至如何切割、包裝、運(yùn)輸和安裝皮帶。

安全帶彎曲失效和損壞

屈曲破壞模式通常表現(xiàn)為斷裂面的中心線呈直線排列。如圖3所示。

當(dāng)帶芯彎曲到非常小的直徑時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)這種故障模式。急劇彎曲會(huì)在很大的壓力下使皮帶的芯纖維彎曲損壞，從而降低皮帶的抗拉強(qiáng)度。皮帶屈曲故障是最常見的故障模式，通常與皮帶操作不當(dāng)、安裝張力過低、皮帶輪直徑過小以及皮帶輪中有異物有關(guān)。

操作不當(dāng)導(dǎo)致皮帶翹曲的原因包括儲(chǔ)存不當(dāng)、包裝不當(dāng)以及皮帶安裝前和安裝過程中的操作不當(dāng)。當(dāng)皮帶在過低的張力下運(yùn)行時(shí)，齒可能會(huì)跳動(dòng)，直到達(dá)到可接受的張力。這種現(xiàn)象被稱為自動(dòng)張力。當(dāng)皮帶的松邊或皮帶齒進(jìn)入從動(dòng)輪的凹槽時(shí)，可以最清楚地觀察到自動(dòng)張緊。當(dāng)皮帶自動(dòng)張緊時(shí)，皮帶齒將跳出皮帶輪的凹槽，直到皮帶緊邊處增加的張力迫使皮帶齒重新進(jìn)入皮帶輪的凹槽。當(dāng)皮帶被迫返回滑輪槽時(shí)，往往會(huì)導(dǎo)致皮帶與滑輪接觸點(diǎn)的急劇瞬間彎曲，從而導(dǎo)致帶芯損壞。這部分核心損壞稱為屈曲。如果緊邊張力不能使帶齒進(jìn)入滑輪槽，皮帶就會(huì)跳動(dòng)，卡扣失效或帶齒損壞。

當(dāng)皮帶進(jìn)入直徑過小的皮帶輪時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致帶芯損壞或卡扣失效。如果皮帶輪后面的惰輪低于規(guī)定的最小值，如果皮帶和皮帶輪之間有惰輪，或者即使用手將皮帶彎成小銳角，皮帶也不會(huì)彎曲。

傳動(dòng)系統(tǒng)中的異物也會(huì)導(dǎo)致安全帶彎曲。它們將在皮帶和皮帶輪之間形成銳角，導(dǎo)致皮帶芯彎曲。用工具將皮帶壓到皮帶輪上也會(huì)損壞皮帶。當(dāng)異物進(jìn)入或安裝時(shí)，皮帶被不合適的工具(如螺絲刀)損壞，皮帶不會(huì)立即失效，但會(huì)降低皮帶的整體壽命。

沖擊負(fù)載

當(dāng)被驅(qū)動(dòng)設(shè)備所需的間隙或周期性扭矩載荷大于正常水平時(shí)，沖擊載荷就會(huì)超過皮帶本身所能承受的力，沖擊載荷就會(huì)出現(xiàn)在傳動(dòng)系統(tǒng)中。往往會(huì)加劇皮帶的故障。普通V帶可以利用瞬時(shí)滑動(dòng)來減少?zèng)_擊載荷，但同步帶必須傳遞所有載荷。如圖4所示，嚴(yán)重的沖擊載荷將導(dǎo)致帶芯以粗糙和不均勻的方式斷裂。在皮帶輪中的瞬時(shí)沖擊載荷之后，皮帶的齒可能發(fā)展成齒根開裂和/或齒脫落。如果沖擊載荷僅出現(xiàn)一次，或者在皮帶的固定位置重復(fù)該循環(huán)，則皮帶的其余齒可能看起來仍然正常。圖5顯示了牙根開裂如何在牙齒中蔓延。在齒根形成的裂紋有時(shí)會(huì)蔓延到齒尖。當(dāng)裂縫積累太多時(shí)，牙齒就會(huì)被切掉，只剩下一部分牙齒。

被驅(qū)動(dòng)設(shè)備產(chǎn)生的沖擊負(fù)荷可能是傳輸系統(tǒng)運(yùn)行的固有部分，也可能來自意外和惡劣的情況，如擁塞。如果傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊載荷不可避免，就要提高皮帶的芯部強(qiáng)度，或者把同步帶傳動(dòng)換成可以間歇打滑的V帶。

皮帶安裝張力過高

正時(shí)皮帶安裝張力過大會(huì)導(dǎo)致皮帶齒剪切或斷裂。很多張力過大的皮帶，明顯會(huì)在皮帶齒面留下齒磨損的痕跡。圖6是帶的斷裂表面區(qū)域和齒根的示例。根部裂紋通常通過芯線延伸至其相鄰裂紋，個(gè)別帶齒會(huì)慢慢脫落。圖7是大滑輪上過緊皮帶的軌跡。皮帶表面壓力過大，會(huì)造成皮帶大面積磨損，最終導(dǎo)致皮帶芯裸露。為了防止這種磨損，有必要準(zhǔn)確設(shè)置正確的皮帶安裝張力值。

皮帶安裝張力太低。

中高負(fù)荷傳動(dòng)系統(tǒng)中的低安裝張力也會(huì)導(dǎo)致皮帶過早損壞。通常張力過低導(dǎo)致的皮帶失效模式是跳齒。皮帶跳齒是指皮帶的齒從其對(duì)應(yīng)的輪槽中爬出，皮帶根部不再承受負(fù)荷。負(fù)載進(jìn)一步作用在皮帶的側(cè)面，使皮帶的齒彎曲，然后跳動(dòng)。當(dāng)齒滾動(dòng)時(shí)，橡膠可以沿著芯線從齒根撕裂。隨著橡膠撕裂的擴(kuò)展，皮帶的齒開始從皮帶上剝離，如圖8所示。跳齒過多導(dǎo)致的故障可能看起來像橡膠和繩子的粘性不夠。但是，由于粘度不足引起的故障，皮帶中的裸芯線

當(dāng)皮帶的齒爬出滑輪槽自動(dòng)張緊時(shí)，很容易在橡膠撕裂、齒脫落之前，皮帶就跳開了。跳齒引起的帶芯損壞往往導(dǎo)致帶強(qiáng)度過早失效。這種損傷類似于屈曲破壞導(dǎo)致的巖心斷裂(純斷裂)和沖擊載荷導(dǎo)致的斷裂(鋸齒和角狀)。如果皮帶在自張緊并保持運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不跳動(dòng)，在這種情況下，往往會(huì)出現(xiàn)帶齒過度磨損的情況。這種齒磨損稱為鉤磨損，因?yàn)槠У凝X與皮帶輪不匹配，如圖9所示。吊鉤磨損是由于皮帶安裝張力不足和弱傳動(dòng)系統(tǒng)在低張力下中心距變化造成的。

一般來說，增加皮帶安裝張力可以防止皮帶跳齒和吊鉤過早磨損。如果增加安裝張力后仍無法防止皮帶故障，可能是傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不夠牢固，無法防止跑偏。為了提高帶的性能，需要提高傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的支撐力。如果增加安裝張力不現(xiàn)實(shí)，增加皮帶輪直徑可以使皮帶在低張力下傳遞更高的載荷。適當(dāng)?shù)陌惭b張力值可以從蓋茨的設(shè)計(jì)軟件中獲得，通過設(shè)計(jì)手冊(cè)計(jì)算或由蓋茨的銷售人員支持。

滑輪不平行

皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，皮帶輪軸有一定角度，或皮帶輪齒廓有錐度問題。由于皮帶上的負(fù)載不均勻，皮帶齒之間會(huì)產(chǎn)生不均勻的擠壓。皮帶失效往往從齒根處的裂紋開始，或者從皮帶負(fù)荷張力最高的一側(cè)開始，擴(kuò)展到整個(gè)皮帶寬度，最終導(dǎo)致皮帶齒的剪切。由于纖維張力較大，皮帶被嚴(yán)重?cái)D壓的一側(cè)也可能出現(xiàn)明顯磨損，皮帶可能會(huì)向外爬出或滾到皮帶輪邊緣。圖10表明，高纖維張力導(dǎo)致皮帶一側(cè)的嚴(yán)重磨損。

當(dāng)皮帶在法蘭不平行的皮帶輪上運(yùn)行時(shí)，如果皮帶被擠壓在兩個(gè)相對(duì)的法蘭之間，將會(huì)造成皮帶兩側(cè)的嚴(yán)重磨損。在這種情況下，皮帶將從齒根開裂或從兩側(cè)撕裂。這種撕裂最終會(huì)蔓延到整條皮帶，導(dǎo)致皮帶齒的剪切。當(dāng)皮帶在帶法蘭的滑輪和不帶法蘭的滑輪兩側(cè)運(yùn)行時(shí)，如果兩個(gè)滑輪不平行，皮帶的一部分會(huì)向不帶法蘭的滑輪運(yùn)動(dòng)，不帶法蘭的滑輪中的這部分皮帶將承受全部載荷，運(yùn)行一段時(shí)間后可能會(huì)產(chǎn)生集中磨損區(qū)。圖11顯示了大多數(shù)齒面的集中磨損，但其他地方?jīng)]有磨損。磨損區(qū)域下方可能有根部裂紋。皮帶強(qiáng)度或齒面疲勞將最終導(dǎo)致皮帶過早失效。

不合格滑輪

皮帶過早失效通常很難識(shí)別，是皮帶輪生產(chǎn)不符合標(biāo)準(zhǔn)，還是皮帶磨損超標(biāo)。部分原因是當(dāng)皮帶出現(xiàn)故障時(shí)，很少有人仔細(xì)檢查皮帶輪，但通常認(rèn)為是皮帶本身的問題。當(dāng)皮帶在尺寸有問題的滑輪上運(yùn)行時(shí)，其齒側(cè)會(huì)高度磨損，皮帶側(cè)的帆布會(huì)變得模糊或片狀。如圖12所示。圓弧齒帶(HTD，GT2)在直徑過小的滑輪系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)，會(huì)造成帶體大面積開裂，皮帶會(huì)因張緊而斷裂，如圖13所示。齒形梯形帶(XL，L，H)通常在齒根處開裂或被齒切斷，但帶的拉伸斷裂并不常見。過度張緊可能會(huì)導(dǎo)致皮帶輪磨損加劇。有時(shí)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)的皮帶的齒面或帆布已經(jīng)完全磨損，說明皮帶輪也磨損了。皮帶磨損時(shí)，其芯線會(huì)與皮帶輪接觸，導(dǎo)致皮帶輪周圍的凹槽磨損。滑輪齒頂部的突起是滑輪磨損的標(biāo)志，如圖14所示。注意：地面很尖。最好用螺絲刀感覺一下，防止劃傷手。在這種情況下，應(yīng)該更換皮帶輪。在腐蝕性空氣中，滑輪最容易快速磨損。磨損嚴(yán)重的滑輪通常表現(xiàn)為槽的磨損和滑輪外徑的減小。皮帶輪磨損引起的皮帶失效通常表現(xiàn)為皮帶齒底的拋光損傷和齒的局部尺寸變形。鍍硬鉻滑輪可延長(zhǎng)其使用壽命

皮帶在徑向跳動(dòng)滑輪系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)，滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，皮帶的張力會(huì)周期性地上升和下降。跳得越多，最大張力就會(huì)升得越高。受此影響，齒底看起來像是被壓碎了，如圖15所示。壓壞的帶體可能類似于中等大小的皮帶輪運(yùn)行時(shí)皮帶張力過大造成的現(xiàn)象。然而，極端的周期性張力變化經(jīng)常導(dǎo)致帶齒撕裂或帶拉伸斷裂。當(dāng)它安裝在滑輪錐套上或在最小滑輪光滑孔的基礎(chǔ)上鉸孔時(shí)，很容易發(fā)生跳動(dòng)。如何按標(biāo)準(zhǔn)安裝，如何保證軸孔的配合，在閘門的相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)中有詳細(xì)說明。

空氣腐蝕

皮帶在混砂機(jī)、鐵礦石加工設(shè)備、磷礦開采和輸送設(shè)備等有腐蝕性空氣的應(yīng)用領(lǐng)域運(yùn)行時(shí)，齒側(cè)高度和帶齒底部會(huì)發(fā)生磨損，磨損區(qū)域往往是光亮的。圖16顯示了在高腐蝕性環(huán)境中具有強(qiáng)保持力GT2的磨損皮帶。在腐蝕性空氣中，滑輪通常磨損很快，因此滑輪和皮帶應(yīng)一起更換。為了延長(zhǎng)皮帶和皮帶輪的使用壽命，最好安裝一個(gè)用潔凈空氣加壓的密封罩，防止腐蝕性粉塵進(jìn)入和污染。

高溫降解

橡膠帶長(zhǎng)時(shí)間在高溫(高于85)下工作，工作過程中橡膠部分會(huì)因彎曲而變硬，背部會(huì)開裂。這些裂紋平行于牙齒的方向，經(jīng)常出現(xiàn)在牙齒的中間。如圖17所示。鋸齒狀剪切也會(huì)導(dǎo)致拉伸斷裂。

耐高溫橡膠帶結(jié)構(gòu)可用于這種需要高溫環(huán)境的應(yīng)用。這些特殊的皮帶結(jié)構(gòu)提高了皮帶的使用壽命。如果您想了解特殊耐高溫帶是否可以提高特殊應(yīng)用的帶的性能，請(qǐng)聯(lián)系蓋茨的銷售人員。蓋茨GT2帶具有強(qiáng)大的保持力由熱塑性聚氨酯(熔點(diǎn))制成。當(dāng)溫度超過85時(shí)，帶齒可能變軟和變形。此外，芯線將完全失去支撐帶體的能力。圖18是暴露在高溫下的具有強(qiáng)保持力GT2的帶。

化學(xué)降解

橡膠帶在揮發(fā)性有機(jī)溶劑和臭氧環(huán)境中的失效與高溫環(huán)境中的失效相似。橡膠會(huì)變硬，皮帶背面會(huì)開裂。但是，開裂的形式并不一致，因?yàn)橄鹉z結(jié)構(gòu)的硬化幾乎發(fā)生在皮帶的表面，這可能導(dǎo)致皮帶的縱向和橫向開裂，并可能產(chǎn)生各種形狀。

當(dāng)異物進(jìn)入皮帶輪和皮帶之間時(shí)，會(huì)損壞皮帶齒和芯線。核心通常在內(nèi)部斷裂(如圖19所示)或由于過度彎曲而迅速失效(如圖20所示)。

有些芯線斷了之后，整條皮帶的抗拉強(qiáng)度會(huì)大大降低。這也導(dǎo)致皮帶壽命顯著縮短。如果發(fā)現(xiàn)皮帶損壞，更換皮帶并檢查皮帶輪。如發(fā)現(xiàn)滑輪損壞，應(yīng)及時(shí)更換。

一般60000-80000公里后要更換正時(shí)皮帶。就算你車上有同步帶，一旦壞了，你自己也換不了。如果發(fā)動(dòng)機(jī)的正時(shí)皮帶斷裂，需要重新調(diào)整正時(shí)，否則發(fā)動(dòng)機(jī)可能報(bào)廢。所以當(dāng)總里程達(dá)到6-8萬公里時(shí)，建議考慮更換。