同步带

在活塞发动机中，正时皮带（也称为凸轮皮带）或正时链条或正时齿轮组用于同步曲轴和凸轮轴的旋转。 这种同步可确保发动机的阀门根据活塞的位置在正确的时间打开和关闭。

在大多数活塞发动机中，凸轮轴与曲轴机械连接。 曲轴驱动凸轮轴（通过正时皮带、正时链条或推杆），进而驱动进气门和排气门。 这些阀门允许发动机吸入空气（或空气/燃料混合物）并呼出废气。

最常见的传动装置是齿形橡胶带、金属正时链条或一组齿轮。 皮带/链条/齿轮的齿与曲轴和凸轮轴啮合，从而使它们的运动同步。

在许多较旧的顶置气门发动机中，凸轮轴位于曲轴附近的机体中，因此通常使用简单的齿轮系统来驱动凸轮轴。 顶置凸轮轴发动机大多使用正时皮带或正时链条，因为它们更适合长距离传输驱动。

同步带一词通常是指橡胶齿形带。 同步带的优点通常是成本较低、摩擦损失减少、噪音较小，而且皮带传统上不需要润滑。 主要缺点是皮带会随着时间的推移而磨损，因此建议定期更换皮带。 通常建议同时更换发动机的水泵，因为在更换正时皮带的过程中水泵也容易磨损并且容易接近。

正时皮带通常位于发动机前面，并且通常位于盖子后面以防止灰尘和碎屑进入。在某些发动机设计中，正时皮带也可用于驱动其他部件，例如水泵和油泵。

正时皮带通常由橡胶制成，但有些皮带由聚氨酯或氯丁橡胶制成。 皮带的结构由绳索纤维（作为受拉构件）增强，齿面由织物覆盖层增强。

橡胶会随着温度升高和与机油接触而降解。 因此，在热的或泄漏的发动机中，同步带的预期寿命会降低。 此外，增强绳索的寿命也会受到水和防冻剂的影响，因此能够暴露在水中的安全带能够迅速将水排出很重要。

较旧的皮带具有梯形齿，导致齿磨损率高。 较新的制造技术允许弯曲的牙齿更安静且使用寿命更长。

制造商规格的正时皮带可能会在高转速下拉伸，从而延迟凸轮，从而延迟点火。 更强壮的售后皮带不会拉伸，并且会保留时间。 在设计同步带时，较宽的皮带会增加其强度，而较窄的皮带会减轻重量和摩擦。

同步带的常见故障模式是齿条脱落（留下光滑的皮带部分，驱动齿轮将在此处滑动）或纤维芯的分层和散开。 由于高强度纤维的特性，皮带断裂并不常见。 通常被忽视的是，与油和油脂混合的碎屑和污垢会在皮带和材料处缓慢磨损，从而加快磨损过程，导致皮带过早失效。

由于缺乏更换橡胶同步带的定期维护任务，金属正时链条在 1990 年代以来生产的汽车发动机中变得更加普遍。 虽然链条本身的磨损很小，但链条的润滑或张紧器和导链器的故障会导致维护问题。