一种气门间隙的测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及发动机测量设备技术领域，尤其涉及一种气门间隙的测量方法及装置。该测量方法包括：根据发动机工作状态下的驱动机构的应变力、以及凸轮轴转角，确定驱动机构的应变力与凸轮轴转角之间的变量关系，作为第一变量关系；根据凸轮轴转角，确定挺柱升程量，以确定凸轮轴转角与挺柱升程量之间的变量关系，作为第二变量关系；对比第一变量关系和第二变量关系，确定气门间隙消除时刻，以确定气门间隙消除时刻对应的机构参数；根据气门间隙消除时刻对应的机构参数，确定气门间隙值。基于该方法提出装置，能精确判断工作状态下的气门间隙消除时刻，从而得到气门间隙值，为配气机构运动学及动力学分析、以及配气机构的优化设计提供重要的数据支持。

【技术实现步骤摘要】
一种气门间隙的测量方法及装置
本专利技术涉及发动机测量设备
，尤其涉及一种气门间隙的测量方法及装置。
技术介绍
气门的作用是专门负责向发动机内输入空气并排出燃烧后的废气。从发动机结构上，分为进气门和排气门。进气门的作用是将空气吸入发动机内，与燃料混合燃烧；排气门的作用是将燃烧后的废气排出并散热。发动机工作时，气门将因温度的升高而膨胀。如果气门及其传动件之间在冷态下无间隙或间隙过小，则在热态下，气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严，造成发动机在压缩行程和做功行程中漏气，从而使功率下降，严重时甚至不易启动。为了消除这种现象，通常在发动机冷态装配时，在气门及其传动机构中留有一定的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量，这一间隙称为气门间隙。气门间隙的大小对发动机各方面性能影响极大，间隙过小，则发动机在热态下由于气门杆膨胀、可能会造成气门漏气，从而导致功率下降；间隙过大，则传动零件之间、以及气门与气门座之间容易产生冲撞，同时使气门开启的持续时间减少，进气和排气不充分也会直接影响发动机的性能状态。因此气门间隙的设计合理是保证发动机良好性能状态的可靠保证。目前对于冷态气门间隙的调整已有较为成熟的方法，测量精度也可满足要求，而由于柴油机工作状态时的气门间隙处于复杂的动态变化过程中，其大小也与零部件的热状态、磨损情况、塑性变形及锁紧机构松动等多种因素相关，所以对于工作状态下的气门间隙大小的测量还缺少较为有效的方法手段。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术提供了一种气门间隙的测量方法及装置，能够精确的判断工作状态下的气门间隙消除时刻，从而得到气门间隙值，为配气机构运动学及动力学分析、以及配气机构的优化设计提供重要的数据支持。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种气门间隙的测量方法，该测量方法包括以下步骤：根据发动机工作状态下的驱动机构的应变力、以及凸轮轴转角，确定所述驱动机构的应变力与凸轮轴转角之间的变量关系，作为第一变量关系；根据所述凸轮轴转角，确定挺柱升程量，以确定所述凸轮轴转角与所述挺柱升程量之间的变量关系，作为第二变量关系；对比所述第一变量关系和所述第二变量关系，确定气门间隙消除时刻，以确定所述气门间隙消除时刻对应的机构参数；根据所述气门间隙消除时刻对应的机构参数，确定气门间隙值。优选的，所述根据发动机工作状态下的驱动机构的应变力、以及凸轮轴转角，确定所述驱动机构的应变力与凸轮轴转角之间的变量关系，作为第一变量关系，进一步包括：同步监测所述驱动机构的应变力、以及所述凸轮轴转角；分别确定任一所述驱动机构的应变力值对应的所述凸轮轴转角值，以形成所述驱动机构的应变力与凸轮轴转角之间的变量关系。优选的，所述根据所述凸轮轴转角，确定挺柱升程量，以确定所述凸轮轴转角与所述挺柱升程量之间的变量关系，作为第二变量关系，进一步包括：分别确定任一所述凸轮轴转角值对应的所述挺柱升程量，以形成所述凸轮轴转角与所述挺柱升程量之间的变量关系。优选的，所述对比所述第一变量关系和所述第二变量关系，确定气门间隙消除时刻，以确定所述气门间隙消除时刻对应的机构参数，进一步包括：确定相同单位的所述凸轮轴转角为对比基础；根据所述对比基础，对比所述第一变量关系和所述第二变量关系，以确定气门间隙消除时刻点。优选的，所述根据所述对比基础，对比所述第一变量关系和所述第二变量关系，以确定气门间隙消除时刻点，进一步包括：根据所述第一变量关系，确定驱动机构的应变力变量的平稳段与上升段之间的拐点；根据所述拐点，确定所述气门间隙消除时刻点。优选的，所述根据所述气门间隙消除时刻对应的机构参数，确定气门间隙值，进一步包括：根据所述气门间隙消除时刻点，分别确定其在所述第一变量关系中对应的所述驱动机构的应变力值和所述凸轮轴转角值，分别作为应变力参数和凸轮轴转角参数；根据所述凸轮轴转角参数，确定其在所述第二变量关系中对应的所述挺柱升程参数；根据所述应变力参数、凸轮轴转角参数和挺柱升程参数，计算所述气门间隙值。优选的，所述凸轮轴上连接有凸轮，且能驱动所述凸轮转动，所述凸轮在转动时驱动所述挺柱作轴向往复运动，所述挺柱在运动时通过驱动机构带动气门启闭。优选的，所述凸轮在转动时，其型线结构与所述挺柱之间的连接点持续变化，以使任一时刻的所述凸轮的型线结构点对应设有一所述挺柱升程量。优选的，所述驱动机构为推杆或摇臂。本专利技术还提供了一种气门间隙的测量装置，该测试装置包括：数据监测机构，分别与发动机工作状态下的驱动机构和凸轮轴连接，用于同步监测所述驱动机构的应变力、以及所述凸轮轴转角；变量分析机构，与所述数据监测机构连接，用于根据所述驱动机构的应变力、以及凸轮轴转角，确定所述驱动机构的应变力与凸轮轴转角之间的变量关系，作为第一变量关系，根据所述凸轮轴转角，确定挺柱升程量，以确定所述凸轮轴转角与所述挺柱升程量之间的变量关系，作为第二变量关系；变量对比机构，与所述变量分析机构连接，用于对比所述第一变量关系和所述第二变量关系，确定气门间隙消除时刻，以确定所述气门间隙消除时刻对应的机构参数；数据处理机构，与所述变量对比机构连接，用于根据所述气门间隙消除时刻对应的机构参数，确定气门间隙值。优选的，所述数据监测机构包括分别与所述变量分析机构连接的应变片和传感器，所述传感器设置在凸轮轴上，用于监测所述凸轮轴转角；所述凸轮轴上连接有凸轮，且能驱动所述凸轮转动，所述凸轮在转动时推动挺柱作轴向往复运动，所述挺柱在运动时通过驱动机构带动气门启闭；所述应变片设置在所述驱动机构上，用于监测所述驱动机构的应变力。优选的，所述凸轮在转动时，其型线结构与所述挺柱之间的连接点持续变化，以使任一时刻的所述凸轮轴转角值对应设有一所述挺柱升程量。优选的，所述驱动机构为推杆或摇臂。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案具有以下有益效果：本专利技术的气门间隙的测量方法包括以下步骤：根据发动机工作状态下的驱动机构的应变力、以及凸轮轴转角，确定驱动机构的应变力与凸轮轴转角之间的变量关系，作为第一变量关系；根据凸轮轴转角，确定挺柱升程量，以确定凸轮轴转角与挺柱升程量之间的变量关系，作为第二变量关系；对比第一变量关系和第二变量关系，确定气门间隙消除时刻，以确定气门间隙消除时刻对应的机构参数；根据气门间隙消除时刻对应的机构参数，确定气门间隙值。基于该测量方法提出了测量装置。该测量方法及装置具有简单可行、操作性好的优点，能够精确的判断工作状态下的气门间隙消除时刻，从而得到气门间隙值，为配气机构运动学及动力学分析、以及配气机构的优化设计提供重要的数据支持。附图说明图1为本专利技术实施例一的气门间隙的测量方法流程图；图2为本专利技术实施例一的以凸轮轴转角为对比基础的推杆受力的变化曲线图；图3为本专利技术实施例一的以凸轮轴转角为对比基础的挺柱升程量的变化曲线图；图4为图2和图3的同步对应关系图；图5为本专利技术实施例二的气门间隙的测量装置的结构示意图；图6为本专利技术实施例一的发动机配气机构的结构示意图。其中，1、第一曲线；2、第二曲线；3、拐点；10、凸轮轴；20、挺柱；30、推杆；40、摇臂；50、气门桥；60、气门间隙；70、气门；100、数据监测机构；200、变量分析机构；300、变量对比机构；400、数据处理机构。具体实施方式下面结合附图和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气门间隙的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：根据发动机工作状态下的驱动机构的应变力、以及凸轮轴转角，确定所述驱动机构的应变力与凸轮轴转角之间的变量关系，作为第一变量关系；根据所述凸轮轴转角，确定挺柱升程量，以确定所述凸轮轴转角与所述挺柱升程量之间的变量关系，作为第二变量关系；对比所述第一变量关系和所述第二变量关系，确定气门间隙消除时刻，以确定所述气门间隙消除时刻对应的机构参数；根据所述气门间隙消除时刻对应的机构参数，确定气门间隙值。

【技术特征摘要】
1.一种气门间隙的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：根据发动机工作状态下的驱动机构的应变力、以及凸轮轴转角，确定所述驱动机构的应变力与凸轮轴转角之间的变量关系，作为第一变量关系；根据所述凸轮轴转角，确定挺柱升程量，以确定所述凸轮轴转角与所述挺柱升程量之间的变量关系，作为第二变量关系；对比所述第一变量关系和所述第二变量关系，确定气门间隙消除时刻，以确定所述气门间隙消除时刻对应的机构参数；根据所述气门间隙消除时刻对应的机构参数，确定气门间隙值。2.根据权利要求1所述的气门间隙的测量方法，其特征在于，所述根据发动机工作状态下的驱动机构的应变力、以及凸轮轴转角，确定所述驱动机构的应变力与凸轮轴转角之间的变量关系，作为第一变量关系，进一步包括：同步监测所述驱动机构的应变力、以及所述凸轮轴转角；分别确定任一所述驱动机构的应变力值对应的所述凸轮轴转角值，以形成所述驱动机构的应变力与凸轮轴转角之间的变量关系。3.根据权利要求1所述的气门间隙的测量方法，其特征在于，所述根据所述凸轮轴转角，确定挺柱升程量，以确定所述凸轮轴转角与所述挺柱升程量之间的变量关系，作为第二变量关系，进一步包括：分别确定任一所述凸轮轴转角值对应的所述挺柱升程量，以形成所述凸轮轴转角与所述挺柱升程量之间的变量关系。4.根据权利要求1所述的气门间隙的测量方法，其特征在于，所述对比所述第一变量关系和所述第二变量关系，确定气门间隙消除时刻，以确定所述气门间隙消除时刻对应的机构参数，进一步包括：确定相同单位的所述凸轮轴转角为对比基础；根据所述对比基础，对比所述第一变量关系和所述第二变量关系，以确定气门间隙消除时刻点。5.根据权利要求4所述的气门间隙的测量方法，其特征在于，所述根据所述对比基础，对比所述第一变量关系和所述第二变量关系，以确定气门间隙消除时刻点，进一步包括：根据所述第一变量关系，确定驱动机构的应变力变量的平稳段与上升段之间的拐点；根据所述拐点，确定所述气门间隙消除时刻点。6.根据权利要求1所述的气门间隙的测量方法，其特征在于，所述根据所述气门间隙消除时刻对应的机构参数，确定气门间隙值，进一步包括：根据所述气门间隙消除时刻点，分别确定其在所述第一变量关系中对应的所述驱动机构的应变力值和所述凸轮轴转角值，分别作为应变力参数和凸轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炳成，刘杰，杨海龙，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37