测试装配好的内燃机的方法技术

一种测试已装配内燃机的方法，该内燃机具有进气阀（５０）和排气阀（４８），方法的特征在于，使装配的发动机转动，测定与进气阀连通的至少其中一个进气阀外侧空间（９２）中和与排气阀连通的排气阀外侧空间（１００）中至少其中一个压力预定状态的出现时刻，然后根据测定的时刻判断发动机的装配是否至少有一个缺陷。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检验或测试成组装状态的内燃机的方法。
技术介绍
当内燃机(以后称为“发动机”)的组装完成后，需要判断内燃机的组装是否有缺陷，例如发动机是否遗漏任何部件，或发动机的两个或多个部件的操作是否不同步。如果发动机有缺陷，则它不能按设计那样工作。在美国专利No.5355713中公开一个组装好的发动机的测试方法的例子。在公开的方法中，使组装发动机在不点燃燃料的“冷”状态下转动，在发动机的排气阀侧的或进气阀侧的空间中测量压力波形，并将测得的压力波形与预先在正常发动上测得的参考压力波形比较。由此判断发动机的装配是否存在缺陷。该美国专利公开将测得波形的特征和参考波形的对应特征相比较的方法。该特征可以是包含在各个压力波形中的(正)压力脉冲和真空(负压力)脉冲中的至少一个脉冲的波幅。另外，美国专利公开了判断方法，即如果在发动机排气阀侧空间中的压力(以后称作“排气压力”)在发动机曲轴的预定角位相(以后称作“CS(曲轴)角”)不超过参考值则组装的发动机有缺陷，在该预定的角位相，如果发动机正常则排气压力应超过参考值。即在美国专利中公开的方法在于将测得的组装发动机的排气或进气压力的特征值例如最大值、最小值或对应于特定CS角的值与在正常发动机上测得的参考值相比值。美国专利说明或者根据在发动机排气阀侧空间中一个阀侧的空间中或者根据进气阀侧的空间中一个阀侧的空间中测得的压力波形来确定组装发动机的缺陷。然而该专利技术不能根据在发动机的排气阀侧的和进气阀侧的空间中得到的相应压力波形来寻找缺陷。另外，如果公开的方法找出一种缺陷，则测试结束。因此，如果组装的发动机有不同的缺陷，则该方法不能找出这些缺陷。专利技术概要因此本专利技术的目的是提供一种组装好的发动机的测试方法，该方法不同于上述美国专利中公开的方法。按照本专利技术的第一方面，提供一种已装配内燃机的测试方法，该内燃机具有进气阀和排气阀，方法的特征在于，转动组装好的发动机，测量进气阀外侧空间和排气阀外侧空间中的至少一个空间中压力的至少一个预定条件出现的时刻，该进气阀侧空间与进气阀连通，而排气阀侧空间与排气阀相通，然后根据测量的时刻，判断发动机的组装是否存在至少一个缺点。根据本专利技术第一方面的测试方法中，进气阀侧空间或排气阀外侧空间中压力(以后称作“进气压力”或“排气压力”)的至少一个预定状态的出现时刻其变化取决于气缸中压力(以后称作“气缸压力”)的变化和进气与排气阀的打开与关闭时间的变化，在气缸中活塞直线地往复运动。气缸压力在活塞移向其上死点位置时增加，而在活塞移向其下死点位置时减小。在往复发动机中，在进气和排气阀关闭后，排气阀首先开始打开，随后进气阀开始打开。在排气阀关闭后进气阀才关闭。在各个操作周期期间，如果例如进气阀的开始打开时刻先于在正常发动机上测得的参考时刻(即对应于较小的CS角)，则排气压力的最大值小于正常发动机的参考值并在较短的时间达到最大值。相反，如果进气阀的开始打开时刻晚于正常发动机的参考值(即对应于较大的CS角)，则排气压力的最大值大于参考值，并在较长时间达到最大值。因此，如果例如已知排气压力取最大值的时刻，则可知进气阀的开、闭时刻分别和CS角之间的关系。因此可以判断出组装的发动机具有在曲轴和凸轮轴之间存在不正确相位差的组装缺陷。另外，如果例如排气阀的打开和关闭时刻相对于CS角改变，则这种改变影响进气压力。因此根据进气压力的至少一个预定状态的出现时刻便可以识别出曲轴和凸轮轴之间的不正确相位差的缺陷。这样，根据进气压力和/或排气压力的一个或多个预定状态的出现时刻便可以判断组装的发动机是否存在至少一个缺陷，而不需要拆开发动机。本专利技术的测试方法不排除根据对应预定状态的进气压力或排气压力来确定组装缺陷。例如可以考虑在排气阀开始打开的时刻的排气压力值、排气压力的最大值等。已组装的发动机可以在“热”状态下转动，即通过燃料的燃烧进行转动，或在“冷”状态下进行转动，即使其连接于单独的转动装置，用该装置进行强制转动。“冷”测试一般比“热”测试容易。在热测试时，麻烦的是要往发动机中加燃料，而且要处理排出的废气。另外，在“热”测试时，在进气侧的和排气侧的空间中测得的压力信号包括更多的噪声。“冷”测试没有这些问题，因此执行起来更容易。按照本专利技术第一方面的优选特征，判断步骤包括将测量的时刻与参考时刻进行比较；然后根据比较结果判断发动机的组装是否存在至少一个缺陷。参考时刻可以是在没有装配缺陷的正常发动机上实际测量的时刻，或者可以是由设计者规定的时刻。在曲轴和曲轴皮带轮之间因皮带轮没有合适地装在曲轴上而产生的不正确的相对相位以及曲轴皮带轮和同步皮带或同步链之间因其不恰当的啮合而产生的不正确的相对相位等可能造成曲轴的不正确的相位。而在凸轮轴和凸轴皮带轮之间因凸轮皮带轮没有恰当地装在凸轮轴上而产生的不正确的相位以及在凸轮皮带轮和同步皮带或同步链之间因其没有恰当地啮合而产生的不正确的相对相位等将造成凸轮轴的不正确相位。如下面在优选实施例中所述，在传动齿轮和随动齿轮之间的不正确的相位也能引起凸轮轴的不正确相位，该转动齿轮连接于操作进气阀的进气凸轮轴和操作排气阀的排气凸轮轴中的一个轴上，而随动齿轮装连另一个凸轮轴上。排气或进气压力的预定状态的出现时刻由于上述缺陷中各种缺陷的存在而断续地改变，因为曲轴皮带轮等的不正确相位与其正确相位的偏移量是阶梯式变化的。同样，预定状态的出现时刻也会由于遗漏压缩环而断续地改变。与测量时刻相比较的参考时刻可以是在一个或多个没有组装缺陷的正常发动机上测得的预定状态的出现时刻。因此如果测量时刻和参考时刻之间的差落在参考范围内，则组装的发动机可判定为正常的，即没有组装缺陷。另一方面，预定状态的出现时刻将因不正确的进气阀游隙或排气阀游隙的存在而连续地改变。因此如果进气阀或排气阀的游隙落在参考范围，则阀门可判定为正常的。在后一种情况下，与测量值相比较的参考值对应于参考值范围中的每个值。在任何情况下，参考值被用作为一种判据，用于判别至有一个缺陷的发动机和完全没有缺陷的发动机。因此通过使测量的预定状态的出现时刻与参考时刻相比较便可以快速而容易地判断已组装的发动机是否存在至少一个缺陷。按照本专利技术第一方面的另一特征，测量步骤包括测量以下时间中的至少一种时刻，即当排气阀侧空间中的排气压力达到最大值的第一时刻；当排气压力从第一下降状态改变到恒定状态时的第二时刻，在该恒定状态时该排气压力不随时间改变；当排气压力从恒定状态变到第二下降态时的第三时刻；当进气阀侧空间中的进气压力达到最大值时的第四时刻；当进气压力从恒定态改变到增加态时的第五时刻，在该恒定态中，进气压力不随时间变化。第一至第五时刻对于确定至少一个缺陷是很可靠的，因为在这些时刻中的各个时刻，排气压力或进气压力会产生显著的变化。因此可以以很高的精确度测定这些时刻中的各个时刻，从而很可靠地找出一个或多个缺陷。按照本专利技术第一方面的另一特征，判定步骤包括，根据第一至第五时刻中的至少一个测量时刻和第一、第二、第三、第四及第五参考时刻中的相应一个参考时刻之间的差值的正号、负号或绝对值中的至少一种情况来确定发动机组装的至少一个缺陷。按照本专利技术第一方面的另一特征，判定步骤包括根据第一至第五测量时刻中的许多测量时刻的组合来确定发动机组装的至少一个缺陷，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丸田直行，铃木延明，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：