一种发动机的配气相位测试系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种发动机的配气相位测试系统和方法。该系统包括：凸轮轴编码器，用于采集发动机的凸轮轴的旋转角度，根据该旋转角度输出第一时域信号至数据采集模块；曲轴编码器，用于采集发动机的曲轴的旋转角度，根据该旋转角度输出第二时域信号至数据采集模块；数据采集模块，用于根据初始曲轴角度、第二时域信号和第一时域信号确定旋转后的凸轮轴角度，根据初始凸轮轴角度和旋转后的凸轮轴角度确定凸轮轴相位偏差，根据凸轮轴相位偏差确定凸轮相位偏差，根据凸轮相位偏差确定配气相位测试结果。本发明专利技术实施例实现自动测量配气相位，有效提高了配气相位的测量精度，提升了测试效率，解决了现有的测试方法存在的精准性和测试效率方面的问题。效率方面的问题。效率方面的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种发动机的配气相位测试系统和方法


[0001]本专利技术涉及测试
，尤其涉及一种发动机的配气相位测试系统和方法。

技术介绍

[0002]配气相位对发动机的性能、油耗、可靠性都有极大的影响，目前采用发动机机械正时测量方法确定配气相位。
[0003]现有的发动机机械正时测量方法，一般在气门开启阶段选取几个凸轮轴桃子(或称为凸轮)升程特征位置作为特征点，并利用转角仪测量出该升程实际对应的曲轴角度，根据该曲轴角度确认装配状态下的机械正时较理论值的相对偏差。
[0004]现有的发动机机械正时测量方法通过人工读取测量值，容易受周围振动环境影响，同时人工盘车均匀性差，容易造成发动机曲轴反转，无法稳定精确的控制曲轴角度，影响测量数据的精准性，同时手动数据记录效率低，影响测试效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种发动机的配气相位测试系统和方法，以解决现有的测试方法存在的精准性和测试效率方面的问题。
[0006]根据本专利技术的一方面，提供了一种发动机的配气相位测试系统，包括：与数据采集模块通信连接的凸轮轴编码器和曲轴编码器；
[0007]所述凸轮轴编码器，用于采集所述发动机的凸轮轴的旋转角度，根据所述凸轮轴的旋转角度输出第一时域信号至所述数据采集模块；
[0008]所述曲轴编码器，用于采集所述发动机的曲轴的旋转角度，根据所述曲轴的旋转角度输出第二时域信号至所述数据采集模块；
[0009]所述数据采集模块，用于根据初始曲轴角度、第二时域信号和第一时域信号确定旋转后的凸轮轴角度，根据初始凸轮轴角度和旋转后的凸轮轴角度确定凸轮轴相位偏差，根据所述凸轮轴相位偏差确定凸轮相位偏差，根据所述凸轮相位偏差确定配气相位测试结果。
[0010]根据本专利技术的另一方面，提供了一种发动机的配气相位测试方法，应用于本专利技术任意实施例所述的发动机的配气相位测试系统，包括：
[0011]凸轮轴编码器采集所述发动机的凸轮轴的旋转角度，根据所述凸轮轴的旋转角度输出第一时域信号至数据采集模块；
[0012]曲轴编码器采集所述发动机的曲轴的旋转角度，根据所述曲轴的旋转角度输出第二时域信号至所述数据采集模块；
[0013]数据采集模块根据初始曲轴角度、第二时域信号和第一时域信号确定旋转后的凸轮轴角度，根据初始凸轮轴角度和旋转后的凸轮轴角度确定凸轮轴相位偏差，根据所述凸轮轴相位偏差确定凸轮相位偏差，根据所述凸轮相位偏差确定配气相位测试结果。
[0014]本专利技术实施例的技术方案，通过数据采集模块采集凸轮编码器和曲轴编码器输出
的时域信号，根据初始曲轴角度和时域信号确定旋转后的凸轮轴角度，根据初始凸轮轴角度和旋转后的凸轮轴角度确定凸轮轴相位偏差，根据凸轮轴相位偏差确定凸轮相位偏差，根据凸轮相位偏差确定配气相位测试结果，实现自动测量配气相位，有效提高了配气相位的测量精度，提升了测试效率，解决了现有的发动机机械正时测量方法存在的精准性和测试效率方面的问题。
[0015]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例提供的一种发动机的配气相位测试系统的结构示意图；
[0018]图2为本专利技术实施例提供的一种凸轮轴端连接示意图；
[0019]图3为本专利技术实施例提供的一种把手连接示意图；
[0020]图4为本专利技术实施例提供的一种曲轴端连接示意图；
[0021]图5为本专利技术实施例提供的一种曲轴的平板的结构示意图；
[0022]图6为本专利技术实施例提供的一种曲轴端拆卸示意图；
[0023]图7为本专利技术实施提供的一种测功机驱动曲轴的结构示意图；
[0024]图8为本专利技术实施例提供的一种曲轴驱动凸轮轴的结构示意图；
[0025]图9为本专利技术实施例提供的一种发动机的配气相位测试方法。
具体实施方式
[0026]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0027]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0028]现有的发动机机械正时测量方法，在气门开启阶段选取几个凸轮轴桃子升程特征位置作为特征点，获取该升程理论对应的曲轴角度，再利用转角仪测量出该升程实际对应的曲轴角度，通过理论曲轴角度与实际测量值的对比，确认装配状态下的机械正时较理论
值相对偏差。现有传统测试手段精度范围为
±
2.5
°
，导致发动机装机初始相位偏差值较大，严重影响发动机初始性能试验测试及生产一致性。
[0029]此外，现有的测量方法需要两名以上操作人员同时进行操作、单台测量时间不少于65min。在操作繁琐的同时，测量分辨率受限于机械测量方法的升程选取个数，升程读数与曲轴转角读数不同步，导致测量结果精度较低，往往需要二次或多次测量，造成人力物力的浪费，影响测试效率。
[0030]现有的测量方法通过人工读取千分表测量值，容易受周围振动环境影响，同时人工盘车均匀性差，容易造成发动机曲轴反转，无法稳定精确控制曲轴角度。同时手动数据记录效率低，差错可能性大，数据筛选计算过程复杂，上述因素都将影响发动机配气相位测试数据的精准性。
[0031]此外，现有的测量方法无法满足多轴V型发动机动力产品开发的要求。
[0032]为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种发动机的配气相位测试系统，通过编码器采集待测试发动机的曲轴和各凸轮轴的时域信号，通过数据采集模块根据时域信号测试发动机的机械相位，实现自动测试配气相位，降低了机械相位测量时长，使得机械相位测量时长由原来的65min降低到15min，此外，提高了测试精度，经试验发现测量误差由
±
2.5<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机的配气相位测试系统，其特征在于，包括：与数据采集模块通信连接的凸轮轴编码器和曲轴编码器；所述凸轮轴编码器，用于采集所述发动机的凸轮轴的旋转角度，根据所述凸轮轴的旋转角度输出第一时域信号至所述数据采集模块；所述曲轴编码器，用于采集所述发动机的曲轴的旋转角度，根据所述曲轴的旋转角度输出第二时域信号至所述数据采集模块；所述数据采集模块，用于根据初始曲轴角度、第二时域信号和第一时域信号确定旋转后的凸轮轴角度，根据初始凸轮轴角度和旋转后的凸轮轴角度确定凸轮轴相位偏差，根据所述凸轮轴相位偏差确定凸轮相位偏差，根据所述凸轮相位偏差确定配气相位测试结果。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括第一夹具；所述第一夹具包括连接件；所述连接件的一端与所述发动机的凸轮轴固定连接，另一端穿过所述凸轮轴编码器，用于将所述凸轮轴的旋转角度传递至所述凸轮轴编码器。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述凸轮轴编码器包括左侧进气编码器、左侧排气编码器、右侧进气编码器和右侧排气编码器。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括第二夹具；所述第二夹具包括连接杆和套筒；所述套筒与皮带轮螺栓接触连接，所述皮带轮螺栓用于将皮带轮与曲轴固定连接；所述连接杆的一端固定到所述套筒的内部，另一端穿过所述曲轴编码器，用于将所述曲轴的旋转角度传递至所述曲轴编码器。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括测功机和传动轴；所述测功机通过传动轴驱动所述曲轴按照设定的速度旋转设定时间，通过所述曲轴带动所述凸轮轴旋转。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据采集模块具体用于：根据初始曲轴角度和第二时域信号确定目标时间；根据所述目标时间和第一时域信号确定旋转后的凸轮轴角度；计算旋转后的凸轮轴角度与初始凸轮轴角度的角度差，根据该角度差确定凸轮轴相位偏差；根据凸轮轴角度偏差和所述凸轮轴相位偏差，确定凸轮相位偏差；根据所述凸轮相位偏差和相位偏差理论值确定配气相位测试结果。7.一种发动机的配气相位测试方法，其特征在于，应用于权利要求1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天成，蒋文虎，吴仁哲，史鹏礼，解小凯，董爽，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：