一种配气机构测量装置及方法

技术领域

本发明涉及发动机配气机构测试技术领域，具体为一种配气机构测量装置及方法。

背景技术

配气机构气门升程、配气相位等重要数据的测量，往往是发动机对标或装机试验的先期工作，快速准确测量获得配气机构这些重要数据，对于发动机对标、性能开发工作具有重要意义。

目前配气机构测量装置安装调节不便，其测量方法繁琐，测量费时费力，测量误差大，不能适应配气机构快速准确测量需要。

发明内容

本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种配气机构测量装置及方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种配气机构测量装置，包括曲轴箱，所述曲轴箱前侧安装有两个曲轴本体，左侧所述曲轴本体左端安装有曲轴减震器，右侧所述曲轴本体右端安装有飞轮，所述飞轮右侧安装有倾角仪，且所述曲轴本体之间共同安装有连杆，所述连杆后侧设有缸体，所述缸体前侧安装有缸套，所述缸套内腔设有活塞，所述活塞与连杆固定连接，所述缸体前侧靠近顶部处安装有顶杆，所述顶杆顶端安装有位移传感器本体，且所述顶杆左右两侧分别设有丝表装夹模块A和丝表装夹模块B，且所述丝表装夹模块A和丝表装夹模块B上分别安装有丝表A和丝表B，所述丝表A和丝表B上分别安装有丝表伸缩杆A和丝表伸缩杆B，所述缸体上安装有进气门和排气门，所述进气门和排气门分别位于顶杆左右两侧，所述进气门和排气门顶部分别安装有进气门弹簧座和排气门弹簧座，所述缸体前侧开设有油嘴孔，且所述缸体顶部安装有缸盖，所述丝表装夹模块A和丝表装夹模块B均安装在缸盖顶部，所述位移传感器本体顶部安装有位移传感器测头，所述位移传感器测头右侧设有数据采集显示系统。

优选的，所述倾角仪、丝表A、丝表B上均设有显示屏、串行接口及电源、清零按钮。

优选的，所述丝表装夹模块A和丝表装夹模块B均由电源开关、支架、连接杆、万向节、底座组成。

优选的，所述顶杆顶部为凹弧面设置，所述顶杆外侧与圆柱面设置，所述顶杆底部与凸弧面设置。

优选的，所述顶杆的轴线与位移传感器测头的轴线平行。

一种配气机构测量及方法，包括以下方法：

S1；拆除发动机罩盖和油嘴；

S2：测试装置安装；接通倾角仪电源，在倾角仪的安装座上产生磁性，倾角仪通过安装座上产生的磁性牢固吸附在飞轮上；顶杆通过其圆柱面插入油嘴孔，依靠重力使顶杆的凸弧面与活塞顶面接触，顶杆的凹弧面通过涂有的磁性材料与位移传感器测头连接，调整位移传感器本体使得位移传感器测头轴线与顶杆轴线方向平行；安装丝表A、丝表B及丝表装夹模块A、丝表装夹模块B、丝表伸缩杆A、丝表伸缩杆B，调整丝表装夹模块A、丝表装夹模块B上的支架、连接杆、万向节，使得丝表伸缩杆A、丝表伸缩杆B的轴线分别与进气门弹簧座、排气门弹簧座上平面上垂直；连接倾角仪、位移传感器本体、丝表A、丝表B与数据采集显示系统通讯线；

S3：确定发动机上止点；运行数据采集显示系统测试程序；按照发动机旋转方向缓慢旋转曲轴减震器或飞轮，带动活塞上下移动，当数据采集显示系统测试程序表明活塞位移最小时可确定活塞上止点位置；此时使位移传感器本体、倾角仪清零；

S4：在上止点时确定活塞顶面与进气门排气门底平面的距离；分别压下进气门弹簧座、排气门弹簧座，使得进气门、排气门底平面与活塞顶平面接触，读取丝表A、丝表B的读数，分别记为δi、δe，并输入到数据采集显示系统测试程序中；

S5：测量进气门升程、排气门升程、活塞位移；运行数据采集显示系统中的测试程序，按照发动机旋转方向旋转曲轴减震器或飞轮两周，数据采集及显示系统测试软件实时采集倾角仪、丝表A、丝表B、位移传感器本体的输出信号，处理成曲轴本体转角、进气门升程、排气门升程和活塞位移数据；

S6：数据处理与分析；处理步骤四及步骤五获得的数据，分别生成进气门升程与活塞位移的关系图、排气升程与活塞位移的关系图，得到排气门最大升程、排气门最大升程对应的相位角、进气门最大升程、进气门最大升程对应的相位角、排气门开启相位角、排气门关闭相位角、进气门开启相位角、进气门关闭相位角、排气门与活塞的最小间隙、进气门与活塞的最小间隙等重要信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置有位移传感器本体、曲轴减震器和数据采集显示系统等一系列部件之间的配合，使得本发明能够快速准确的测量发动机配气机构进排气门升程、配气相位、活塞位移，为发动机对标提供重要数据。

附图说明

图1为配气机构测量装置安装示意图；

图2为配气机构测量装置示意图；

图3为顶杆示意图；

图4为测量步骤示意图。

图中标号：1、曲轴减震器；2、缸套；3、缸体；4、进气门；5、油嘴孔；6、进气门弹簧座；7、丝表装夹模块A；8、丝表A；9、丝表伸缩杆A；10、顶杆；11、位移传感器本体；12、位移传感器测头；13、丝表伸缩杆B；14、数据采集显示系统；15、丝表B；16、丝表装夹模块B；17、排气门弹簧座；18、缸盖；19、排气门；20、活塞；21、连杆；22、倾角仪；23、飞轮；24、曲轴箱；25、曲轴本体；10-1、凹弧面；10-2、圆柱面；10-3、凸弧面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种配气机构测量装置，包括曲轴箱24，曲轴箱24前侧安装有两个曲轴本体25，左侧曲轴本体25左端安装有曲轴减震器1，右侧曲轴本体25右端安装有飞轮23，飞轮23右侧安装有倾角仪22，且曲轴本体25之间共同安装有连杆21，连杆21后侧设有缸体3，缸体3前侧安装有缸套2，缸套2内腔设有活塞20，活塞20与连杆21固定连接，缸体3前侧靠近顶部处安装有顶杆10，顶杆10顶端安装有位移传感器本体11，且顶杆10左右两侧分别设有丝表装夹模块A7和丝表装夹模块B16，且丝表装夹模块A7和丝表装夹模块B16上分别安装有丝表A8和丝表B15，丝表A8和丝表B15上分别安装有丝表伸缩杆A9和丝表伸缩杆B13，缸体3上安装有进气门4和排气门19，进气门4和排气门19分别位于顶杆10左右两侧，进气门4和排气门19顶部分别安装有进气门弹簧座6和排气门弹簧座17，缸体3前侧开设有油嘴孔5，且缸体3顶部安装有缸盖18，丝表装夹模块A7和丝表装夹模块B16均安装在缸盖18顶部，位移传感器本体11顶部安装有位移传感器测头12，位移传感器测头12右侧设有数据采集显示系统14，倾角仪22、丝表A8、丝表B15上均设有显示屏、串行接口及电源、清零按钮，丝表装夹模块A7和丝表装夹模块B16均由电源开关、支架、连接杆、万向节、底座组成，通过此设置使得丝表A8和丝表B15安装稳定，顶杆10顶部为凹弧面设置，顶杆10外侧与圆柱面设置，顶杆10底部与凸弧面设置，通过此设置使得顶杆10能够更好的进行工作，顶杆10的轴线与位移传感器测头12的轴线平行。

一种配气机构测量及方法，包括以下方法：

S1；拆除发动机罩盖和油嘴；

S2：测试装置安装；接通倾角仪22电源，在倾角仪22的安装座上产生磁性，倾角仪22通过安装座上产生的磁性牢固吸附在飞轮23上；顶杆10通过其圆柱面10-2插入油嘴孔5，依靠重力使顶杆10的凸弧面10-3与活塞20顶面接触，顶杆10的凹弧面10-1通过涂有的磁性材料与位移传感器测头12连接，调整位移传感器本体11使得位移传感器测头12轴线与顶杆10轴线方向平行；安装丝表A8、丝表B15及丝表装夹模块A7、丝表装夹模块B16、丝表伸缩杆A9、丝表伸缩杆B13，调整丝表装夹模块A7、丝表装夹模块B16上的支架、连接杆、万向节，使得丝表伸缩杆A9、丝表伸缩杆B13的轴线分别与进气门弹簧座6、排气门弹簧座17上平面上垂直；连接倾角仪22、位移传感器本体11、丝表A8、丝表B15与数据采集显示系统14通讯线；

S3：确定发动机上止点；运行数据采集显示系统14测试程序；按照发动机旋转方向缓慢旋转曲轴减震器1或飞轮23，带动活塞20上下移动，当数据采集显示系统14测试程序表明活塞20位移最小时可确定活塞20上止点位置；此时使位移传感器本体11、倾角仪22清零；

S4：在上止点时确定活塞20顶面与进气门4、排气门19底平面的距离；分别压下进气门弹簧座6、排气门弹簧座17，使得进气门4、排气门19底平面与活塞20顶平面接触，读取丝表A8、丝表B15的读数，分别记为δi、δe，并输入到数据采集显示系统14测试程序中；

S5：测量进气门4升程、排气门19升程、活塞20位移；运行数据采集显示系统14中的测试程序，按照发动机旋转方向旋转曲轴减震器1或飞轮23两周，数据采集及显示系统测试软件实时采集倾角仪22、丝表A8、丝表B15、位移传感器本体11的输出信号，处理成曲轴本体25转角、进气门4升程、排气门19升程和活塞20位移数据；

S6：数据处理与分析；处理步骤四及步骤五获得的数据，分别生成进气门4升程与活塞20位移的关系图、排气升19程与活塞20位移的关系图，得到排气门19最大升程、排气门19最大升程对应的相位角、进气门4最大升程、进气门4最大升程对应的相位角、排气门19开启相位角、排气门19关闭相位角、进气门4开启相位角、进气门4关闭相位角、排气门19与活塞20的最小间隙、进气门4与活塞20的最小间隙等重要信息。

工作原理：首先拆除发动机罩盖和油嘴，然后测试装置安装；接通倾角仪22电源，在倾角仪22的安装座上产生磁性，倾角仪22通过安装座上产生的磁性牢固吸附在飞轮23上；顶杆10通过其圆柱面10-2插入油嘴孔5，依靠重力使顶杆10的凸弧面10-3与活塞20顶面接触，顶杆10的凹弧面10-1通过涂有的磁性材料与位移传感器测头12连接，调整位移传感器本体11使得位移传感器测头12轴线与顶杆10轴线方向平行；安装丝表A8、丝表B15及丝表装夹模块A7、丝表装夹模块B16、丝表伸缩杆A9、丝表伸缩杆B13，调整丝表装夹模块A7、丝表装夹模块B16上的支架、连接杆、万向节，使得丝表伸缩杆A9、丝表伸缩杆B13的轴线分别与进气门弹簧座6、排气门弹簧座17上平面上垂直；连接倾角仪22、位移传感器本体11、丝表A8、丝表B15与数据采集显示系统14通讯线，确定发动机上止点；运行数据采集显示系统14测试程序；按照发动机旋转方向缓慢旋转曲轴减震器1或飞轮23，带动活塞20上下移动，当数据采集显示系统14测试程序表明活塞20位移最小时可确定活塞20上止点位置；此时使位移传感器本体11、倾角仪22清零，在上止点时确定活塞20顶面与进气门4、排气门19底平面的距离；分别压下进气门弹簧座6、排气门弹簧座17，使得进气门4、排气门19底平面与活塞20顶平面接触，读取丝表A8、丝表B15的读数，分别记为δi、δe，并输入到数据采集显示系统14测试程序中，测量进气门4升程、排气门19升程、活塞20位移；运行数据采集显示系统14中的测试程序，按照发动机旋转方向旋转曲轴减震器1或飞轮23两周，数据采集及显示系统测试软件实时采集倾角仪22、丝表A8、丝表B15、位移传感器本体11的输出信号，处理成曲轴本体25转角、进气门4升程、排气门19升程和活塞20位移数据，数据处理与分析；处理步骤四及步骤五获得的数据，分别生成进气门4升程与活塞20位移的关系图、排气升19程与活塞20位移的关系图，得到排气门19最大升程、排气门19最大升程对应的相位角、进气门4最大升程、进气门4最大升程对应的相位角、排气门19开启相位角、排气门19关闭相位角、进气门4开启相位角、进气门4关闭相位角、排气门19与活塞20的最小间隙、进气门4与活塞20的最小间隙等重要信息。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。