[发明专利]一种新型柴油机气门行为和凸轮应力测量装置

说明书

本发明提供了一种新型柴油机气门行为和凸轮应力测量装置，包括凸轮轴和导筒，所述凸轮轴位于导筒上方且与导筒间安装有间隙调整片,所述导筒上设有精密压力传感器、密封油道、蓄压腔、泵油活塞、支撑面和无线位移传感器，所述精密压力传感器和无线位移传感器分别安装在导筒两侧壁上部，所述支撑面位于间隙调整片下方的导筒内，所述泵油活塞位于支撑面下方且与蓄压腔连接，所述精密压力传感器通过密封油道连接蓄压腔。本发明有益效果：通过所述精密压力传感器测量发动机实际运行工况下凸轮与导筒的作用力，通过无线位移传感器在装机后对气门位移、速度、加速度和跃度进行测量计算，获得真实情况下气门运动规律；本发明结构简单、拓展应用范围宽。

技术领域

本发明属于气门测量技术领域，尤其是涉及一种新型柴油机气门行为和凸轮应力测量装置。

背景技术

配气机构的任务是保证气门在规定时刻开启和关闭，开启时气流应该通畅，关闭时应该能够封住缸内的高压气体。当发动机高速运转时，上述动作以很高的频率反复进行，在此情况下要求配气机构应能长期可靠地工作。

但发动机在实际运转过程中出现气门不按凸轮型线所规定的规律运动，气门的开启时间延后，在开启的初期阶段气门的实际升程小于当量凸轮升程，在靠近气门全开位置附近又出现气门实际升程大于当量凸轮升程的情况，这种现象将产生一系列后果：气门与气门座之间反复撞击将加剧磨损，甚至能把气门撞碎或使之产生拉伸变形；气门机构各零部件之间也会因此产生撞击，造成剧烈磨损和噪声；在压缩比大的内燃机上，气门反跳有可能使气门与活塞碰撞；情况严重时会影响到气门的时间-截面和机器性能的发挥。

而凸轮型面和挺柱底面是一对摩擦副，由于零件加工有误差、凸轮轴有弯曲变形，所以在工作中常常不能保证凸轮型面以全宽与挺柱表面相接触，从而出现异常磨损。

因此有必要掌握发动机运动过程中气门运动规律和凸轮应力变化情况，才能对解决以上问题进行必要指导。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种新型柴油机气门行为和凸轮应力测量装置，以掌握气门运动规律和凸轮应力变化情况。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种新型柴油机气门行为和凸轮应力测量装置，包括凸轮轴和导筒，所述凸轮轴位于导筒上方，且与导筒间安装有间隙调整片,所述导筒上设有精密压力传感器、密封油道、蓄压腔、泵油活塞、支撑面和无线位移传感器，所述精密压力传感器和无线位移传感器分别安装在所述导筒两侧壁上部，所述支撑面位于所述间隙调整片下方的导筒内，所述泵油活塞位于支撑面下方，且与蓄压腔连接，所述精密压力传感器通过密封油道连接所述蓄压腔。

进一步的，所述精密压力传感器和无线位移传感器通过螺纹固定在导筒两侧壁上。

进一步的，所述导筒下方分别设有进气门和排气门，所述进气门和排气门通过气门锁夹固定连接于弹簧盘，所述弹簧盘通过气门弹簧连接气门旋转机构。

相对于现有技术，本发明所述的新型柴油机气门行为和凸轮应力测量装置具有以下优势：

(1)本发明所述的导筒、精密压力传感器、密封油道、蓄压腔、泵油活塞和支撑面共同组成一个凸轮(气门)应力测量装置，通过安装在导筒壁上侧部位的精密压力传感器测量发动机实际运行工况下，凸轮(气门)与导筒之间的作用力，进而分析凸轮(气门)应力状况及计算最大扭矩值,验证模型，进一步指导设计。

(2)本发明所述的导筒与无线位移传感器构成一个气门运动规律测量装置，通过无线位移传感器可以实际装机后对气门位移进行测量计算，通过一定的计算，可以获得速度、加速度甚至是跃度(位移的四阶导数)，获得真实情况(考虑到转速、负荷、缸内燃烧压力对气门的作用力、弹簧运动、配气共振、热胀冷缩等因素)下的气门运动规律，计算得出配气机构的真实受力或应力状态，进一步指导设计。