[實用新型]可精確控制不同氣門角度下移的氣門壓緊機構

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820143514.2
• 申請日: 2008-11-26
• 公開（公告）號: CN201302515Y
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發(fā)明（設計）人: 王天友;劉書亮;魯?shù)?/a>;方學飛;詹仰欽;王剛德
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01M15/05
• 分類號: G01M15/05;G01M15/02
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 董一寧

技術領域

本實用新型屬于內(nèi)燃機性能參數(shù)檢測技術，具體涉及一種內(nèi)燃機氣道流動性能檢測試驗臺上的氣缸蓋氣門壓緊機構。

技術背景

內(nèi)燃機氣道流動性能穩(wěn)流試驗臺可以測量發(fā)動機氣缸蓋進氣道的流量系數(shù)、渦流比、滾流比等流動參數(shù)。為使發(fā)動機獲得良好的動力性、經(jīng)濟性和排放特性，要求發(fā)動機的氣缸蓋必須有足夠高的流量系數(shù)和合適的渦流比、滾流比等參數(shù)，因此該試驗臺歷來就是發(fā)動機質(zhì)量檢測的重要工具。但是氣道試驗臺對發(fā)動機氣道性能的檢測涉及到機械、電子、氣流運動和內(nèi)燃機燃燒等多學科技術，因此試驗臺所含部件的構成大多都是非標準裝置。內(nèi)燃機氣道穩(wěn)流試驗時，要求模擬發(fā)動機氣缸蓋的氣門連續(xù)或斷續(xù)打開，在每一個控制點，嚴密測試此時的氣門開啟量、氣體流量、氣道兩端的壓差、氣體扭矩等與氣道流量系數(shù)、渦流比等有關的參數(shù)。

由于發(fā)動機氣門(特別是汽油機)都具有一定角度，通過一套復雜的氣門彈簧和彈簧鎖夾等固定，其空間位置有限而且彈簧預緊力較大。如何在氣道試驗時能夠快速打開氣門且同時知道氣門打開的位置，一直是氣道試驗遇到的難點。不同的發(fā)動機其氣門安裝的角度有所不同。因此不同氣門角度要求，測定發(fā)動機氣缸蓋的氣門連續(xù)或斷續(xù)打開時的位置或準確知道氣門升程，是氣道試驗中難以解決的問題。目前國內(nèi)外有以下2種解決該問題的方法：(1)針對不同氣門角度采用一種壓板方法。在壓板與氣缸蓋連接的位置，對應氣門角度開有相應角度的孔，在轉動手動壓氣門的同時，用百分表測量其轉動的位移，以此確定氣門打開的升程。這種方式的主要缺陷是，每種類型缸蓋都需要專門設計壓板，氣門升程初始位置靠手感，零點判定極不準確。(2)采用多自由度機構。采用渦輪渦桿機構，用步進電機驅(qū)動壓下氣門，氣門升程量通過位移傳感器來測量。這種方式的缺陷是，在氣缸蓋的氣門處沒有安裝位置，除位移傳感器難以固定外，傳感器的測頭也難以與氣門接觸。與第一種方法類似，其氣門升程初始位置靠手感，零點判定極不準確。而且采用步進電機以及渦輪渦桿機構等造成結構復雜，過多的傳動使位移控制較為困難。本實用新型的提出可使上述問題得以解決。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是在內(nèi)燃機氣道流動性能檢測試驗臺上，提供一種針對不同氣門角度可精確控制氣門升程的機械裝置，即可以準確測定發(fā)動機氣缸蓋的氣門連續(xù)或斷續(xù)打開時的位置，同時可自動判定發(fā)動機氣門升程零點。

以下結合圖1～圖4對本實用新型的技術原理進行說明。氣門壓緊機構主要由框架組件和檢測組件兩大部分組成。框架組件包括：立板、鎖緊輪、立臂、橫臂、定位銷、支撐桿、支撐臂以及磁力座(如圖1)；檢測組件包括：球形壓頭、接插件、檢測件、彈簧座、彈簧、壓緊螺母、軸套、電機鎖母、直線電機等(如圖2)。在試驗臺面上由立臂、橫臂、和支撐桿構成一個門式框架。立板用鎖緊輪固定于試驗臺平面；支撐臂固定于磁力座的側面。因為立臂和支撐桿兩個部件的下端分別與立板、支撐臂軸連接，所以門式框架就能繞立板及支撐臂在0～90度的范圍內(nèi)轉動。采用磁力座與臺面固定其目的是門式框架一端的位置可以在氣道實驗臺上小范圍內(nèi)自由固定，這樣可方便不同類型的實驗。檢測組件的結構為：作為檢測氣門行程的球形壓頭與接插件及檢測件等連接，接插件的上端面連接負電極，檢測件的下端面連接正電極，球形壓頭壓入氣門的行程信號是通過兩個電極的接觸來獲取，所以要保證球形壓頭能夠垂直壓入具有不同偏移角度的氣門。據(jù)此設計為：立臂、橫臂、支撐桿組成的門字框架繞立板和支撐臂做軸轉動；同時橫臂可相對于立臂和支撐桿轉動。即通過門式框架和橫臂兩個位置的調(diào)整，達到球形壓頭與不同偏移角度的氣門能夠垂直。為了使門式框架角度固定，除了有鎖緊輪固定外，在立板上設有10個小孔，每個小孔分別對應0～90度，與此對應，立臂的外側設有弧形槽，用定位銷便可將立臂的弧形槽與立板上的小孔(如圖3)連接起來，即使鎖緊輪松動時，立臂只能在小范圍內(nèi)繞立板軸滑動，而不會滑落在氣道實驗臺面上。由于發(fā)動機氣門彈簧的剛度較大，橫臂較長，球形壓頭壓氣門的反作用力會導致橫臂彈性變形，造成氣門升程誤差。這時可通過支撐桿的拉緊作用來減小其變形，即減小氣門升程誤差。