本發(fā)明屬于氣門測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種新型柴油機(jī)氣門行為和凸輪應(yīng)力測量裝置。

背景技術(shù)：

配氣機(jī)構(gòu)的任務(wù)是保證氣門在規(guī)定時(shí)刻開啟和關(guān)閉，開啟時(shí)氣流應(yīng)該通暢，關(guān)閉時(shí)應(yīng)該能夠封住缸內(nèi)的高壓氣體。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，上述動(dòng)作以很高的頻率反復(fù)進(jìn)行，在此情況下要求配氣機(jī)構(gòu)應(yīng)能長期可靠地工作。

但發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)氣門不按凸輪型線所規(guī)定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)，氣門的開啟時(shí)間延后，在開啟的初期階段氣門的實(shí)際升程小于當(dāng)量凸輪升程，在靠近氣門全開位置附近又出現(xiàn)氣門實(shí)際升程大于當(dāng)量凸輪升程的情況，這種現(xiàn)象將產(chǎn)生一系列后果：氣門與氣門座之間反復(fù)撞擊將加劇磨損，甚至能把氣門撞碎或使之產(chǎn)生拉伸變形；氣門機(jī)構(gòu)各零部件之間也會(huì)因此產(chǎn)生撞擊，造成劇烈磨損和噪聲；在壓縮比大的內(nèi)燃機(jī)上，氣門反跳有可能使氣門與活塞碰撞；情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響到氣門的時(shí)間-截面和機(jī)器性能的發(fā)揮。

而凸輪型面和挺住底面是一對(duì)摩擦副，由于零件加工有誤差、凸輪軸有彎曲變形，所以在工作中常常不能保證凸輪型面以全寬與挺住表面相接觸，從而出現(xiàn)異常磨損。

因此有必要掌握發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)過程中氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪應(yīng)力變化情況，才能對(duì)解決以上問題進(jìn)行必要指導(dǎo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種新型柴油機(jī)氣門行為和凸輪應(yīng)力測量裝置，以掌握氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪應(yīng)力變化情況。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種新型柴油機(jī)氣門行為和凸輪應(yīng)力測量裝置，包括凸輪軸和導(dǎo)筒，所述凸輪軸位于導(dǎo)筒上方，且與導(dǎo)筒間安裝有間隙調(diào)整片,所述導(dǎo)筒上設(shè)有精密壓力傳感器、密封油道、蓄壓腔、泵油活塞、支撐面和無線位移傳感器，所述精密壓力傳感器和無線位移傳感器分別安裝在所述導(dǎo)筒兩側(cè)壁上部，所述支撐面位于所述間隙調(diào)整片下方的導(dǎo)筒內(nèi)，所述泵油活塞位于支撐面下方，且與蓄壓腔連接，所述精密壓力傳感器通過密封油道連接所述蓄壓腔。

進(jìn)一步的，所述精密壓力傳感器和無線位移傳感器通過螺紋固定在導(dǎo)筒兩側(cè)壁上。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)筒下方分別設(shè)有進(jìn)氣門和排氣門，所述進(jìn)氣門和排氣門通過氣門鎖夾固定連接于彈簧盤，所述彈簧盤通過氣門彈簧連接氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的新型柴油機(jī)氣門行為和凸輪應(yīng)力測量裝置具有以下優(yōu)勢：

(1)本發(fā)明所述的導(dǎo)筒、精密壓力傳感器、密封油道、蓄壓腔、泵油活塞和支撐面共同組成一個(gè)凸輪(氣門)應(yīng)力測量裝置，通過安裝在導(dǎo)筒壁上側(cè)部位的精密壓力傳感器測量發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行工況下，凸輪(氣門)與導(dǎo)筒之間的作用力，進(jìn)而分析凸輪(氣門)應(yīng)力狀況及計(jì)算最大扭矩值,驗(yàn)證模型，進(jìn)一步指導(dǎo)設(shè)計(jì)。

(2)本發(fā)明所述的導(dǎo)筒與無線位移傳感器構(gòu)成一個(gè)氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律測量裝置，通過無線位移傳感器可以實(shí)際裝機(jī)后對(duì)氣門位移進(jìn)行測量計(jì)算，通過一定的計(jì)算，可以獲得速度、加速度甚至是躍度(位移的四階導(dǎo)數(shù))，獲得真實(shí)情況(考慮到轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、缸內(nèi)燃燒壓力對(duì)氣門的作用力、彈簧運(yùn)動(dòng)、配氣共振、熱脹冷縮等因素)下的氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律，計(jì)算得出配氣機(jī)構(gòu)的真實(shí)受力或應(yīng)力狀態(tài)，進(jìn)一步指導(dǎo)設(shè)計(jì)。

(3)本發(fā)明所述的新型柴油機(jī)氣門行為和凸輪應(yīng)力測量裝置結(jié)構(gòu)簡單、拓展應(yīng)用范圍寬，可以廣泛應(yīng)用于乘用車、商用車、農(nóng)業(yè)機(jī)械及工程、礦山用柴油機(jī)。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的新型柴油機(jī)氣門行為和凸輪應(yīng)力測量裝置剖視圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中I處的局部放大圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-凸輪軸；2-氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；3-間隙調(diào)整片；4-導(dǎo)筒；5-進(jìn)氣門；6-彈簧盤；7-排氣門；8-氣門鎖夾；9-氣門彈簧；10-精密壓力傳感器；11-密封油道；12-蓄壓腔；13-泵油活塞；14-支撐面；15-無線位移傳感器。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

如圖1和圖2所示，一種新型柴油機(jī)氣門行為和凸輪應(yīng)力測量裝置，包括凸輪軸1和導(dǎo)筒4，所述凸輪軸1位于導(dǎo)筒4上方，且與導(dǎo)筒4間安裝有間隙調(diào)整片3,所述導(dǎo)筒4上設(shè)有精密壓力傳感器10、密封油道11、蓄壓腔12、泵油活塞13、支撐面14和無線位移傳感器15，所述精密壓力傳感器10和無線位移傳感器15分別安裝在所述導(dǎo)筒4兩側(cè)壁上部，所述支撐面14位于所述間隙調(diào)整片3下方的導(dǎo)筒4內(nèi)，所述泵油活塞13位于支撐面14下方，且與蓄壓腔12連接，所述精密壓力傳感器10通過密封油道11連接所述蓄壓腔12。

所述精密壓力傳感器10和無線位移傳感器15通過螺紋固定在導(dǎo)筒4兩側(cè)壁上。

所述導(dǎo)筒4下方分別設(shè)有進(jìn)氣門5和排氣門7，所述進(jìn)氣門5和排氣門7通過氣門鎖夾8固定連接于彈簧盤6，所述彈簧盤6通過氣門彈簧9連接氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2。

本實(shí)施例的具體工作原理：

所述蓄壓腔12與密封油道11內(nèi)都充滿了液壓油(或機(jī)油等)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，所述支撐面14受到凸輪軸1通過間隙調(diào)整片3傳遞過來的壓力，該壓力通過泵油活塞13傳遞到蓄壓腔12與密封油道11內(nèi)，在平衡狀態(tài)下，液體內(nèi)部各處壓力值相等，因此可以通過安裝在導(dǎo)筒壁上側(cè)部位的精密壓力傳感器10測量發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行工況下，凸輪(氣門)與導(dǎo)筒4之間的作用力，進(jìn)而分析凸輪(氣門)應(yīng)力狀況及計(jì)算最大扭矩值,驗(yàn)證模型，進(jìn)一步指導(dǎo)設(shè)計(jì)；理論上，實(shí)際壓力值P1應(yīng)與通過凸輪(氣門)應(yīng)力測量裝置測量的壓力值P2相等，但泵油活塞13受壓后會(huì)向下位移，使P2略小于P1值，因此在實(shí)際工作中，應(yīng)先通過標(biāo)定試驗(yàn)，建立起壓力與油壓之間的關(guān)系，得出相關(guān)系數(shù)，從而計(jì)算出實(shí)際運(yùn)行工況下的壓力變化值。

一般設(shè)計(jì)配氣凸輪型線后只能在試驗(yàn)臺(tái)上模擬實(shí)驗(yàn)或直接上機(jī)磨合，本實(shí)施例中通過所述導(dǎo)筒4壁上側(cè)部位的無線位移傳感器15可以實(shí)際裝機(jī)后對(duì)氣門位移進(jìn)行測量計(jì)算，通過一定的計(jì)算，可以獲得速度、加速度甚至是躍度(位移的四階導(dǎo)數(shù))，獲得在考慮到轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、缸內(nèi)燃燒壓力對(duì)氣門的作用力、彈簧運(yùn)動(dòng)、配氣共振、熱脹冷縮等因素影響的真實(shí)情況下的氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律，計(jì)算得出配氣機(jī)構(gòu)的真實(shí)受力或應(yīng)力狀態(tài)，進(jìn)一步指導(dǎo)設(shè)計(jì)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。