一种气门旋转速度测量装置

摘要

本发明涉及一种气门旋转速度测量装置，该装置包括圆环柱形定子，导体支架；所述圆环柱形定子套装固定在气门的油封上，且圆柱形定子与油封之间由绝缘材料隔离；圆环柱形定子由横截面为圆弧形的、固定在一起的导电体和绝缘体构成，导电体与绝缘体的高度大于气门升程最大值；导体支架的一端与气门杆连接，另一端与圆环柱形定子的外圆周面相接触，且导体支架与气门弹簧不干涉。利用本发明能够在短时间内测量各种工况条件下气门的旋转速度，通过逐步排查，找出影响发动机气门旋转的主要因素，从而解决气门与气门座圈之间磨损的问题。

权利要求

1.一种气门旋转速度测量装置，其特征在于包括圆环柱形定子(10)，导体支架(3)；所述圆环柱形定子(10)套装固定在气门的油封(4)上，且圆柱形定子(10)与油封(4)之间由绝缘材料隔离；圆环柱形定子(10)由横截面为圆弧形的、固定在一起的导电体(5)和绝缘体(9)构成，导电体(5)与绝缘体(9)的高度大于气门升程最大值；导体支架(3)的一端与气门杆(8)连接，另一端与圆环柱形定子(10)的外圆周面相接触，且导体支架(3)与气门弹簧(2)不干涉；导体支架(3)和圆环柱形定子(10)构成一个电路中的开关，导体支架(3)与圆环柱形定子(10)的导电体(5)接触时，电路接通；导体支架(3)与圆环柱形定子(10)的绝缘体(9)接触时，电路断路；气门每旋转一圈，电路接通一次，输出一次脉冲方波信号。

2.根据权利要求1所述的气门旋转速度测量装置，其特征在于所述导电体(5)与绝缘体(9)均为半圆环柱形。

3.根据权利要求1所述的气门旋转速度测量装置，其特征在于所述导电体(5)与绝缘体(9)分别是开口的圆环柱形和圆弧柱形。

说明书

一种气门旋转速度测量装置

技术领域

[0001] 本发明属于发动机配气机构技术领域，涉及一种气门旋转速度测量装置。

背景技术

[0002] 气门是发动机配气机构中的重要零件，气门顶面与进、排气摇臂接合，底面位于气缸内，同时承受着机械应力和高温的影响。

[0003] 气门通常在高温、高转速与变压力环境下工作，按照发动机的要求，在75%额定转速时，气门必须开始旋转，如果不旋转的话，会导致气门偏磨，从而使发动机气门密封不严，发动机功率下降。

[0004] 随着发动机功率和转速的提高，气门的工作条件更加苛刻；功率的增加会使气门的温度升高；发动机转速的提高,会使气门的机械应力增大，气门落座速度增大，更容易发生偏磨和气门座圈过度磨损。

[0005] 随着经济的发展，高效节能成为解决资源短缺与环境恶化的重要手段之一，而气门与气门座圈之间磨损的研究也是高效节能所面临的具体课题之一。

[0006] 因此，找到一种简单有效的测量方法尤为重要，它需要能在短时间内测量各种不同条件下气门的旋转速度，再通过逐步排查，找出影响发动机气门旋转的主要因素。目前国内及国外尚无此类装置。

发明内容

[0007] 本发明要解决的一个技术问题是提供一种能在短时间内测量各种不同条件下气门旋转速度的气门旋转速度测量装置。

[0008] 为了解决上述技术问题，本发明的气门旋转速度测量装置包括圆环柱形定子，导体支架；所述圆环柱形定子套装固定在气门的油封上，且圆柱形定子与油封之间由绝缘材料隔离；圆环柱形定子由横截面为圆弧形的、固定在一起的导电体和绝缘体构成，导电体与绝缘体的高度大于气门升程最大值；导体支架的一端与气门杆连接，另一端与圆环柱形定子的外圆周面相接触，且导体支架与气门弹簧不干涉。

[0009] 将导体支架和圆环柱形定子连接在电路中。气门旋转过程中，由于油封是固定件，因此其上的圆环柱形定子固定不动，而导体支架随气门杆旋转；当导体支架与圆环柱形定子的导电体接触时，电路接通；当导体支架与圆环柱形定子的绝缘体接触时，电路断路；气门每旋转一圈，电路就接通一次，输出一次5V的脉冲方波信号，通过采集该脉冲方波信号，计算单位时间内5V的脉冲方波信号出现的次数，即可得到发动机气门的旋转速度。

[0010] 利用本发明能够在短时间内测量各种工况条件下气门的旋转速度，再通过逐步排查，找出影响发动机气门旋转的主要因素，从而解决气门与气门座圈之间磨损的问题。

附图说明

[0011] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

[0012] 图1是本发明的气门旋转速度测量装置测量原理图。

[0013] 图2是带有本发明的气门旋转速度测量装置的配气机构剖面示意图。

[0014] 图3是电路导通时导体支架与圆环柱形定子之间位置关系示意图。

[0015] 图4是电路断路时导体支架与圆环柱形定子之间位置关系示意图。

[0016] 图中：1.气门弹簧盘 2.气门弹簧 3.导体支架 4.油封 5.导电体6.弹簧底座 7.气门导管 8.气门杆 9.绝缘体 10.圆环柱形定子 11.电源
12.数据采集系统。

具体实施方式

[0017] 如图1所示，气门旋转速度测量装置包括圆环柱形定子10，导体支架3；所述圆环柱形定子10套装固定在气门的油封4上，且圆柱形定子10与油封4之间由环氧树脂等绝缘材料隔离；圆环柱形定子10由横截面为圆弧形的、固定在一起的导电体5和绝缘体9构成；导体支架3的一端通过焊锡固定在气门杆8上，另一端与圆环柱形定子10的外圆周面相接触。

[0018] 所述导体支架3始终与发动机缸体连通，导体支架3通过发动机缸体连接于电源11的一个电极，导电体5上连接一根绝缘导线，该导线由弹簧底座6上的通孔穿出连接到数据采集系统12，数据采集系统12的另一端连接到电源11的另一个电极；导体支架3和圆环柱形定子10在电路中构成一个开关。

[0019] 本发明通过监测导电体5与导体支架3之间的通断来测量气门的旋转速度。

[0020] 如图3、4所示，随着气门的旋转，气门杆8带动导体支架3一起旋转。当导体支架3与导电体5接触时，整个电路接通；当导体支架3与绝缘体9接触时，整个电路断路，由此产生5V电压脉冲方波信号。其中数据采集系统12可以由计算机和电压信号采集模块构成，气门旋转过程中，由电压信号采集模块采集电路的5V脉冲方波信号并将其传输给计算机，计算机以时间t为横轴，以该脉冲方波信号电压为纵轴绘制图形并显示，计算单位时间内脉冲方波的数量即可得到气门的旋转速度。

[0021]

[0022] 如图2所示，所述导电体5与绝缘体9的高度大于气门升程最大值；导体支架3与气门弹簧2不干涉。

[0023] 所述导电体5与绝缘体9可以均为半圆环柱形（两者的横截面为半圆形）。

[0024] 所述导电体5与绝缘体9还可以分别是开口的圆环柱形和圆弧柱形（导电体5的横截面为对应的圆心角大于180°的圆弧形，绝缘体9的横截面为对应的圆心角小于180°的圆弧形）。

[0025] 利用本发明可以采集不同工况下气门的旋转速度，数据采集时间控制在2min左右。通过对比不同工况下的气门旋转速度，可以找出影响气门转速的因素，从而解决气门偏磨和气门座圈过度磨损的问题。