评估气门间隙调整周期的方法及系统

摘要

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种评估气门间隙调整周期的方法及系统，该评估气门间隙调整周期的方法包括确定气门间隙的变化范围，根据变化范围构建气门间隙的变化模型，获取发动机的当前气门间隙，根据气门间隙不满足变化范围调整气门间隙，根据变化模型确定气门间隙的调整周期。根据发明实施例的评估气门间隙调整周期的方法，通过构建气门间隙的变化模型获得气门间隙的变化规律，根据规律可以确定调整周期并根据调整周期对气门间隙进行调整，实现对气门间隙进行周期性调整，能够使发动机一直保持良好的运行状态，提高了发动机的运行性能。

权利要求

1.一种评估气门间隙调整周期的方法，其特征在于，包括：确定气门间隙的变化范围；

进行发动机台架实验，获取若干个测量点；

确定加速系数；

根据公式L=K*L1，将实验气门间隙变化量转化为实际气门间隙变化量；

其中，K为加速系数，L1为实验气门间隙变化量，L为实际气门间隙变化量；

根据所述变化范围，构建所述气门间隙的变化模型，所述根据所述变化范围，构建所述气门间隙的变化模型包括：根据所述实际气门间隙变化量，构建坐标系；

根据所述坐标系和所述测量点，构建所述实际气门间隙变化量的变化模型；

获取发动机的当前气门间隙；

根据所述气门间隙不满足变化范围，调整气门间隙；

根据所述变化模型，确定气门间隙的调整周期。

2.根据权利要求1所述的评估气门间隙调整周期的方法，所述确定气门间隙的变化范围包括：确定最小气门间隙；

确定最大气门间隙；

根据所述最小气门间隙和所述最大气门间隙，确定所述变化范围。

3.根据权利要求2所述的评估气门间隙调整周期的方法，其特征在于，在所述确定最小气门间隙之前还包括：控制所述发动机正常运行；

获取推杆受力和挺柱升程的变化规律；

所述确定最小气门间隙包括：

根据所述推杆受力和所述挺柱升程的变化规律，确定所述发动机的热态气门间隙和冷态气门间隙；

根据所述热态气门间隙和所述冷态气门间隙，确定所述最小气门间隙。

4.根据权利要求2所述的评估气门间隙调整周期的方法，在所述确定最大气门间隙之前还包括：控制所述发动机的气门、推杆和挺柱飞脱；

所述确定最大气门间隙包括：

根据所述气门、所述推杆和所述挺柱飞脱，确定最大气门间隙。

5.根据权利要求3所述的评估气门间隙调整周期的方法，其特征在于，在所述根据所述热态气门间隙和所述冷态气门间隙，确定所述最小气门间隙中：通过公式rmin=r1-r2，确定所述最小气门间隙；

其中，rmin为最小气门间隙，r1为冷态气门间隙，r2为热态气门间隙。

6.根据权利要求1所述的评估气门间隙调整周期的方法，其特征在于，所述根据所述变化模型，确定气门间隙调整周期包括：根据所述变化模型，确定所述当前气门间隙和对应的变化时间；

根据所述变化时间，确定所述气门间隙调整周期。

7.根据权利要求6所述的评估气门间隙调整周期的方法，其特征在于，在所述根据所述变化模型，确定气门间隙的调整周期中：通过公式T=T1/s，确定所述气门间隙调整周期；

其中，T为所述气门间隙调整周期，T1为变化时间，S为安全系数。

8.一种评估气门间隙调整周期的系统，用于执行权利要求1的评估气门间隙调整周期的方法，其特征在于，包括：第一确定模块，所述第一确定模块用于确定气门间隙的变化范围；

构建模块，所述构建模块用于构建所述气门间隙的变化模型；

获取模块，所述获取模块用于获取发动机的当前气门间隙；

调整模块，所述调整模块用于调整所述气门间隙；

第二确定模块，所述第二确定模块用于确定所述气门间隙的调整周期。

说明书

评估气门间隙调整周期的方法及系统

技术领域

[0001] 本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种评估气门间隙调整周期的方法及系统。

背景技术

[0002] 本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

[0003] 气门的作用是专门负责向发动机内输入空气并排出燃烧后的废气。从发动机结构上，分为进气门和排气门。进气门的作用是将空气吸入发动机内，与燃料混合燃烧；排气门的作用是将燃烧后的废气排出并散热。

[0004] 发动机工作时，气门将因温度的升高而膨胀。如果气门及其传动件之间在冷态下无间隙或间隙过小，则在热态下，气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严，造成发动机在压缩行程和做功行程中漏气，从而使功率下降，严重时甚至不易启动。为了消除这种现象，通常在发动机冷态装配时，在气门及其传动机构中留有一定的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量，这一间隙称为气门间隙。

[0005] 随着发动机的运动，配气机构出现磨损导致气门间隙增大，间隙过大，则传动零件之间、以及气门与气门座之间容易产生冲撞，同时使气门开启的持续时间减少，进气和排气不充分也会直接影响发动机的性能状态，因此需要对气门间隙进行调整，现有技术中对于气门间隙的调整并没有固定的时间，当影响到发动机性能时才会进行调整，不利于发动机的运行。

发明内容

[0006] 本发明的目的是至少解决对于气门间隙的调整没有固定的时间导致发动机性能交底的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

[0007] 本发明的第一方面提出了一种评估气门间隙调整周期的方法，包括：

[0008] 确定气门间隙的变化范围；

[0009] 根据所述变化范围，构建所述气门间隙的变化模型；

[0010] 获取发动机的当前气门间隙；

[0011] 根据所述气门间隙不满足变化范围，调整气门间隙；

[0012] 根据所述变化模型，确定气门间隙的调整周期。

[0013] 根据本发明实施例的评估气门间隙调整周期的方法，通过实验确定气门间隙的变化范围，并以变化范围为基础构建气门间隙的变化模型，变化模型即为发动机在运行过程中的变化规律，获取发动机的当前气门间隙，当前气门间隙满足变化范围时，不需要进行调整，发动机处于正常运行状态，当前气门间隙不满足变化范围时，需要进行调整，发动机处于非正常运行状态，避免出现气门烧蚀、配气机构磨损等问题，根据气门间隙的变化规律确定对气门间隙进行调整的调整周期，即对气门间隙进行周期性调整，使发动机一直保持良好的运行状态，提高其性能。

[0014] 另外，根据本发明实施例的评估气门间隙调整周期的方法，还可具有如下附加的技术特征：

[0015] 在本发明的一些实施例中，所述确定气门间隙的变化范围包括：

[0016] 确定最小气门间隙；

[0017] 确定最大气门间隙；

[0018] 根据所述最小气门间隙和所述最大气门间隙，确定所述变化范围。

[0019] 在本发明的一些实施例中，在所述确定最小气门间隙之前还包括：

[0020] 控制所述发动机正常运行；

[0021] 获取推杆受力和挺柱升程的变化规律；

[0022] 所述确定最小气门间隙包括：

[0023] 根据所述推杆受力和所述挺柱升程的变化规律，确定所述发动机的热态气门间隙和冷态气门间隙；

[0024] 根据所述热态气门间隙和所述冷态气门间隙，确定所述最小气门间隙。

[0025] 在本发明的一些实施例中，在所述确定最大气门间隙之前还包括：

[0026] 控制所述发动机的气门、推杆和挺柱飞脱；

[0027] 所述确定最大气门间隙包括：

[0028] 根据所述气门、所述推杆和所述挺柱飞脱，确定最大气门间隙。

[0029] 在本发明的一些实施例中，在所述根据所述热态气门间隙和所述冷态气门间隙，确定所述最小气门间隙中：

[0030] 通过公式rmin=r1-r2，确定所述最小气门间隙；

[0031] 其中，rmin为最小气门间隙，r1为冷态气门间隙，r2为热态气门间隙。

[0032] 在本发明的一些实施例中，在所述根据所述变化范围，构建所述气门间隙的变化模型之前还包括：

[0033] 进行发动机台架实验，获取若干个测量点；

[0034] 确定加速系数；

[0035] 根据公式L=K*L1，将实验气门间隙变化量转化为实际气门间隙变化量；

[0036] 其中，K为加速系数，L1为实验气门间隙变化量，L为实际使用气门间隙变化量。

[0037] 在本发明的一些实施例中，所述根据所述变化范围，构建所述气门间隙的变化模型包括：

[0038] 根据所述实际气门间隙变化量，构建坐标系；

[0039] 根据所述坐标系和所述测量点，构建所述实际气门间隙变化量的变化模型。

[0040] 在本发明的一些实施例中，所述根据所述变化模型，确定气门间隙调整周期包括：

[0041] 根据所述变化模型，确定所述当前气门间隙和对应的变化时间；

[0042] 根据所述变化时间，确定所述气门间隙调整周期。

[0043] 在本发明的一些实施例中，在所述根据所述变化模型，确定气门间隙的调整周期中：

[0044] 通过公式T=T1/s，确定所述气门间隙调整周期；

[0045] 其中，T为所述气门间隙调整周期，T1为变化时间，S为安全系数。

[0046] 本发明的第二方面还提供了一种评估气门间隙调整周期的系统，包括：

[0047] 第一确定模块，所述第一确定模块用于确定气门间隙的变化范围；

[0048] 构建模块，所述构建模块用于构建所述气门间隙的变化模型；

[0049] 获取模块，所述获取模块用于获取发动机的当前气门间隙；

[0050] 调整模块，所述调整模块用于调整所述气门间隙；

[0051] 第二确定模块，所述第二确定模块用于确定所述气门间隙的调整周期。

[0052] 根据本发明提供的一种评估气门间隙调整周期的系统，通过对气门间隙的调整周期进行确定，使发动机一直保持良好的运行状态，提高其性能。

附图说明

[0053] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

[0054] 图1为本发明实施例的评估气门间隙调整周期的方法的流程示意图；

[0055] 图2为图1所示的确定气门间隙的变化范围的流程示意图；

[0056] 图3为图2所示的确定最小气门间隙的流程示意图；

[0057] 图4为图1所示的根据所述变化范围，构建所述气门间隙的变化模型的流程示意图；

[0058] 图5为图1所示的根据所述变化模型，确定气门间隙调整周期的流程示意图；

[0059] 图6为本发明实施例以凸轮轴转角为对比基础的推杆受力和挺柱升程的变化曲线图；

[0060] 图7为图6所示的A处的放大结构示意图；

[0061] 图8为本发明实施例的构建的气门间隙的变化模型图；

[0062] 图9为本发明实施例的评估气门间隙调整周期的系统的结构框图。

具体实施方式

[0063] 下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

[0064] 应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。

[0065] 尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

[0066] 为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向（旋转90度或者在其它方向）并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

[0067] 如图1-图8所示，根据本发明一个实施例的评估气门间隙调整周期的方法，包括：

[0068] 确定气门间隙的变化范围；

[0069] 根据变化范围，构建气门间隙的变化模型；

[0070] 获取发动机的当前气门间隙；

[0071] 根据气门间隙不满足变化范围，调整气门间隙；

[0072] 根据变化模型，确定气门间隙的调整周期。

[0073] 根据本发明实施例的评估气门间隙调整周期的方法，通过实验确定气门间隙的变化范围，并以变化范围为基础构建气门间隙的变化模型，变化模型即为发动机在运行过程中的变化规律，获取发动机的当前气门间隙，当前气门间隙满足变化范围时，不需要进行调整，发动机处于正常运行状态，当前气门间隙不满足变化范围时，需要进行调整，发动机处于非正常运行状态，避免出现气门烧蚀、配气机构磨损等问题，根据气门间隙的变化规律确定对气门间隙进行调整的调整周期，即对气门间隙进行周期性调整，使发动机一直保持良好的运行状态，提高其性能。

[0074] 在本发明的一些实施例中，如图2所示，当发动机的当前气门间隙满足变化范围时，不需要进行调整，当发动机的当前气门间隙不满足变化范围时，需要对其进行调整，因此需要确定变化范围，变化范围具有两个端点值，一个端点值为最小气门间隙，另一个端点值为最大气门间隙，气门间隙的变化范围就是最小气门间隙至最大气门间隙。

[0075] 在本发明的一些实施例中，如图3所示，要确定发动机的最小气门间隙需要获得发动机的冷态气门间隙和热态气门间隙，要获得准确的冷态气门间隙和热态气门间隙需要保证发动机处于正常运行状态，并获取推杆受力和挺柱升程的变化规律，如图6和图7所示，推杆受力和挺柱升程的变化规律可通过实验测得，图7为图6的放大示意图，得到变化规律后，能够确定挺柱升程开始变化时凸轮轴的转角为w1，推杆开始受力时凸轮轴的转角为w2，w1时的挺柱升程为0，w2时的挺柱升程为r1，r1即为热态气门间隙，发动机的冷态气门间隙可直接通过台架实验获得，冷态气门间隙为r2，冷态气门间隙大于热态气门间隙是为了补偿热膨胀，通过公式rmin=r1-r2，rmin为最小气门间隙，r1为冷态气门间隙，r2为热态气门间隙，来确定最小气门间隙。

[0076] 其中，对于推杆受力和挺柱升程的变化规律的测量可通过热电偶和应变片实现，应变片固定在发动机的推杆或者摇臂上，对于升程与受力的变化规律还可通过对配气机构中的其他不仅进行应变测试得到。

[0077] 在本发明的一些实施例中，确定了最小气门间隙后，还需要确定最大气门间隙才能得到气门间隙的变化范围，要获得最大气门间隙需要发动机的气门、推杆和挺柱出现飞脱，可通过人工在进行台阶实验前进行调整使发动机的气门、推杆和挺柱至出现飞脱，此时推杆在应受力的位置但受力为0，可直接由人工进行测量当前气门间隙，即为最大气门间隙。

[0078] 在本发明的一些实施例中，确定了最小气门间隙和最大气门间隙后，也就确定了气门间隙的变化范围，通过对发动机运行时随着时间的气门间隙的变化进行数据拟合来构建发动机气门间隙变化模型，来得到气门间隙的变化规律，最终通过变化规律确定所需要的调整周期，具体的，在构建变化模型之前要进行实验以获得不同时间点的气门间隙，通过对不同时间点的气门间隙构建数学变化模型可对任意时刻的气门间隙的变化量进行预测，由于发动机的寿命大于1000小时，按照实际寿命来进行实验周期较长，因此设置一个加速系数，通过公式L=K*L1，将实验气门间隙变化量转化为实际气门间隙变化量，其中，K为加速系数，L1为实验气门间隙变化量，L为实际使用气门间隙变化量，相比较于进行用户耐久实验，缩短了开发周期和实验周期，可快速进行某一时刻的气门间隙的预测和调整周期的确定。

[0079] 在本发明的一些实施例中，如图4所示，通过台架实验获得若干个测量点后，测量点的数量为至少10个，以横坐标为时间，纵坐标为间隙变化量建立坐标系，将若干个测量点标示在坐标系中，对测量点进行数据拟合来构建最接近的数学模型，如图8所示，变化模型符合线性模型或对数模型，气门间隙随着时间增加线性增加，可对气门间隙变化量进行预测。

[0080] 在本发明的一些实施例中，如图5所示，变化模型的两端分别为最小气门间隙和最大气门间隙，在变化模型上任意选取一个气门间隙变化量和其对应的时间，根据对应的时间确定调整周期，不同的发动机的负载不同，对于气门间隙的变化速度不同，针对这种情况，设置有一个安全系数，通过公式T=T1/s，确定气门间隙调整周期，其中，T为气门间隙调整周期，T1为变化时间，S为安全系数，通过设置安全系数，将原本应该气门间隙进行调整的时间点提前，保证不同负载的发动机的气门间隙一直在气门间隙变化范围内，使发动机一直处于正常工作状态，安全系数s大于1，在一个实施例中，s=1.2。

[0081] 如图9所示，根据本发明另一个实施例提供的评估气门间隙调整周期的系统，包括：

[0082] 第一确定模块，第一确定模块用于确定气门间隙的变化范围；

[0083] 构建模块，构建模块用于构建气门间隙的变化模型；

[0084] 获取模块，获取模块用于获取发动机的当前气门间隙；

[0085] 调整模块，调整模块用于调整气门间隙；

[0086] 第二确定模块，第二确定模块用于确定气门间隙的调整周期。

[0087] 根据本发明实施例提供的一种评估气门间隙调整周期的系统，通过对气门间隙的调整周期进行确定，使发动机一直保持良好的运行状态，提高其性能。

[0088] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。