一种光学发动机正时机构、正时方法和光学发动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发动机领域，具体涉及发动机曲轴的正时技术，更具体的涉及一种光学发动机正时机构、光学发动机正时方法以及一种光学发动机。
【背景技术】
[0002]目前光学发动机主要用于研宄发动机缸内燃烧喷雾情况、火焰传播情况、碳烟生成情况等，此类光学发动机多采用部分透明缸套和透明活塞顶面结构，通过CCD相机来采集缸内喷雾和燃烧情况，光学发动机的运转是应用测功机拖动旋转，通过控制火花塞点火和喷油器的喷油来控制光学发动机的点火燃烧，大多数情况下光学发动机是在测功机的拖动下进行运转的。但是由于光学发动机内的喷雾和燃烧会对透明缸套和透明活塞顶面造成污浊、碳烟等，因此运行1-2个小时后就需要拆解光学发动机进行清洗以保证试验结果，在光学发动机拆卸装配过程中需要涉及到发动机的重新选择曲轴和凸轮轴的正时位置设置，传统的曲轴、凸轮轴正时位置的确定是通过利用缸体上的工装塞具来寻找曲轴配种块上的加工孔的方式进行，但由于光学发动机结构的特殊性以及空间安装的要求，这种传统曲轴正时确定方法应用于光学发动机时不但费时费力，而且还会因曲轴配种块上用于平衡的配重孔的不同而导致误识别的情况发生，造成正时结果的错误确定，进而引起活塞顶气门的危险情况，因此现有技术中尚未出现一种简易的非常适用于光学发动机的曲轴正时技术。
【发明内容】
[0003]本发明基于上述现有技术问题，创新的提出一种光学发动机正时机构、光学发动机正时方法以及一种光学发动机。本发明创新在光学发动机的缸体中引入飞轮，将飞轮与曲轴和测功机创新连接，并在飞轮的平面外缘处设置0-360度曲轴转角刻度盘，通过曲轴定位指针指示于刻度盘上的TDC刻度位置确定活塞上止点位置，并配合凸轮轴、正时齿轮和缸体上的对应正时标记位置来实现对光学发动机正时位置的选择，以更加直观、便捷、精确的方式实现了对光学发动机的正时位置确定，提高了光学发动机的拆卸与装配效率。
[0004]本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下:
一种光学发动机正时机构，包括:飞轮总成3、曲轴定位指针4、正时齿轮6和正时皮带7，所述正时齿轮6和发动机凸轮轴上设置有正时标记，所述正时皮带7缠绕于所述正时齿轮6和光学发动机的曲轴皮带轮之间，所述飞轮总成3安装于光学发动机的曲轴11上，且所述飞轮总成3的端面外周缘上设置有0-360度的飞轮轮缘刻度盘31，并在所述飞轮轮缘刻度盘31上设置有正时指示刻度标记，所述曲轴定位指针4设置于光学发动机上，并在光学发动机中活塞处于上止点位置时，所述曲轴定位指针4指向所述飞轮轮缘刻度盘31上设置的正时指示刻度标记，同时所述正时齿轮6和发动机凸轮轴上的正时标记对准。
[0005]进一步的根据本发明所述的光学发动机正时机构，其中所述飞轮总成3于光学发动机的缸体外端面安装于所述曲轴11上，并包括圆盘状的飞轮盘，所述飞轮盘的中心开设有曲轴穿孔，围绕曲轴穿孔开设有若干曲轴安装螺纹孔34，并在飞轮盘上设置有曲轴定位销孔35，所述飞轮盘通过螺栓穿过所述曲轴安装螺纹孔34而固定安装于曲轴端面，所述飞轮盘外端面的外周缘上设置有0-360度的所述飞轮轮缘刻度盘31，刻度盘精度为I度，并在刻度盘内侧显示有刻度数值，在360度刻度位置设置有指示字母TDC作为所述正时指示刻度标记，所述曲轴定位指针4为Z字形三角头指针。
[0006]进一步的根据本发明所述的光学发动机正时机构，其中所述飞轮盘的外端面上开设有联轴器法兰定位环槽32，所述联轴器法兰定位环槽32内开设有若干联轴器安装螺纹孔33，通过螺栓穿过所述联轴器安装螺纹孔33将测功机的联轴器法兰5固定安装于所述飞轮盘的联轴器法兰定位环槽32内。
[0007]进一步的根据本发明所述的光学发动机正时机构，其中还包括有设置于光学发动机内腔中的第一固定惰轮8、第二固定惰轮9和正时皮带张紧轮10，所述正时皮带7绕过所述正时齿轮6和曲轴皮带轮12后抵接于所述第一固定惰轮8和第二固定惰轮9的内侧，并被所述正时皮带张紧轮10张紧。
[0008]一种光学发动机，包括:缸盖总成1、缸体总成2、曲轴11、活塞连杆总成、曲轴皮带轮12和测功机，还包括本发明的上述正时机构，所述缸盖总成I和缸体总成2密封连接形成光学发动机的安装壳体结构，在所述缸盖总成I内设置有所述正时齿轮6和发动机凸轮轴，所述正时齿轮6安装于所述发动机凸轮轴的正时侧，所述正时齿轮6和发动机凸轮轴上设置有正时标记，所述缸盖总成上与所述正时标记相对应的设置有正时标记指示位置13，所述曲轴11穿过所述缸体总成设置，所述曲轴11上设有曲柄销，所述活塞连杆总成安装于所述曲柄销上，所述曲轴皮带轮12在缸体总成内腔中固定连接于所述曲轴11上，所述正时皮带7缠绕于所述正时齿轮6和曲轴皮带轮12，所述飞轮总成3在缸体总成的外端面安装于所述曲轴11上，所述飞轮总成3的端面外周缘上设置有0-360度的飞轮轮缘刻度盘31，并在所述飞轮轮缘刻度盘31上设置有正时指示刻度标记，所述曲轴定位指针4设置于缸体总成的外端面上，并在活塞连杆总成的活塞处于上止点位置时，所述曲轴定位指针4指向所述飞轮轮缘刻度盘31上设置的正时指示刻度标记，同时所述正时齿轮6和发动机凸轮轴上的正时标记对准于所述正时标记指示位置13，所述测功机固定安装于所述飞轮总成3上。
[0009]进一步的根据本发明所述的光学发动机，其中所述飞轮总成3包括圆盘状的飞轮盘，所述飞轮盘的中心开设有曲轴穿孔，围绕曲轴穿孔开设有若干曲轴安装螺纹孔34，并在飞轮盘上设置有曲轴定位销孔35，所述曲轴11与飞轮盘连接的端面上设置有对应的螺纹孔和定位销孔，通过曲轴端面上的定位销孔对准于飞轮盘上的曲轴定位销孔、并通过螺栓穿过曲轴端面上的螺纹孔和飞轮盘上的曲轴安装螺纹孔34后将飞轮盘固定安装于曲轴的端面上，所述飞轮盘外端面的外周缘上设置有0-360度的所述飞轮轮缘刻度盘31，刻度盘精度为I度，并在刻度盘内侧显示有刻度数值，在360度刻度位置设置有指示字母TDC作为所述正时指示刻度标记。
[0010]进一步的根据本发明所述的光学发动机，其中所述飞轮盘的外端面上开设有联轴器法兰定位环槽32，所述联轴器法兰定位环槽32内开设有若干联轴器安装螺纹孔33，所述测功机的联轴器法兰上开设有对应的螺纹孔，所述测功机的联轴器法兰安装于所述飞轮盘的联轴器法兰定位环槽32内，并通过螺栓穿过联轴器法兰上的螺纹孔和联轴器法兰定位环槽32内的联轴器安装螺纹孔33后将测功机固定安装于所述飞轮盘上。
[0011]进一步的根据本发明所述的光学发动机，其中所述第一固定惰轮8、第二固定惰轮9和正时皮带张紧轮10设置于所述缸体总成2内，所述正时皮带7绕过所述正时齿轮6和曲轴皮带轮12后抵接于所述第一固定惰轮8和第二固定惰轮9的内侧，并被所述正时皮带张紧轮10张紧，所述曲轴定位指针4为Z字形三角头指针，所述曲轴定位指针4安装于缸体总成外端面靠近飞轮盘边缘的位置。
[0012]一种本发明所述光学发动机的正时方法，包括以下步骤:
步骤一、设定好曲轴定位指针4的正时位置后转动曲轴11，通过曲轴带动飞轮总成3转动，并使飞轮总成3的飞轮轮缘刻度盘31上的正时指示刻度标记转动到正对曲轴定位指针4的指向位置；
步骤二、旋转发动机凸轮轴和正时齿轮，使得正时齿轮6和发动机凸轮轴上的正时标记对准于缸盖总成上设置的正时标记指示位置13 ;
步骤三、通过正时皮带7传动连接所述正时齿轮6和曲轴皮带轮12，并确保正时皮带被张紧，使得所述正时齿轮6和曲轴同步转动，完成对光学发动机的曲轴正时设定。
[0013]进一步的根据本发明所述的正时方法，其中步骤一中设定曲轴定位指针4的正时位置具体包括以下方法:转动曲轴11，通过曲轴带动活塞连杆总成和飞轮总成3转动，当曲轴旋转到使活塞连杆总成中的活塞达到上止点位置时停止转动，确定飞轮总成3的飞轮轮缘刻度盘31上的正时指示刻度标记在缸体总成外端面上对应的投影位置，并在该投影位置安装固定所述曲轴定位指针4，并使曲轴定位指针4对准指向飞轮轮缘刻度盘31上的正时指示刻度标记。
[0014]通过本发明的技术方案至少能够达到以下技术效果:
1)、本发明创新的将具有0-360度曲轴转角刻度盘的飞轮安装于光学发动机的曲轴系统中，并基于活塞上止点位置确定曲轴定位指针在刻度盘上的指示位置，然后配合凸轮轴、正时齿轮和缸体上的对应正时标记位置来实现对光学发动机正