一种确定气门开启和关闭时刻的检测系统的制作方法

本发明涉及汽车发动机测试技术领域，特别涉及一种确定气门开启和关闭时刻的检测系统。

背景技术：

发动机在工业领域占有者极其重要的作用，发动机在点火状态下，由于配气机构零部件高速运行的惯性作用和受热膨胀，发动机气门开启和关闭时刻和静态下不同，不同工况下也不同。发动机配气机构结构紧凑、气门开闭频率高，气门工作时的高温、高压环境又复杂多变，因此，测量发动机点火状态下的气门开启和关闭时刻很困难，因此，为了保证发动机气缸进气充分、排气彻底，在发动机研发阶段需要测试发动机气门开启和关闭时刻，以保证符合设计要求。

目前的测量方法主要是在静态下测量发动机气门开启和关闭时刻，具体为通过飞轮侧面的上止点标记和凸轮轴上的标记，或者高度百分表确定活塞上止点，飞轮上安装分度盘，然后使用高度百分表观察气门开启和关闭的位置，通过分度盘即可得到气门开启和关闭时刻，目前测量方法存在着极大的缺点，首先，现有测量方法是在静态下测量发动机气门的开启和关闭时刻，没有考虑到发动机点火状态下零部件高速运转时的惯性作用、气门等零部件受热膨胀作用，所以，这种静态下测量结果不准确；其次，静态下测量，不能测量不同工况下气门开启和关闭时刻的区别；最后，由于内燃机运转时各种因素的影响，工作状态时的上止点位置与静态时存在差异。

因此，如何提供一种在发动机点火状态下精确测量发动机气门开启和关闭时刻的装置，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种确定气门开启和关闭时刻的检测系统，通过位移传感器配合曲轴前端电子角标仪采集发动机点火状态下的气门升程，精确测量发动机点火状态下气门开启和关闭的时刻。

为解决上述技术问题，本发明提供一种确定气门开启和关闭时刻的检测系统，包括用于安装在发动机的气缸盖上的缸压传感器和位移传感器、用于安装在所述发动机曲轴前端的电子角标仪及分别与所述缸压传感器、所述位移传感器和所述电子角标仪连接的燃烧分析仪。

优选地，所述位移传感器为电涡流位移传感器。

优选地，所述电涡流位移传感器的探头分别通过支架垂直对准进气和排气气门弹簧座设置。

优选地，所述电子角标仪通过连接盘安装于所述发动机曲轴前端。

优选地，所述气门弹簧座为可定制的加大气门弹簧座。

优选地，还包括用于与所述发动机连接的电力测功机台架。

优选地，还包括分别与所述缸压传感器、所述位移传感器和所述电子角标仪连接的信号放大器，所述信号放大器的输出端与所述燃烧分析仪连接。

本发明所提供的确定气门开启和关闭时刻的检测系统，包括用于安装在发动机的气缸盖上的缸压传感器和位移传感器、用于安装在发动机曲轴前端的电子角标仪及分别与缸压传感器、位移传感器和电子角标仪连接的燃烧分析仪。本申请公开的测量发动机气门开启和关闭时刻的检测系统，通过非接触式的电涡流位移传感器配合曲轴前端电子角标仪采集发动机点火状态下的气门升程，只需要测量气门开启和关闭过程的一小段气门动态升程，保证了发动机点火状态下气门开启和关闭测量的精确，并通过信号放大器避免信号失真，进一步确保了测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

其中，图1中：

发动机—1，缸压传感器—2，位移传感器—3，电子角标仪—4，燃烧分析仪—5，电力测功机台架—6，信号放大器—7。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，主要包括用于安装在发动机1的气缸盖上的缸压传感器2和位移传感器3、用于安装在发动机1曲轴前端的电子角标仪4及分别与缸压传感器2、位移传感器3和电子角标仪4连接的燃烧分析仪5。

其中，发动机1为测量本体，缸压传感器2安装于发动机1的气缸盖上，用于检测发动机气缸的压力并转换为电信号，位移传感器3安装于发动机1的气缸盖上，用于测量发动机1进气气门和排气气门的位置，并将信号传递给燃烧分析仪5，电子角标仪4安装于发动机1曲轴前端，用于测量发动机1曲轴的转角，并将转角信息传递给燃烧分析仪5，燃烧分析仪5用于信号处理并生成进气门和排气门开启和关闭过程中的动态气门升程曲线。

具体的，在实际的应用过程当中，打开发动机1的缸盖罩壳，调整气门间隙至规定值，安装缸压传感器2和位移传感器3，使用2个位移传感器3探头分别通过支架垂直对准进气气门弹簧座和排气气门弹簧座，留有适当间隙，电子角标仪4通过连接盘连接在发动机1曲轴前端，首先，发动机1不点火，使用电力测功机台架6拖动发动机1，燃烧分析仪5可以通过缸盖上的缸压传感器2、电子角标仪4和信号放大器7确定发动机1的压缩上止点，作为曲轴转角的参考零点；然后，启动发动机1，在测试工况运行稳定后，燃烧分析仪5通过位移传感器3、电子角标仪4和信号放大器7就可以得到进气门和排气门开启和关闭过程中的动态气门升程曲线，最后，从动态气门曲线上可以看到气门开启和关闭时的曲轴转角，即气门开启和关闭的时刻。

为了优化上述实施例当中确定气门开启和关闭时刻的检测系统可以提供更加精确的时刻信息的优点，位移传感器3为电涡流位移传感器。目前，现有技术当中采用接触式位移传感器来检测进气气门和排气气门的位置，但是接触式位移传感器无法满足点火状态下测量要求，本方案采用电涡流位移传感器，电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨率地测量进气气门和排气气门距探头表面距离，可以确保测量的气门开启和关闭时刻更加准确。

基于上述检测系统具有更加精确测量发动机1气门开启和关闭时刻的优点，电涡流位移传感器的探头分别通过支架垂直对准进气和排气气门弹簧座设置。电涡流位移传感器属于高精度传感器，因此，在测量过程中，需要更加严格的机械位置结构要求，但同时可以保证更加精确的数据测量，本方案就是按照高标准来进行机械结构的安装，使电涡流位移传感器垂直对准进气和排气气门弹簧座，可以提高电涡流位移传感器检测气门的位置精度，进一步提高发动机1气门开启和关闭时刻的测量精度。另外，本方案通过电涡流位移传感器测量气门开启和关闭过程中气门动态升程的很小的一段，对气门动态升程过程中，仅仅测量气门开启和关闭时刻的时间点，可以提高测量精度，满足测量气门开启和关闭时刻要求的条件下，量程小的电涡流位移传感器测头小，方便布置，当然，还可以配合定制加大气门弹簧座，来适应不同测量情况，在此不做具体限定。

需要说明的是，电子角标仪4通过连接盘安装于发动机1曲轴前端。曲轴转角为发动机曲轴旋转一圈为360度，通过以曲轴转角为基准，设定引燃式发动机的点火时间，压燃式发动机的燃料喷入时间，设定进排气门的开启和关闭的时刻，通过在曲轴前端安装电子角标仪4，和位移传感器3配合，得到精确的气门升程和曲轴转角的关系，保证测量的气门开启和关闭时刻更加准确。

还需要说明的是，确定气门开启和关闭时刻的检测系统还包括用于与发动机1连接的电力测功机台架6。本方案通过电力测功机台架6倒拖发动机1，使燃烧分析仪5、缸压传感器2、电子角标仪4找活塞上止点，方便、准确，且可以控制上止点的精度，确保测量准确。

进一步地，确定气门开启和关闭时刻的检测系统还包括分别与缸压传感器2、位移传感器3和电子角标仪4连接的信号放大器7，信号放大器7的输出端与燃烧分析仪5连接。通过信号放大器7对缸压传感器2、位移传感器3和电子角标仪4的采集信息进行放大，可以提高燃烧分析仪5的计算精度，避免信号丢失的情况，进一步提高测量气门开启和关闭时刻的精度。

综上所述，本实施例所提供的确定气门开启和关闭时刻的检测系统主要包括用于安装在发动机的气缸盖上的缸压传感器和位移传感器、用于安装在发动机曲轴前端的电子角标仪及分别与缸压传感器、位移传感器和电子角标仪连接的燃烧分析仪。本申请公开的测量发动机气门开启和关闭时刻的检测系统，通过高精度、非接触式的电涡流位移传感器配合曲轴前端电子角标仪采集发动机点火状态下的气门升程，只需要测量气门开启和关闭过程的一小段气门动态升程，保证了发动机点火状态下气门开启和关闭测量的精确，并通过信号放大器避免信号失真，进一步确保了测量精度。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。