用于发动机可变气门的监控装置及内燃发动机的制作方法

文档序号:28975929发布日期:2022-02-19 18:49阅读:136来源:国知局
用于发动机可变气门的监控装置及内燃发动机的制作方法

1.本实用新型涉及汽车领域,具体是一种用于发动机可变气门的监控装置及内燃发动机。


背景技术:

2.对于采用节气门控制负荷的传统汽油发动机,部分负荷工况需要通过节气门对进气量进行限制,缸内负压的增大将导致进气过程阻力增加,形成泵气损失,造成热效率降低。降低泵气损失,改善发动机的燃油经济性已经成为国内外各大汽车企业亟待解决的问题。
3.传统发动机配气机构主要包括液压摇臂、挺柱、气门弹簧、气门等组件,由于气门升程固定不变,导致工作过程的气门运行参数不能调节,只能够在发动机局部工况范围内实现优化,无法适应节能减排的要求。发动机采用两级式可变气门升程(dual variable valve lift,dvvl)技术,通过机械驱动的方法可以实现气门升程随工况变化进行实时调整:在低转速/低负荷工况下,采用较小的气门升程控制进气量,提高部分负荷下的经济性;在高转速/高负荷工况下,采用较大的气门升程减小气门阻力,增加进气量以提高发动机功率。
4.目前各大厂商及科研单位对于dvvl机构的开发主要有两种途径:一是通过cae软件进行仿真,二是通过物理搭载进行试验开发。由于dvvl结构复杂、涉及零件数量较多,单纯依赖cae软件进行仿真开发,无法全面考核dvvl机构气门升程的切换效果。而在发动机整机试验中,由于发动机气缸与气门之间的密闭状态,也无法针对气门升程的切换效果实现实时、在线监测。一般是通过安装燃烧分析仪和缸压传感器实现对气门升程切换效果的间接判断,但是该方法存在以下缺点:
5.1、由于发动机的燃烧过程较为复杂,任何其他因素引起的发动机缸压波动,最终都会对发动机气门升程切换效果的判断产生干扰。
6.2、该方法的实现需要在发动机测试台架安装燃烧分析仪和缸压传感器,对试验设备的要求较高,由此产生的试验成本也较高。
7.3、燃烧分析仪和缸压传感器只有在完成对试验数据的记录后,才可以针对已有数据分析其实际切换时刻,无法做到在线、实时、准确判断。
8.现有专利(如:专利号2018106962234和专利号2018109608754)仅仅评估气门升程的切换效果,并未考察凸轮轴套筒轴向位移的实际表现。而凸轮轴套筒的轴向位移与气门升程机构的切换效果密切相关,当套筒轴向切换不到位时,气门升程机构高低升程切换后摇臂滚轮将滞留在高低凸轮交界处,严重时将造成摇臂滚轮跌落,导致滚轮异常磨损和dvvl切换异响的发生。


技术实现要素:

9.为解决上述未考察凸轮轴套筒轴向位移导致套筒轴向切换不到位的问题,有必要
针对两级式可变气门升程机构气门升程和套筒轴向位移的切换效果开展同时、在线监测,以便全面而又精确地对两级式可变气门升程机构的切换效果进行评估。本实用新型的目的提供一种用于发动机可变气门的监控装置以及包括该监控装置的内燃发动机,通过测量仪与信号轮组件配合获取伸出发动机罩盖的部分的位移量获得凸轮轴的轴向位移,从而监控套筒轴向位移的切换效果。
10.本实用新型提供一种用于发动机可变气门的监控装置,发动机包括可变气门组件和发动机罩盖,可变气门组件包括凸轮轴,监控装置包括:信号轮组件,信号轮组件套设在凸轮轴上,并且信号轮组件的一端沿凸轮轴的轴向延伸出发动机罩盖;轴向测量组件,轴向测量组件包括反馈构件和测量仪,其中反馈构件至少设置在信号轮组件的一端的端面,测量仪与反馈构件相对设置,以测得凸轮轴沿轴向的位移数据;数据处理终端,数据处理终端与测量仪通讯连接。
11.采用上述方案,信号轮组件套设在凸轮轴其一端沿凸轮轴的轴向延伸出发动机罩盖,在伸出发动机罩盖的一端上面安装反馈构件,此时凸轮轴轴向移动将带动反馈构件移动。测量仪从发动机罩盖外部与反馈构件相对设置检测反馈构件沿着轴向的移动,从而监控凸轮轴轴向位移切换效果。避免套筒轴向切换不到位时,气门升程机构高低升程切换后摇臂滚轮将滞留在高低凸轮交界处,将造成摇臂滚轮跌落,导致滚轮异常磨损和可变气门升程技术切换异响的发生。
12.根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种用于发动机可变气门的监控装置,反馈构件为两个反射膜,两个反射膜分别设置在信号轮组件的一端的端面和发动机罩盖靠近信号轮组件的一端的位置;测量仪为激光测量仪,激光测量仪与两个反射膜相对设置,向两个反射膜分别发出、并接收两个反射膜反射的激光,以测得凸轮轴沿轴向的位移数据。
13.根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种用于发动机可变气门的监控装置,激光测量仪具有两个激光传感器探头,两个激光传感器探头可发出平行的激光分别照向对应的反射膜。
14.采用上述方案,可发射互相干涉的两个平行光进行位移量测量。
15.根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种用于发动机可变气门的监控装置,信号轮组件包括具有信号齿的信号轮和套筒工装;其中信号轮套设在凸轮轴上;套筒工装设置在凸轮轴的一端,并且套筒工装的一端为安装端,另一端为套筒端,并且安装端与信号轮固定并可拆卸连接,套筒端沿凸轮轴的轴向延伸出发动机罩盖,套筒端为信号轮组件的一端。
16.采用上述方案,可以在现有凸轮轴的基础上进行延伸,将套筒工装伸出发动机罩盖从而方便测量轴向位移。
17.根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种用于发动机可变气门的监控装置,信号轮与发动机的凸轮轴相位传感器连接,以测量凸轮轴的位置信号及转速信号,并且信号轮的轴心设置有供凸轮轴穿过的信号轮侧安装孔,信号轮在信号轮侧安装孔的周围设置有至少一个连接孔;安装端为凸台形,安装端的轴心设置有供凸轮轴的一端穿过的套筒侧安装孔,安装端在套筒侧安装孔的周围设置有与至少一个连接孔连接的至少一个连接部。
18.采用上述方案,可以保证信号轮与套筒工装的安装端稳固连接,结构简单,连接方便。
19.根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种用于发动机可变气门的监控装置,发动机罩盖设置有供套筒端伸出的开孔,开孔的孔径大于凸轮轴的轴径。
20.采用上述方案,套筒工装需要延伸至罩盖外部配合激光传感器实现对凸轮轴轴向位移的实时、在线测量,此需要在发动机罩盖的凸轮轴相应位置开孔,发动机罩盖所开孔径大于凸轮轴轴径,避免凸轮套筒工装与罩盖产生干涉,影响测试精度。
21.根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种用于发动机可变气门的监控装置,可变气门组件还包括凸轮机构和沿升程方向往复移动的气门机构,凸轮机构设置在凸轮轴上,凸轮机构与气门机构传动连接;并且监控装置还包括升程测量组件,升程测量组件与数据处理终端通讯连接,升程测量组件用于获取气门机构的气门升程监测数据。
22.采用上述方案,在升程测量组件用于获取气门机构的气门升程监测数据。从而在实现对凸轮轴轴向位移的测量后。结合测得的气门升程数据,就可以实现对两级式可变气门升程机构气门升程和凸轮轴套筒轴向位移的同时在线测量,实现了套筒轴向位移、气门升程、配气相位的同步采集。
23.根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种用于发动机可变气门的监控装置,升程测量组件包括至少两个升程传感器和与至少两个升程传感器通讯连接的信号处理器;其中至少两个升程传感器分别设置在不同的气门机构上;信号处理器设置在发动机外部,至少两个升程传感器通过信号线与信号处理器通讯连接,信号处理器与数据处理终端通讯连接。
24.采用上述方案,相较于激光传感器等非接触式测量装置开展测量,由于发动机内部油雾较多且结构紧凑,采用升程传感器测量效果更好且使用稳定。
25.根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种用于发动机可变气门的监控装置,凸轮机构包括套设在凸轮轴上的凸轮套筒和与凸轮套筒固定连接的两个凸轮;气门机构为两个,每个气门机构包括液压摇臂和气门,凸轮通过液压摇臂带动气门沿升程方向移动;升程传感器设置在对应的气门上。
26.采用上述方案,将升程传感器设置在对应的气门上可以更加直接测量相应数据并且避免非接触式测量装置开展测量时出现的误差问题。
27.还提供一种内燃发动机,具有上述的用于发动机可变气门的监控装置。
28.采用上述方案,可以实时对发动机轴向位移数据进行测量,避免套筒轴向切换不到位时,气门升程机构高低升程切换后摇臂滚轮将滞留在高低凸轮交界处,将造成摇臂滚轮跌落,导致滚轮异常磨损和可变气门升程技术切换异响的发生。
29.本实用新型的有益效果是:
30.通过提供一种用于发动机可变气门的监控装置,信号轮组件套设在凸轮轴其一端沿凸轮轴的轴向延伸出发动机罩盖,在伸出发动机罩盖的一端上面安装反馈构件,此时凸轮轴轴向移动将带动反馈构件移动。测量仪从发动机罩盖外部与反馈构件相对设置检测反馈构件沿着轴向的移动,从而监控凸轮轴轴向位移切换效果。避免套筒轴向切换不到位时,
气门升程机构高低升程切换后摇臂滚轮将滞留在高低凸轮交界处摇臂滚轮跌落,引起的滚轮异常磨损和可变气门升程技术切换异响的发生。
附图说明
31.图1为本实用新型实施例1中的一种用于发动机可变气门的监控装置的结构示意图;
32.图2为本实用新型实施例1中的一种用于发动机可变气门的监控装置的气门升程高低切换时气门升程及凸轮轴轴向位移的实测数据示意图;
33.图3为本实用新型实施例1中的一种用于发动机可变气门的监控装置的气门升程低高切换时气门升程及凸轮轴轴向位移的实测数据示意图;
34.图4为本实用新型实施例1中的一种用于发动机可变气门的监控装置的信号轮的结构示意图;
35.图5为本实用新型实施例1中的一种用于发动机可变气门的监控装置的套筒工装的结构示意图;
36.图6为本实用新型实施例1中的一种用于发动机可变气门的监控装置的套筒工装的正视图;
37.图7为本实用新型实施例1中的一种用于发动机可变气门的监控装置的套筒工装的左视图;
38.图8为本实用新型实施例1中的一种用于发动机可变气门的监控装置的发动机罩盖的结构示意图;
39.图9为本实用新型实施例2中的一种内燃发动机的安装调试的流程方框图。
40.附图标记说明:
41.10:可变气门组件;
42.11:发动机罩盖;111:开孔;
43.12:凸轮轴;
44.13:凸轮机构;131:凸轮套筒;
45.14:气门机构;141:液压摇臂;142:气门;
46.20:信号轮组件;
47.21:信号轮;211:信号轮侧安装孔;212:连接孔;
48.22:套筒工装;221:安装端;2211:套筒侧安装孔;2212:连接部;222:套筒端;
49.30:轴向测量组件;
50.31:反馈构件;
51.32:测量仪;
52.40:数据处理终端;
53.50:升程测量组件;51:升程传感器;52:信号处理器。
具体实施方式
54.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结
合较佳实施例一起介绍,但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反,结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解,以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外,为了避免混乱或模糊本实用新型的重点,有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
55.应注意的是,在本说明书中,相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
56.在本实施例的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
57.术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
58.在本实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
59.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。
60.实施例1
61.提供一种用于发动机可变气门的监控装置,如图1所示,发动机包括可变气门组件10和发动机罩盖11,可变气门组件10包括凸轮轴12,监控装置包括:信号轮组件20,信号轮组件20套设在凸轮轴12上,并且信号轮组件20的一端沿凸轮轴12的轴向延伸出发动机罩盖11;轴向测量组件30,轴向测量组件30包括反馈构件31和测量仪32,其中反馈构件31至少设置在信号轮组件20的一端的端面,测量仪32与反馈构件31相对设置,以测得凸轮轴12沿轴向的位移数据;数据处理终端40,数据处理终端40与测量仪32通讯连接。
62.具体地,轴向的位移的方向即图1中的水平方向。信号轮组件20套设在凸轮轴12其一端沿凸轮轴12的轴向延伸出发动机罩盖11,在伸出发动机罩盖11的一端上面安装反馈构件31,此时凸轮轴12轴向移动将带动反馈构件31移动。测量仪32从发动机罩盖11外部与反馈构件31相对设置检测反馈构件31沿着轴向的移动。其中,测量仪32与反馈构件31可以是配合通过检测激光反射、脉冲反射或者压力传感器等方式测得轴向移动,优选的实施方式在后文介绍,在此不进行限定。
63.数据处理终端40可以是含有数据处理和储存功能的设备,本领域技术人员可以根据具体车型使用汽车本身具有的数据处理设备,也可以是额外增设的设备。
64.以搭载两级式可变气门升程机构的小排量发动机为例,采用激光检测器对进气侧气门升程切换效果进行监测:
65.启动发动机,通过控制执行机构电磁阀的切换实现两级式可变气门升程机构高低升程的切换,激光传感器在线监测凸轮轴12套筒的轴向位移变化,并将监测数据转换为电压值后实时传输至电脑软件。得到气门升程及凸轮轴12套筒轴向位移的结果如图2、图3所示。其中,图2是将升程由高切至低升程时,气门升程及凸轮轴12套筒轴向位移的实时数据,图3是将升程由低切至高升程时,气门升程及凸轮轴12套筒轴向位移的实时数据。
66.由图2和图3可见,本实用新型实现了套筒轴向位移数据的采集,达到了预期效果。
67.根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种用于发动机可变气门的监控装置,反馈构件31为两个反射膜,两个反射膜分别设置在信号轮组件20的一端的端面和发动机罩盖11靠近信号轮组件20的一端的位置;测量仪32为激光测量仪32,激光测量仪32与两个反射膜相对设置,向两个反射膜分别发出、并接收两个反射膜反射的激光,以测得凸轮轴12沿轴向的位移数据。
68.具体地,在凸轮轴12的一端(图1中的右端)的信号轮组件20的一端伸出发动机罩盖11,在信号轮组件20伸出发动机罩盖11的一端以及该端附近的罩盖上粘贴反射膜。
69.进一步地,激光测量仪32具有两个激光传感器探头,两个激光传感器探头可发出平行的激光分别照向对应的反射膜。激光传感器在线监测凸轮轴12套筒的轴向位移变化,并将监测数据转换为电压值后实时传输至电脑软件。
70.如图1所示,在进行监测时,调整激光测量仪32中激光传感器探头(图1未示出)位置,使两激光传感器探头所发激光彼此平行,且分别照射到凸轮轴12的右端的信号轮组件20伸出发动机罩盖11的一端的中央及附近罩盖所粘贴的反射膜。
71.调试激光测量仪32,激光测量仪32的两路激光传感器探头分别对准进气套筒工装22中央及发动机罩盖11所贴反射膜,并对激光传感器探头的位置进行调试,对激光的幅度进行调制。
72.两束彼此平行的激光在激光测量仪32中的检测器(未示出)上相互叠加就可以产生干涉,且总发光强度i(φ)与两相干光之间相位差φ的关系如下所示:
[0073][0074]
两相干光之间的相位差φ是两相干光之间路径差异l的函数,具体关系如下所示:
[0075][0076]
式中,λ为激光的波长。
[0077]
激光在遇到反射膜后将发生散射,两相干涉光之间路径差异l将是时间t的函数,即l=l(t)。凸轮轴12的轴向移动将导致激光检测器上干涉光强的变化,借助对光强变化敏感的计数器即可实现对凸轮轴12轴向位移的测量。
[0078]
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种用于发动机可变气门的监控装置,如图1和图4-7所示,信号轮组件20包括具有信号齿的信号轮21和套筒工装22;其中信号轮21套设在凸轮轴12上;套筒工装22设置在凸轮轴12的一端,并且套筒工装22的一端为安装端221,另一端为套筒端222,并且安装端221与信号轮21固定并可拆卸连接,套筒端222沿凸轮轴12的轴向延伸出发动机罩盖11,套筒端222为信号轮组件20的一端。
[0079]
具体地,在安装时,可以拆除进气凸轮轴12的尾轴承,通过信号轮侧安装孔211将套筒工装22安装在进气凸轮轴12尾端上,信号轮21与套筒工装22连接,套筒工装22的套筒端222伸出发动机罩盖11并在其外表面粘贴反射膜。安装端221与信号轮21固定并可拆卸连接的方式可以是卡接或者螺纹连接。
[0080]
采用上述方案,可以在现有凸轮轴12的基础上进行延伸,将套筒工装22伸出发动机罩盖11从而方便测量轴向位移。
[0081]
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种用于发动机可变气门的监控装置,如图4所示,信号轮21与发动机的凸轮轴12相位传感器连接,以测量凸轮轴12的位置信号及转速信号,并且信号轮21的轴心设置有供凸轮轴12穿过的信号轮侧安装孔211,信号轮21在信号轮侧安装孔211的周围设置有至少一个连接孔212;如图5-7所示,安装端221为凸台形,安装端221的轴心设置有供凸轮轴12的一端穿过的套筒侧安装孔2211,安装端221在套筒侧安装孔2211的周围设置有与至少一个连接孔212连接的至少一个连接部2212。
[0082]
具体地,套筒侧安装孔2211可以与套筒端222连通,套筒端222内部可以形成空腔以容纳凸轮轴12的端部。以用于进气侧凸轮轴12上的信号轮21为例,如图4所示,在组装发动机时,通过信号轮侧安装孔211将信号轮21安装在进气侧的凸轮轴12上,信号轮21的主盘的周缘具有信号齿,可以与凸轮轴12的相位传感器配合使用,以测量发动机进气侧凸轮轴12的位置信号及转速信号。连接孔212用于使套筒工装22与信号轮21进行连接。
[0083]
以用于进气侧凸轮轴尾端的套筒工装为例,如图5-7所示,其中图5示出了本实用新型的套筒工装22的一个实施例的立体结构,图6是图5中套筒工装22的正视图,图7是图5中套筒工装22的左视图。从图5可见,套筒工装22的安装端221为凸台形,其上具有套筒侧安装孔2211和连接部2212。连接柱与连接孔212配合用于使套筒工装22与信号轮21进行连接。在组装发动机时,通过套筒侧安装孔2211将套筒工装22安装在进气凸轮轴12的尾端上,安装端221的凸台用于布置信号轮21的连接部2212。
[0084]
采用上述方案,可以保证信号轮21与套筒工装22的安装端221稳固连接,结构简单,连接方便。
[0085]
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种用于发动机可变气门的监控装置,如图8所示,发动机罩盖11设置有供套筒端222伸出的开孔111,开孔111的孔径大于凸轮轴12的轴径。
[0086]
具体地,以搭载两级式可变气门升程机构的内燃发动机的进气侧搭载两级式可变气门升程机构为例,在发动机罩盖11进气凸轮轴12位置处开孔111时,孔径大于凸轮轴12轴径,避免接触影响切换。
[0087]
需要理解的是,为了配合激光传感器实现对凸轮轴12轴向位移的实时、在线测量,图5-7所示的套筒工装22需要延伸至罩盖外部,因此需要在发动机罩盖11的凸轮轴12相应位置开孔111,图8是发动机罩盖11在凸轮轴12位置开孔111后的正视图。
[0088]
采用上述方案,套筒工装22需要延伸至罩盖外部配合激光传感器实现对凸轮轴12轴向位移的实时、在线测量,此需要在发动机罩盖11的凸轮轴12相应位置开孔111,发动机罩盖11所开孔111径大于凸轮轴12轴径,避免套筒工装22与发动机罩盖11产生干涉,影响测试精度。
[0089]
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种用于发动机可变气门的监控装置,如图1所示,可变气门组件10还包括凸轮机构13和沿升程方向往复移动的气门机构14,凸轮机构13设置在凸轮轴12上,凸轮机构13与气门机构14传动连接;并且监控装置还包括升程测量组件50,升程测量组件50与数据处理终端40通讯连接,升程测量组件50用于获取气门机构14的气门升程监测数据。
[0090]
具体地,可变气门组件10为现有技术中具有凸轮机构13和沿升程方向往复移动的气门机构14的结构。升程测量组件50可以设置非接触的激光测量或者接触式的传感器测量设备,优选采用接触式的传感器测量设备。
[0091]
以搭载两级式可变气门升程机构的小排量发动机为例,采用本监控装置对进气侧气门升程切换效果进行监测,得到气门升程及凸轮轴12套筒轴向位移的结果如图2、图3所示。其中,图2是将升程由高切至低升程时,气门升程及凸轮轴12套筒轴向位移的实时数据,图3是将升程由低切至高升程时,气门升程及凸轮轴12套筒轴向位移的实时数据。
[0092]
采用上述方案,在升程测量组件50用于获取气门机构14的气门升程监测数据。从而在实现对凸轮轴12轴向位移的测量后。结合测得的气门升程数据,就可以实现对两级式可变气门升程机构气门升程和凸轮轴12套筒轴向位移的同时在线测量,实现了套筒轴向位移、气门升程、配气相位的同步采集。
[0093]
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种用于发动机可变气门的监控装置,如图1所示,升程测量组件50包括至少两个升程传感器51和与至少两个升程传感器51通讯连接的信号处理器52;其中至少两个升程传感器51分别设置在不同的气门机构14上;信号处理器52设置在发动机外部,至少两个升程传感器51通过信号线与信号处理器52通讯连接,信号处理器52与数据处理终端40通讯连接。
[0094]
具体地,气门的升程传感器51可以是现有技术中已有的传感器,用于测量两级式可变气门升程机构气门升程。
[0095]
使用时,激光传感器在线监测凸轮轴12套筒的轴向位移变化,并将监测数据转换为电压值后实时传输至电脑软件。而气门升程传感器51在线监测气门升程的变化,并将监测数据转换为电压值后实时传输至电脑软件。气门升程数据及套筒轴向位移数据经软件处理之后,在显示器上同步呈现气门升程及套筒轴向位移变化曲线图(如图2和图3)。依据气门升程及套筒轴向位移的实际表现,评估两级式可变气门升程机构的切换效果。
[0096]
以上述的监测过程为例,在实现对凸轮轴12轴向位移的测量后。结合通过气门升程传感器51和信号处理器52测得的气门升程数据,就可以实现对两级式可变气门升程机构气门升程和凸轮轴12套筒轴向位移的同时在线测量。
[0097]
采用上述方案,相较于激光传感器等非接触式测量装置开展测量,由于发动机内部油雾较多且结构紧凑,采用升程传感器51测量效果更好且使用稳定。
[0098]
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的一种用于发动机可变气门的监控装置,如图1所示,凸轮机构13包括套设在凸轮轴12上的凸轮套筒131和与凸轮套筒131固定连接的两个凸轮;气门机构14为两个,每个气门机构14包括液压摇臂141和气门142,凸轮通过液压摇臂141带动气门142沿升程方向移动;升程传感器51设置在对应的气门142上。
[0099]
采用上述方案,将升程传感器51设置在对应的气门142上可以更加直接测量相应
数据并且避免非接触式测量装置开展测量时出现的误差问题。
[0100]
实施例2
[0101]
提供一种内燃发动机,还包括如实施例1中的用于发动机可变气门的监控装置。
[0102]
以搭载两级式可变气门升程机构的内燃发动机为例,采用激光检测器对进气侧气门升程切换效果进行监测,内燃发动机的安装和调试监控装置的过程如图9所示,具体为:
[0103]
1、以进气侧搭载两级式可变气门升程机构为例,在发动机罩盖进气凸轮轴位置处开孔,孔径大于凸轮轴轴径,避免接触影响切换。
[0104]
2.拆除进气凸轮轴的尾轴承,通过套筒侧安装孔将套筒工装安装在进气凸轮轴尾端上,并通过信号轮连接部将套筒工装与信号轮进行连接。套筒工装外表面粘贴反射膜。
[0105]
3.发动机安装气门升程传感器,通过发动机罩盖将气门升程信号线引出至气门升程信号处理器。
[0106]
4.调试激光测量仪。激光测量仪的两路激光传感器探头分别对准套筒工装外表面中央及发动机罩盖所贴反射膜,并对激光传感器探头的位置进行调试,对激光的幅度进行调制。
[0107]
5.启动发动机,通过控制执行机构电磁阀的切换实现两级式可变气门升程机构高低升程的切换。
[0108]
6.激光传感器在线监测套筒工装的轴向位移变化,并将监测数据转换为电压值后实时传输至电脑软件。
[0109]
7.气门升程传感器在线监测气门升程的变化,并将监测数据转换为电压值后实时传输至电脑软件。
[0110]
8.气门升程数据及套筒轴向位移数据经软件处理之后,在显示器上同步呈现气门升程及套筒工装轴向位移变化曲线图。依据气门升程及套筒工装轴向位移的实际表现,评估两级式可变气门升程机构的切换效果。
[0111]
采用上述方案,可以实时对发动机轴向位移数据进行测量,避免套筒轴向切换不到位时,气门升程机构高低升程切换后摇臂滚轮将滞留在高低凸轮交界处,将造成摇臂滚轮跌落,导致滚轮异常磨损和dvvl切换异响的发生。
[0112]
虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式,已经对本实用新型进行了图示和描述,但本领域的普通技术人员应该明白,以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变,包括做出若干简单推演或替换,而不偏离本实用新型的精神和范围。
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