[发明专利]测定气门工作温度的方法

说明书

技术领域

本发明属于一种测量温度的方法，特别是与取样装置组合用于测量材料试样温度的方法。

背景技术

气门是发动机配气机构的一部分，其保证发动机在工作中，按时开启和关闭，将新鲜的可燃混合气输入气缸，并及时将燃烧后的废气排出气缸。测出确切的气门工作温度可以为气门设计时提供数据。由于气门处于动态状态，有报道使用热电偶测量，但是用热电偶测量装置非常复杂，测量成本昂贵，并且仅能测量一点的温度，不能测量气门温度场的分布。

发明内容

本发明的目的是提供一种间接测量内燃机气门实际工作温度的方法。

本发明的技术方案为，一种测定气门温度的方法，其特征在于：主要包括下属步骤：

A.制作试样，制作排气门或/和进气门，同时做50-200支同材料、同炉号的棒料小试样，同时进行热处理只进行淬火不回火，保证气门与小试样的淬火硬度一致；

B.对棒料小试样分别进行不同温度回火处理、测定硬度，并绘制温度-硬度相关性曲线：将棒料小试样2-5个一组，在450--950℃范围内，按10℃-20℃的温差在不同的温度下分别进行回火2小时，将每个温度下回火的棒料小试样组进行硬度检测，测出相应温度下每支棒料的硬度情况，根据各组棒料小试样平均硬度和回火温度值绘出棒料小试样回火温度-硬度相关性曲线；

C.将气门装机做台架实验；

D.测定气门各部位硬度；

E.对照回火温度-硬度相关性曲线得到气门各部位工作温度。

所述的气门装机做台架实验的具体步骤为：1)确定台架试验参数：按照各机型的台架试验方法来选取参数。包括机型、转速、喷嘴突出量、扭矩/功率、供油嘴角度，2)台架试验程序：a.将淬火而未回火的气门装机，阀座与导管的同心度应良好，保证气门落座正确，气门与阀座接触均匀，受热均匀、无弯曲应力，然后进行开机试验；b.首先10分钟低负荷低转速暖机；c.两小时给定负荷下额定速度运行；d.两小时后重新低负荷低转速运转5分钟后停机。

所述的测定气门各部位硬度的步骤为：将气门用线切割轴向剖开，切成厚度为3-5mm的薄片，然后用磨床磨去0.5mm的表层，去除因线切割造成的热影响，测量切片边缘的硬度，测量点垂直间距1.5-4mm。

一般使用用5Cr9Si3材料制作排气门，45Mn2材料制作进气门。

根据淬火后的材料进行回火后，不同的回火温度对应不同的硬度的原理，本发明采用对棒料小试样与被测气门同时淬火后，进行不同温度回火测定硬度，绘制了该材料的标准回火温度-硬度对应曲线，通过测定气门各部位的硬度，与标准回火温度-硬度对应曲线比较而得出气门在工作中各部位温度状况。本发明较好的解决了无法测量气门工作温度的问题，为气门新产品的研制开发提供了一种新方法。

附图说明

附图1为某材料的标准回火温度-硬度对应曲线，

图2为气门各部位的实测硬度示意图，

图3为气门各部位对应温度值曲线。

具体实施方式

本发明的具体实施方式是，如图所示：

实施例1，一种测定气门温度的方法，其特征在于：主要包括下述步骤：

A.制作试样，使用X45CrSi93制作排气门，同时做150支同材料、同炉号的棒料小试样，同时进行热处理只进行淬火不回火，保证气门与小试样的淬火硬度一致；

B.对棒料小试样分别进行不同温度回火处理、测定硬度，并绘制回火温度-硬度相关性曲线：将棒料小试样3个一组，在480--800℃范围内，按20℃的温差在不同的温度下分别进行回火时间2小时，然后在磨床上磨出平面，测试硬度，将每个温度下回火的棒料小试样组进行硬度检测，测出相应温度下每支棒料的硬度情况，炉号不同，测定的温度不同。使用某一炉号测定的硬度见下表。

气门淬火后回火温度与硬度对照表

根据各组棒料小试样平均硬度和回火温度值绘出棒料小试样回火温度-硬度相关性曲线；见图1

C.将气门装机做台架实验；具体步骤为：1)确定台架试验参数：按照各机型的台架试验方法来选取参数。包括机型、转速、喷嘴突出量、扭矩/功率、供油嘴角度，2)台架试验程序：a.将淬火而未回火的气门装机，阀座与导管的同心度应良好，保证气门落座正确，气门与阀座接触均匀，受热均匀、无弯曲应力，然后进行开机试验；b.首先10分钟低负荷低转速暖机；c.两小时给定负荷下额定速度运行d.两小时后重新低负荷低转速运转，5分钟后停机。