[发明专利]发动机相位偏差检测装置及其方法

说明书

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体来讲涉及一种发动机相位偏差检测装置及其方法。

背景技术

现有技术的四冲程汽油发动机的曲轴一端装有飞轮，缸体上安装有检测飞轮转速信号的转速传感器，所述的转速传感器前端为柱状；所述的曲轴另一端通过链条与两个凸轮轴连接，其中一个凸轮轴上设有信号盘，所述的信号盘包括本体，所述的本体上设有第一大齿、第二大齿、第一小齿、第二小齿四个齿，所述的第一大齿、第二大齿、第一小齿、第二小齿依序沿本体周向分布，所述的第一大齿靠近第二小齿的面为前端面；用于检测所述的信号盘的相位信号的为安装在缸盖的安装孔的相位传感器。现有技术采用相位检测仪来检测发动机的相位偏差，即使相位检测仪与用于检测凸轮相位的相位传感器和用于检测飞轮转速的转速传感器电连接，启动发动机后得到凸轮轴的相位信号和飞轮的转速信号的波形图，将实际得到的波形图与没有相位偏差时的相位信号和转速信号对应波形图进行比对，可以知道实际凸轮轴的相位信号与飞轮的转速信号是否对应。若对应，则所述的发动机不存在相位偏差；若不对应，则所述的发动机存在相位偏差。所述的凸轮轴的相位信号与飞轮的转速信号对应是指从飞轮端看，逆时针转动曲轴，当信号盘第一大齿前端面与相位传感器安装孔的中心线重合时，转速传感器的中心线应对应飞轮信号齿特殊齿后第n齿。所述的特殊齿为与飞轮上其它信号齿不同的齿，如缺齿或特殊标记齿；所述的第n齿称为基准齿，以60齿缺两齿结构的飞轮为例，没有相位偏差时转速传感器的中心线对应缺齿后第20齿的前端面，所述的第20齿为基准齿，所述的前端面是逆时针靠近缺齿的端面；如果转速传感器中心线正好对应上基准齿，则凸轮轴的相位信号与飞轮的转速信号没有偏差，发动机点火正常，气缸中油与气的混合比例正常，输出的功率和扭矩值也符合要求。但实际情况中由于汽油机的可变气门正时系统即VVT系统有时会出现卡滞的现象，或发动机的各部件加工及装配时存在偏差，或者发动机运转后零部件精度降低等原因，均会造成发动机的凸轮轴相位信号和飞轮的转速信号不对应，即凸轮轴相位信号和飞轮的转速信号之间存在偏差；所述的偏差最终影响发动机的点火时间、气缸中油气比例和排气，也就是点火时间提前或者滞后、油气混合比例不合适而出现燃烧不充分、排出气体中有黑烟，造成发动机的输出功率和扭矩减少，使得发动机动力不足。

现有技术用于检测发动机相位偏差的相位检测仪，价格昂贵，且需要在发动机启动后才能进行检测，若是凸轮轴的相位信号和飞轮的转速信号之间的偏差超过允许的范围，启动将会对发动机造成损害，影响发动机的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种不需相位检测仪、且不需启动发动机就能对发动机的相位偏差进行检测的发动机相位偏差检测装置。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的发动机相位偏差检测装置，它包括设在发动机缸体上用于检测飞轮转速的转速传感器、设在缸盖上用于安装相位传感器的安装孔和设在凸轮轴上的信号盘，所述的信号盘包括本体，所述的本体上设有第一大齿、第二大齿、第一小齿、第二小齿四个齿，所述的第一大齿、第二大齿、第一小齿、第二小齿依序沿本体周向分布，所述的第一大齿靠近第二小齿的面为前端面；它还包括与安装孔滑动配合且前端设有可与前端面贴合的金属片的辅助检测机构和用于读取飞轮上的基准齿与转速传感器中心线对应的齿之间角度的角度盘，所述的辅助检测机构还包括外凸于相位传感器安装孔的止推头。

采用以上结构后，本发明发动机相位偏差检测装置与现有技术相比，具有以下优点：

本发明的发动机相位偏差检测装置包括前端设有与前端面贴合的金属片的辅助检测机构和用于读取飞轮上的基准齿与转速传感器中心线对应的齿之间角度的角度盘，当辅助检测机构前端的金属片与前端面贴合时，如果发动机不存在相位偏差，那么凸轮轴相位信号和飞轮的转速信号应该对应，转速传感器中心线对应上飞轮的基准齿；如果转速传感器中心线对应的不是飞轮的基准齿，则该发动机的凸轮轴的相位信号与飞轮的转速信号对应不上，发动机存在相位偏差；通过角度盘可以读取飞轮的基准齿与转速传感器中心线对应的齿之间的角度，此角度即为曲轴的相位偏差角度；由于曲轴与凸轮轴传动比为1:2，故能最后推导出凸轮轴相位偏差为曲轴相位偏差的一半，所述的凸轮轴的相位偏差即为发动机的相位偏差。即能够不需相位检测仪、且不需启动发动机就能对发动机的相位偏差进行检测。