[发明专利]发动机气门接触刚度测量装置与方法

说明书

技术领域

    本发明属于发动机检测技术领域，涉及一种发动机气门接触刚度测量装置与方法。

背景技术

发动机气门是发动机配气机构的重要部件，它定时的开启和关闭，保证发动机在工作中定时为汽缸吸入新鲜的可燃混合气，并及时将燃烧后的废气排出汽，它是否可靠直接影响发动机的性能。尤其是随着发动机技术的发展，气缸内的压力和温度变高，对气门要求日益严苛，气门的受力、运动的研究变的越来越重要。因此，需要对发动机气门接触刚度进行试验分析。

目前，对发动机气门接触刚度还没有统一的试验标准。可以通过整机试验台测得气门加速度、受到的应力等。但是，配置发动机试验条件复杂，价格昂贵不利于发动机零部件厂家实现。

发明内容

    本发明目的在于克服上述技术之不足，提供一种成本低、效率高、全面直观的发动机气门接触刚度测量装置与方法。本发明测量的是发动机气门与气门座圈之间的接触刚度。

本发明采用以下技术方案：

本发明中的装置包括杠杆、砝码、千分表、被测配气机构和固定台架。

被测配气机构架设在固定台架上，所述的被测配气机构包括气门和气缸盖；杠杆一端顶在气门的正下端，杠杆另一端加载砝码，在气门的上端顶着千分表。

发动机气门接触刚度测量方法包括以下步骤：

步骤1、先把配气机构固定在试验台架上，杠杆一端垂直顶着气门端面正下端中心，另一端可以加载砝码，气门杆的顶部顶着千分表。

步骤2、为了测量准确，在测量的时候去除气门弹簧，气门弹簧垫圈和气门锁夹，固定千分表使其具有一定的初始值，然后开始加载砝码，读取千分表的示数，通过杠杆力矩公式，从而得到加载到气门接触力的大小。

步骤3、保存记录数据，通过下式计算出接触刚度K

其中表示气门底部加载力，表示气门与气缸盖之间的变形量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

    1、本发明通过模拟气门对气门座圈载荷，完成测量静态气门接触刚度。能准确的测得气门和气门座圈在受到载荷冲击作用时它的变形量，以此达到试验要求，保证试验的可信度。

2、本发明采用千分表结构简单，能保证试验的精度。

3、本发明不需要复杂发动机试验台，结构简单，试验成本低，适用性广，方便长期使用，广泛适用于各汽车零部件制造厂，有利于行业发展。

附图说明

图1为发动机气门接触刚度的结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，发动机气门接触刚度试验装置包括：千分表1、气门2、气缸盖3（含座圈）、固定台架4、杠杆5和砝码6。

把发动机气缸盖3和气门2固定在试验台架4上，杠杆5一端垂直顶着气门2下端，另一端可以加载砝码6，通过控制砝码6的重量，来控制对气门2施加的力的大小。气门2顶部顶着千分表1，可以显示气门2与气缸盖3之间的接触应变量，最后通过公式计算出气门2与气缸盖3之间的接触刚度。

    本发明测的是发动机气门的静态接触刚度。该测量试验是将待测发动机气门和气缸盖固定在试验台架上，在气门杆顶部顶着千分表，杠杆一端顶在气门正下端，杠杆的另一端加载砝码；通过每加载砝码读取千分表上的数据，来计算气门的接触刚度。本发明仅需简单试验装置，通过模拟发动机气门与气缸盖接触的状态，完成对气门接触刚度的测量计算，达到试验要求。

其测量步骤为：

步骤1、先把气门和配气机构缸盖固定在试验台架上，杠杆一端垂直顶着气门端面正下端中心，另一端可以加载砝码，气门杆的顶部顶着千分表。

步骤2、为了测量准确，在测量的时候去除气门弹簧，气门弹簧垫圈和气门锁夹，固定千分表使其具有一定的初始值，然后开始加载砝码，读取千分表的示数，通过杠杆力矩公式，从而得到加载到气门接触力的大小。

步骤3、保存记录数据，通过加载质量以及气门与气门座圈接触变形量，从而计算出接触刚度K，

其中表示杠杆等效在气门的受力大小，表示气门与缸盖之间接触变形量。