[发明专利]一种发动机气门组异常敲击声的分析方法

说明书

本发明公开了一种发动机气门组异常敲击声的分析方法，包括如下步骤：S1，发动机工作在产生异常敲击声的工况下，同步采集这一工况下缸盖进气侧的振动加速度、噪声、相位及缸压信号等；S2，对采集的振动加速度和噪声信号进行关联分析，确定敲击声产生的大致位置、时刻及缸数；S3，基于发动机设计数据计算得到各个气门敲击的理论时刻范围，将敲击声产生时刻与理论时刻范围进行比对，判断产生敲击声的气门位置及方式；S4，建立气门组的仿真分析模型并进行仿真分析，得到各个气门正常敲击的精确理论时刻，将敲击声产生时刻与精确理论时刻进行比对，判定气门的异常落座方式，计算气门落座偏移量座。其能够方便快捷地定位敲击源，判定异常敲击方式类型。

技术领域

本发明涉及汽车NVH，具体涉及发动机气门组异常敲击声的分析方法。

背景技术

气门组是发动机配气机构的重要组成部分，其敲击声主要指气门落座声，是气门打开后通过凸轮轴转动到离开挺柱时，弹簧恢复产生的弹簧力拉动气门回位，并使气门密封锥面撞击气门座圈产生的噪声。

气门落座的敲击声主要有两类：1、正常的气门落座声。其控制方法已较成熟，可通过减小气门间隙、降低弹簧力、减小气门质量、凸轮轴修型等方面设计，进行减小和优化，达到可接受的水平。2、异常的落座产生的气门落座敲击声，如果发生不正常的落座，就会形成很突兀的敲击声，其有别于正常落座敲击声，与其他正常的气门落座声形成鲜明的对比，影响整机声品质表现。所以解决气门不正常落座的敲击声是提升声品质的必要动作。

但气门组存在于发动机内部，周围零部件复杂、往复运动、结构小巧等特点，当前分析气门敲击声主要以在发动机内部布置传感器的方法进行，耗时长，不易操作，且存在损坏传感器的风险，急需一种基于噪声、发动机表面振动及其他易获得的信号来分析敲击声的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机气门组异常敲击声的分析方法，其能够方便快捷地定位敲击源，判定异常敲击方式类型，为后续气门组优化提供依据。

本发明所述的发动机气门组异常敲击声的分析方法，其包括如下步骤：

S1，发动机稳定工作在产生气门组异常敲击声的工况下，同步采集这一工况下缸盖进气侧的振动加速度、噪声、相位及缸压信号等；

S2，对采集的振动加速度和噪声信号进行关联分析，确定敲击声产生的大致位置、时刻及缸数；

S3，基于发动机设计数据，计算得到S1的工况下气门组各个气门敲击的理论时刻范围，将S2的敲击声产生时刻与理论时刻范围进行比对，初步判断产生敲击声的气门位置及方式；

S4，建立气门组的仿真分析模型，输入S1工况下的发动机参数进行仿真分析，得到各个气门正常敲击的精确理论时刻，将S2的敲击声产生时刻与精确理论时刻进行比对，判定气门的异常落座方式，计算气门落座偏移量，所述异常落座为提前落座或延迟落座。

进一步，在缸盖进气侧对应各缸的位置布置三向振动传感器，用于采集振动加速度；在缸盖进气侧和缸盖排气侧布置麦克风，用于采集噪声信号。

进一步，所述S4中的仿真分析的输入参数包括缸压和相位信息，所述缸压通过布置于缸内的缸压传感器采集得到，所述相位信息通过曲轴位置信号传感器及凸轮轴位置信号传感器采集得到。

本发明通过噪声与振动信号的关联，明确敲击声的特征信息。通过将敲击声的特征信息与基于发动机设计数据计算得到的各个气门敲击的理论时刻范围进行比对，快速锁定敲击部位。通过将敲击声的特征信息与基于仿真分析得到的气门敲击的精确理论时刻进行比对，确定气门落座的异常敲击模式，避免了问题整改的盲目性。并且能够计算得到气门落座偏移量，为后续气门组优化提供了依据。

附图说明

图1是本发明的流程示意图。

图2是振动噪声时域信号分析示意图

图3是振动噪声小波分析示意图

图4是气门落座时刻分析示意图