CN105829666B - 在内燃机中用于检查气门机构的方法和设备 - Google Patents

在内燃机中用于检查气门机构的方法和设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于测定多气门(11a、b，12a、b)内燃机的一个气门(11a、b，12a、b)的气门位置的方法，包括下列步骤：照亮内燃机的燃烧室(13)；在待测定之气门(11a、b，12a、b)的背离燃烧室(13)的一侧检测从被照亮的燃烧室(13)中射出的光；借助检测到的光确定待测定之气门(11a、b，12a、b)的气门位置。另外还介绍了一种用于测定内燃机的至少一个气门(11a，b，12a，b)的气门位置的设备。

Description

在内燃机中用于检查气门机构的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于检查气门机构、特别是用于测定内燃机的气门的气门位置的方法以及一种相应的设备。
背景技术
在内燃机的制造中，需要对组装好的发动机(发动机整机)进行功能试验，以检查气门机构，特别是检查进气门和排气门的开启和关闭时刻，并测量配气相位。在此情况下，内燃机例如经过所谓的“冷试验”，在该冷试验中内燃机由一个拖曳驱动装置驱动。或者，配气相位测量设备是已知的，该配气相位测量设备借助触感式测量工作。
两种测量方法均以使用相应的设备为前提条件。然而这些设备通常很大型和昂贵并且需要定期校准。特别是对于非常窄小的气缸盖，很难能够在发动机整机上使用基于触感式测量的配气相位测量设备。
因此由DE 10 2005 004 248 A1已知一种用于在内燃机上测定气门机构或气门的位置的光学测量方法，方式是：将光从指向气门杆一侧引向相应的那个气门。在燃烧室内设置有一个光敏的测量元件，该测量元件可以在阀门开启时检测来自燃烧室的光线穿透或在气门关闭时检测光线中断。
这种光学方法具有如下特性：对于每个燃烧室具有多个气门的内燃机，只能检测第一个气门的开启。第一气门一旦开启，光便通过开启的气门到达燃烧室内并在那里被检测到。如果在第一气门依然开启期间第二气门开启的话，那么光作为对通过第一气门的入射光的补充又通过第二气门到达已经照亮的燃烧室中。由此，设置在那里的测量元件不能检测到变化。因此该方法只允许检测第一气门开启后的初次入射光，从而由此无法确定第二气门的开启时刻。
发明内容
因此本发明的目的就是，使得各个气门的开启和关闭时刻能够彼此独立地检测。
此目的借助下面描述的方法以及下面描述的设备得以实现。
据此提供了一种用于测定多气门内燃机的一个气门的气门位置的方法，包括下列步骤：
-照亮内燃机的燃烧室，
-在待测定之气门的背离燃烧室的一侧检测从被照亮的燃烧室中射出的光，
-借助检测到的光确定待测定之气门的气门位置。
优选的是使用该方法用于测定多气门内燃机的至少两个气门的各自的气门位置，从而得到下列步骤：
-照亮内燃机的燃烧室，
-在待测定之气门的分别背离燃烧室的一侧检测从被照亮的燃烧室中射出的光，
-根据分别检测到的光确定所述至少两个待测定之气门的各自的气门位置。
总之，就是要利用光源将内燃机的燃烧室照亮。只要待测定之气门是关闭的，就没有光穿过气门从燃烧室中射出。由此可以唯一性明确地鉴别气门的关闭位置。现在气门一旦开启，光便从燃烧室中射出并且能够在气门的背离燃烧室的一侧被检测到。这就允许通过特别精确的方式测定气门的实时位置。
在此情况下，其他气门的位置不受影响，因而也能够彼此独立地确定一个以上气门的位置。只有当所属的气门确实开启时，才分别在分别背离燃烧室的气门侧上检测到从燃烧室中射出的光。由此，该气门的或其他气门的位置不影响测量，因而对于个别地确定相应的那个气门位置来说，其他气门是开启的还是关闭的并不造成任何区别。总而言之，本方法提供了单独测定每个气门位置的可能性。
此外，检测射出的光的步骤可以连续性地或间歇性地进行。这意味着：光的检测包括对光强的连续测量，由此每个变化可以立刻转换成一个用于适当的进一步处理的相应信号。在间歇性检测的情况中，仅仅在界定的时刻或以界定的时间间隔实施测量。
优选地，检测射出的光的步骤也包括检测从燃烧室中射出的光的光强变化和/或(完全)中断。检测到的光的中断以唯一性明确的方式表明气门位于关闭位置中并且达到了密封效果。
光强的测量可以如下地应用于在关闭位置与开启的位置之间进行区别。附加地，还可以区别用于在关闭位置与开启的位置之间产生的光强值的中间值，以便通过这种方式测定气门的一个或多个中间位置。
根据一种实施方式，每个气门配置有一个独立的光传感器并且本方法另外包括将借助至少一个光传感器检测到的光配置于相应的那个配置于该光传感器的气门的步骤。
这一点提供了如下可能性：唯一性明确地测定待测量之气门中每一气门的个别位置。这一点通过如下方式得以实现，即光只有当所属的气门实际上开启时才能够从燃烧室到达相应的那个光传感器。由此，无论何时都极为有效地防止受到另一气门开启或关闭的影响。
此外，本方法另外还可包括检测内燃机的曲轴的曲轴转角的步骤。
有关曲轴转角的信息可以用来将检测到的气门位置配置于发动机的所属的旋转位置。
另外为了实施本方法，可以借助单独的驱动装置拖曳驱动内燃机。这例如可以在所谓的冷试验之前或期间进行。
由此，借助所说明的方法可以在已知凸轮升程曲线的情况下气门特定(亦即针对特定气门)地测试装配好的发动机整机上的配气相位和气门间隙。
此外还介绍了一种用于测定内燃机的至少一个气门的气门位置的设备，包括：内燃机的燃烧室、以及光源、至少一个用于检测光源的光的光传感器，其特征在于：所述光源构造为用于照亮燃烧室，所述至少一个光传感器构造为用于在至少一个气门的背离燃烧室的一侧上检测从被照亮的燃烧室中射出的光。
例如，所述光源包括一个发光体，特别是白炽灯、LED-发光体或者激光器。为了照亮燃烧室的内部空间，光源例如装配在火花塞的或炽热头(预热棒)的位置上。
优选的是，所述至少一个光传感器设置在所述至少一个气门的背离燃烧室的一侧上，特别是设置在一个配置于所述至少一个气门的进气通道或排气通道内。
这意味着：光传感器要么可以设置在进气通道或排气通道内部要么如下地设置，即，使这个光传感器能够检测至少进气通道或排气通道内部的光强。例如，光传感器为此可以通入相应的那个通道中。
根据一种优选的实施方式，该设备包括多个光传感器，其中，每个光传感器配置于分体式进气通道或排气通道的一个独立的支臂。
另外，该设备还可以包括一个用于拖曳(geschleppt)驱动内燃机的拖曳驱动装置(Schleppantrieb)。
附图说明
下文将借助一个实施例参照附图详细地说明本发明。附图中示出：
图1为如说明书所述的设备的示意性的部分俯视图，和
图2为如说明书所述的设备的剖视的局部侧视图。
具体实施方式
图1示出了用于实施带有一个或多个气缸(仅仅表示出一个气缸)的装配好的内燃机的功能试验的设备10(仅仅部分地示出)的示意性俯视图，该设备特别是用于测定内燃机的气门11a、b，12a、b的气门位置。该内燃机具有一个燃烧室13，进气通道15的两个分支臂14通过进气门11a、b中的各一个通入该燃烧室中。排气通道17的两个支臂16通过两个排气门12a、b从燃烧室13中引出并且在其后继延伸中合并成共同的排气通道17。在燃烧室13内部设置有一个用于照亮该燃烧室13的光源18。
此外，设置有四个用于检测光源18的光的光传感器19，这些光传感器分别配置于四个气门11a、b，12a、b之一并且构造为用于在相应的那个气门11a、b，12a、b的背离燃烧室13的一侧检测从被照亮的燃烧室13中射出的光。
为此，光传感器19设置在相应的那个气门11a、b，12a、b的背离燃烧室13的一侧上。在所示实施方式中，每个配置于所属的气门11a、b，12a、b的光传感器19设置在分体式进气通道15或排气通道17的各一个独立的支臂14、16内。支臂14、16通过它们的壁在光学上彼此隔开，因而从燃烧室13到支臂14、16之一中的入射光不会被进气通道15或排气通道17的相邻支臂14、16的光传感器19检测到。通过这种方式可以单独地针对特定气门检测从燃烧室13中射出的光，由此可以测定出针对特定气门的气门位置。
图2示出了包括分体式进气通道15的一个支臂14和分体式排气通道17的一个支臂16的设备10的侧视剖视图。每个支臂14、16分别配置有一个气门11a、12a，该气门可以至少在一个开启的位置与一个关闭位置之间运动。
在气门11a、12a的分别背离燃烧室13的一侧(即它们的背面)上设置有各一个光传感器19。光传感器19在图2中的设置方式应该理解为仅仅是示意性的。光传感器19至少应该这样设置，即，使得这些光传感器19能够检测从燃烧室13中射出的光。例如，光传感器19可以为此设置在进气通道15或排气通道17内部。光传感器19同样也可以设置在通道15、17的壁体内并且指向相应的那个通道15、17。
光源18(仅仅示意性地表示出)可以例如在所示出的优选实施方式中代替火花塞置入其安装座中，从而可以放弃对发动机的大规模匹配措施。当然，作为替代方案，也可以设置其他适当的安装座。还可以将气门11a、b，12a、b之一拆除并在该气门的位置设置一个用于照亮燃烧室13的光源。

Claims (11)

1.用于测定多气门内燃机的一个气门的气门位置的方法，包括下列步骤：
-照亮内燃机的燃烧室，
-在待测定之气门的背离燃烧室的一侧检测从被照亮的燃烧室中射出的光，
-借助检测到的光确定待测定之气门的气门位置。
2.用于测定多气门内燃机的至少两个气门的各自的气门位置的方法，包括下列步骤：
-照亮内燃机的燃烧室，
-在待测定之气门的分别背离燃烧室的一侧检测从被照亮的燃烧室中射出的光，
-根据分别检测到的光确定所述至少两个待测定之气门的各自的气门位置。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，检测射出的光的步骤连续性地或间歇性地进行。
4.如权利要求1或2所述的方法，其中，检测射出的光的步骤包括检测从燃烧室中射出的光的光强变化和/或中断。
5.如权利要求1或2所述的方法，其中，该方法此外还包括检测内燃机的曲轴的曲轴转角的步骤。
6.如权利要求1或2所述的方法，其中，内燃机借助单独的驱动装置被拖曳驱动。
7.用于测定内燃机的至少一个气门的气门位置的设备，包括：内燃机的燃烧室(13)、以及光源(18)、至少一个用于检测该光源(18)的光的光传感器(19)，其特征在于：所述光源(18)构造为用于照亮所述燃烧室(13)，并且所述至少一个光传感器(19)构造为用于在所述至少一个气门(11a、11b、12a、12b)的背离燃烧室(13)的一侧上检测从被照亮的燃烧室(13)中射出的光。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于：所述至少一个光传感器(19)设置在所述至少一个气门(11a、11b、12a、12b)的背离燃烧室(13)的一侧上。
9.如权利要求7或8所述的设备，其特征在于：该设备包括多个光传感器(19)，其中，每个光传感器(19)配置于分体式进气通道(15)或排气通道(17)的一个独立的支臂(14，16)。
10.如权利要求7或8所述的设备，其特征在于：该设备包括用于拖曳驱动内燃机的拖曳驱动装置。
11.如权利要求7或8所述的设备，其特征在于：所述至少一个光传感器(19)设置在配置于所述至少一个气门(11a、11b、12a、12b)的进气通道(15)或排气通道(17)内。
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