CN108678828A - 适用于发动机气门裂纹预警的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了适用于发动机气门裂纹预警的方法，一种适用于发动机零部件可靠性领域。在气门中心定位孔中穿入导线，从气门杆顶部孔内引出导线，导线内通有电流，当气门杆上发生细小有害裂纹甚至断裂时，会切断导线，终止电流，从而达到预警的目的。本发明在发动机气门实际工况下，在气门产生有害裂纹的时候就可以实现实时预警的功能，克服了现有检测气门断裂技术的缺陷。本发明工作原理简单，易操作，在现有制造工艺水平下可以实现。
Description
技术领域
本发明涉及发动机零部件可靠性领域，具体涉及到一种可以预警发动机气门断裂的方法。
背景技术
发动机气门是配气机构中重要的零部件，长期在高温、高压下工作，承受着冲击性机械负荷和可燃性气体腐蚀，其材质容易发生变化和破损。气门在发动机气缸中工作受到的应力(局部应力也会高达4680MPa)大于气门材料的屈服极限(785MPa)，气门必然会产生裂纹、裂纹穿孔、掉块甚至突然断裂。裂纹发生的部位和形状，包括以下几个部位：(1)从位于气门头顶面30～35mm处，向中部延伸，一般呈斜线型；(2)从位于气门杆与气门头过渡圆18mm处向两侧延伸，呈圆周型；(3)从气门面边缘向两侧延伸，呈弧线型。如果不能及时地发现气门断裂并处理，将拉伤气缸、打碎活塞、造成连杆曲轴变形，影响发动机工作的可靠性。
发明内容
本发明针对现有技术不足以监测气门实际工况中断裂情况，提供了一种可以预警发动机气门裂纹的方法。目的是能够在气门产生有害的微小裂纹的时候就可以预警。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
在气门中心定位孔中穿入导线，从气门杆顶部孔内引出导线，导线内通有电流，当气门杆上发生细小裂纹甚至断裂时，会切断导线，终止电流。从而达到预警的目的。本发明简单操作，预警效果迅速。该方法包括以下步骤：
步骤1导线由下向上穿入气门杆中心定位孔内，从气门杆顶部孔引出。
步骤2导线下端安装在气门头中心定位孔位置。
步骤3气门杆下部和气门头上部通过摩擦焊接在一起。
步骤4导线与气门内部通过摩擦焊接在一起。
所述导线材料要满足以下要求：
1)该导线材料外部绝缘，并且可以承受高温高压。
2)该导线表面经过增大摩擦力的处理。
3)当气门受到的应力值超过气门材料的屈服极限时，这时候导线材料刚好被切断，在到达此标准前，该导线要与气门内部保持良好的粘结。
4)该导线要有一定的柔韧度，要求可以和气门内部保持良好粘结的同时，还可以满足跟整个气门一起承受外力载荷引起的变形和承受冲击振动等要求。
本发明的有益效果：
在原有发动机气门结构基础上，克服以往不能及时预警气门断裂的技术缺陷，可以实时监测到气门实际工况中气门裂纹产生的情况，在产生微小有害裂纹的时候就可以实现气门结构断裂的预警，保证了气门在气缸中工作的可靠性。
本发明工作原理简单，易操作，涉及到的制造工艺难度不高，可以在现有制造水平下实现。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明示意图；
图2为本发明气门结构示意图；
图3为本发明气门断裂示意图；
图中1.气门杆，2.气门中位孔，3.通电导线，4.气门头。
具体实施方式
如图1-2所示，本实施例中发动机气门包括气门杆1、气门中心定位孔2、通电导线3、气门头4。将满足材料要求的通电导线表面增加摩擦后，与气门杆、气门头通过摩擦焊连接为一个整体组成发动机气门，用于预警气门断裂。此时，通电导线不宜过粗，要深入到气门头内部，因为气门杆和气门头过渡圆部位容易产生裂纹，要保证通电导线与气门有良好的粘结。当气门受到的局部应力大于导线本身材料的屈服强度时，气门产生裂纹甚至断裂，导线恰好被切断。
如图3所示，是气门产生裂纹直至断裂的状况，此时通电导线断裂，电流中断。
该方法包括以下步骤：
步骤1导线由下向上穿入气门杆中心定位孔内，从气门杆顶部孔引出。
步骤2导线下端安装在气门头定位孔位置。
步骤3气门杆下部和气门头上部通过摩擦焊接在一起。
步骤4导线与气门内部通过摩擦焊接在一起。
Claims (3)
1.适用于发动机气门裂纹预警的方法，包括气门杆1、气门中心定位孔2、通电导线3和气门头4共同构成发动机气门，其特征在于：气门中心定位孔中穿入导线，从气门杆顶部孔内引出导线，导线内通有电流，当气门裂纹达到了危险值时导线刚好被切断，电流终止，显示预警。
2.根据权利要求1所述的适用于气门断裂预警的方法，其特征在于，所述导线材料要满足以下要求：
1)该导线材料外部绝缘，并且可以承受高温高压。
2)该导线表面经过增大摩擦力的处理。
3)当气门受到的应力值超过气门材料的屈服极限时，这时候导线材料刚好被切断，在到达此标准前，该导线要与气门内部保持良好的粘结。
4)该导线要有一定的柔韧度，要求可以和气门内部保持良好粘结的同时，还可以满足跟整个气门一起承受外力载荷引起的变形和承受冲击振动等要求。
3.根据权利要求1、2所述的适用于气门断裂预警方法的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1导线由下向上穿入气门杆中心定位孔内，从气门杆顶部孔引出。
步骤2导线下端安装在气门头定位孔位置。
步骤3气门杆下部和气门头上部通过摩擦焊接在一起。
步骤4导线与气门内部通过摩擦焊接在一起。
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