CN108759617B - 发动机活塞出缸量检测装置及调整方法 - Google Patents

发动机活塞出缸量检测装置及调整方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种发动机活塞出缸量检测装置，包括测量座和滑动组件，所述测量座包括座体，所述座体为立方体结构，座体上设置有滑动槽，滑动槽截面为倒T型，滑动槽底部设置有贯通底部的条形孔，滑动槽侧壁设置有贯通座体侧壁的条形锁紧槽，座体底部两端设置有接触台；滑动组件包括滑动块，滑动块横截面与滑动槽截面相同，滑动块可在滑动槽内滑动，滑动块端部设置有把手，滑动块上设置有测量设备，滑动块侧面设置有锁紧螺纹孔，设置有锁紧螺栓穿过锁紧槽与锁紧螺纹孔螺纹连接。本发明还提供一种发动机活塞出缸量调整方法，能够利用发动机活塞出缸量检测装置准确的测量出活塞出缸量并根据测量值对发动机出缸量进行调整，大大提高成品发动机质量。

Description

发动机活塞出缸量检测装置及调整方法
技术领域
本发明属于发动机装配设备及发动机检测设备技术领域，具体是一种发动机活塞出缸量检测装置及调整方法。
背景技术
汽车活塞是用来承受气体压力，并通过活塞销让连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。汽车活塞好比汽车发动机的中枢部位，在发动机启动时候占了极其重要的地位。活塞是发动机中最重要的零件之一，活塞上表面、缸体内侧壁面和汽缸头内燃烧室组成了发动机燃烧室，实际运转过程中，活塞在气缸内上下运动。
压缩比是发动机中一个非常重要的概念，压缩比表示了气体的压缩程度，它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比，即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。就发动机某个气缸而言，当活塞的行程到达最低点，此时的位置点便称为下止点，整个气缸包括燃烧室所形成的容积便是最大行程容积，当活塞反向运动，到达最高点位置时，这个位置点便称为上止点，所形成的容积为整个活塞运动行程容积最小的状况，需计算的压缩比就是这最大行程容积与最小容积的比值。由于发动机各零部件存在尺寸公差，完成装配的发动机往往活塞上止点和下止点位置存在尺寸偏差，这种尺寸偏差会导致发动机压缩比出现变化，压缩比过小会导致发动机功率降低，压缩比过大会导致发动机燃烧室内燃料燃烧过于剧烈，会导致发动机运转时震动过大。
发动机实际装配过程中，成品发动机压缩比难以测量，通常的检测方法是在发动机完成组装后，利用专用的设备给启动电机通电，利用启动电机带动发动机空转，并使用压力检测设备连接至气缸内测得气缸内压力并计算出发动机压缩比。此种方法检测设备成本较高，同时检测完成后若发动机压缩比不合格，亦难以进行调整。即使采用更换零部件的方式进行调整，也需要将发动机进行分解，分解发动机容易导致发动机箱体气密性出现问题。
当活塞位于上止点时，活塞顶部会超出缸体上表面一定高度，该高度称为活塞出缸量。由于连杆长度时一定的，因此活塞来回运动的行程时固定的，若多台发动机活塞出缸量一致，即可保证多台发动机在整个活塞运动行程中最小容积和最大容积相同，进而保证发动机压缩比一致，因此在实际生产过程中，可利用检测活塞出缸量来判断发动机压缩比是否合格，但由于活塞出缸量较小且在装配过程中不易检测，通过测量活塞出缸量确定发动机压缩比是否合格的方法难以应用与实际发动机生产流程。
发明内容
发明目的：本发明的目的是针对目前技术中的不足，提供一种发动机活塞出缸量检测装置及调整方法，能够准确的测量出活塞出缸量并根据测量值选择合适的气缸垫片进行发动机组装，大大提高成品发动机质量。
技术方案：为实现上述目的，发明公开一种发动机活塞出缸量检测装置，包括测量座和滑动组件，所述测量座包括座体，所述座体为立方体结构，座体上设置有滑动槽，滑动槽截面为倒T型，滑动槽底部设置有贯通底部的条形孔，滑动槽侧壁设置有贯通座体侧壁的条形锁紧槽，座体底部两端设置有接触台，所述接触台为凸起的立方体，两个接触台底面位于同一水平面，滑动槽底面与接触台底面平行；所述滑动组件包括滑动块，所述滑动块横截面与滑动槽截面相同，滑动块可在滑动槽内滑动，滑动块端部设置有把手，把手为偏平杆状结构，滑动块上设置有竖直贯通的安装孔用于安装测量设备，滑动块侧面设置有锁紧螺纹孔，设置有锁紧螺栓穿过锁紧槽与锁紧螺纹孔螺纹连接；所述测量座和滑动组件均为钢质。
作为本方案的一种改进，所述滑动槽截面形状为倒T型，槽内突出的两尖角打磨为直径5-10mm的圆角。
作为本方案的一种改进，所述测量设备为千分表、百分表或者位移传感器。
作为本方案的一种改进，所述测量设备通过安装孔固定连接于滑动块，测量头部穿过滑动块安装孔和滑动槽下方的条形孔，且测量头部端部超过定位台底部平面。
作为本方案的一种改进，所述把手长度大于滑动槽长度。
作为本方案的一种改进，所述锁紧螺栓包括锁紧螺杆和头部，所述锁紧螺杆为金属材料，头部为塑料材料，锁紧螺杆端部嵌入头部，头部与锁紧螺杆接触一侧面还设置有凸起的接触台，所述头部为六边形柱体结构，接触台为内切与六边形柱体的圆柱体，接触台截面支架大于锁紧槽宽度。
作为本方案的一种改进，所述滑动槽位于座体两侧的开口边缘具有倒圆或者倒角。
作为本方案的一种改进，所述定位台突出座体下表面3-5mm。
一种发动机活塞出缸量调整方法，包括以下步骤：
a、将发动机气缸垫片按照设计厚度值以0.2mm为间隔生产厚度较大的两个级别厚度垫片以及厚度较薄的两个级别垫片；
b、将发动机组装至缸体安装步骤；
c、不安装垫片，使用螺栓将缸体紧固装配在箱体上；
d、将发动机活塞出缸量测量装置放置于平台上，接触台底面紧密接触平台，测量设备的测量头接触平台表面，将测量设备进行校零；
e、将步骤d中校零后的测量装置的接触台接触气缸上表面，松开锁紧螺栓，抓住把手滑动滑动块，调整滑动块位置，使测量设备的测量头接触活塞顶面边缘部分，读取测量设备数值；
f、利用步骤e中得到的测量设备数值减去设计活塞出缸量得到应使用垫片厚度数值，根据该数值选取合适级别的垫片；
g、取下紧固缸体的螺栓，使用步骤f中选出的垫片进行缸体安装，安装完毕后再次使用紧固缸体的螺栓将缸体紧固，重复步骤d和步骤e测得活塞实际出缸量进行校验，当测得的活塞实际出缸量符合设计要求时，则使用该垫片完成发动机组装；若测得的活塞实际出缸量不符合设计要求时，则根据测得的数值更换其他级别的垫片重复进行g步骤。
有益效果：本发明所述的发动机活塞出缸量检测装置及调整方法提供了一种发动机活塞出缸量检测装置，包括测量座和滑动组件，实际测量时，将测量座下接触台紧贴气缸上表面，由于气缸上表面加工精度很高，平面度非常好，此时可以当做一个平台使用。测量设备进过调零后，可以利用气缸上平面作为基准准确测量出活塞出缸量。
所述滑动组件可在座体上滑动槽内滑动，测量设备跟随滑动块一起滑动，方便操作人员调整测量设备的测量位置以得到正确的测量结果。滑动组件还设置有锁紧螺母，当对同一批次发动机进行测量时，可以先调整好滑动块位置，之后通过锁紧螺母固定滑动块与座体的相对位置，则无需在每台发动机测量前进行测量位置调整，可以方便快速的对同一批次发动机进行测量。
锁紧螺栓包括锁紧螺杆和头部，所述锁紧螺杆为金属材料，头部为塑料材料，锁紧螺杆端部嵌入头部，头部与锁紧螺杆接触一侧面还设置有凸起的接触台，所述头部为六边形柱体结构，接触台为内切与六边形柱体的圆柱体。锁紧螺栓头部为塑料材质，使用过程中通过旋转锁紧螺栓使接触台压紧座体侧壁，实现滑动块的锁紧。同时，塑料材质的锁紧螺栓头部在使用过程中也不会对座体造成损坏。
本发明台提供了一种发动机活塞出缸量调整方法，在发动机安装过程中，将气缸垫片按厚度进行分级，通过在不安装气缸垫片的情况下先测量活塞出缸量，来选用合适级别的垫片进行后续装配，并在装配后对活塞出缸量进行复检，当活塞出缸量合格后进行发动机整体装配，大大提高发动机成品合格率。利用本发明所提供的发动机活塞出缸量调整方法进行发动机装配，可以极大程度上精简装配过程，并提高成品合格率。
附图说明
图1、所述发动机活塞出缸量检测装置结构示意图；
图2、所述测量座结构示意图；
图3、所述测量座底部结构示意图；
图4、所述测量座剖面结构示意图；
图5、所述滑动组件结构示意图；
图6、所述发动机活塞出缸量检测装置剖视图；
附图标记列表：1、测量座，2、滑动组件，3、测量设备，4、锁紧螺栓，10、座体，11、滑动槽，12、锁紧槽，13、条形孔，14、定位台，20、滑动块，21、把手，22、安装孔，23、锁紧螺纹孔，40、螺纹杆，41、头部，42、接触台。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1所示的一种发动机活塞出缸量检测装置，包括测量座1和滑动组件2。
如图2所示的测量座1包括座体10，座体10为立方体结构，座体10上设置有滑动槽11，滑动槽11截面为倒T型，滑动槽11底部设置有贯通底部的条形孔13，滑动槽11侧壁设置有贯通座体10侧壁的条形锁紧槽12。滑动槽11位于座体10两侧的开口边缘具有倒圆或者倒角，方便滑动块20安装。
座体10底部结构如图3所示，由图可知，座体10底部两端设置有接触台42，接触台42为凸起的立方体，两个接触台42底面位于同一水平面，滑动槽11底面与接触台42底面平行。定位台14突出座体10下表面4mm。
滑动槽11截面形状如图4所示，由图可知，滑动槽11截面形状为倒T型，槽内突出的两尖角打磨为圆角，圆角直径为6mm，同时滑动槽11内其余壁面弯折处均设置倒圆，使滑动块20在滑动槽11内更平滑的滑动。也壁面由于滑动槽11内存在尖角导致零部件表面划伤。
如图5所示的滑动组件2包括滑动块20，滑动块20横截面与滑动槽11截面相同，滑动块20可在滑动槽11内滑动，滑动块20端部设置有把手21，把手21为偏平杆状结构，滑动块20上设置有竖直贯通的安装孔22用于安装测量设备3，滑动块20侧面设置有锁紧螺纹孔23，设置有锁紧螺栓4穿过锁紧槽12与锁紧螺纹孔23螺纹连接。测量设备3为千分表，通过安装孔22固定连接于滑动块20，测量头部41穿过滑动块20安装孔22和滑动槽11下方的条形孔13，且测量头部41端部超过定位台14底部平面。把手21长度大于滑动槽11长度。
测量座1和滑动组件2均为钢质。
图6所示的为发动机活塞出缸量检测装置装配示意图。图中表示出锁紧螺栓4剖视结构。锁紧螺栓4包括锁紧螺杆和头部41，锁紧螺杆为金属材料，头部41为塑料材料，锁紧螺杆端部嵌入头部41，头部41与锁紧螺杆接触一侧面还设置有凸起的接触台42，头部41为六边形柱体结构，接触台42为内切与六边形柱体的圆柱体，接触台42截面支架大于锁紧槽12宽度。
实际发动机装配过程中，利用发动机活塞出缸量检测装置进行发动机活塞出缸量调整的方法，包括以下步骤：
a、将发动机气缸垫片按照设计厚度值以0.2mm为间隔生产厚度较大的两个级别厚度垫片以及厚度较薄的两个级别垫片；
b、将发动机组装至缸体安装步骤；
c、不安装垫片，使用螺栓将缸体紧固装配在箱体上；
d、将发动机活塞出缸量测量装置放置于平台上，接触台42底面紧密接触平台，测量设备3的测量头接触平台表面，将测量设备3进行校零；
e、将步骤d中校零后的测量装置的接触台42接触气缸上表面，松开锁紧螺栓4，抓住把手21滑动滑动块20，调整滑动块20位置，使测量设备3的测量头接触活塞顶面边缘部分，读取测量设备3数值；
f、利用步骤e中得到的测量设备3数值减去设计活塞出缸量得到应使用垫片厚度数值，根据该数值选取合适级别的垫片；
g、取下紧固缸体的螺栓，使用步骤f中选出的垫片进行缸体安装，安装完毕后再次使用紧固缸体的螺栓将缸体紧固，重复步骤d和步骤e测得活塞实际出缸量进行校验，当测得的活塞实际出缸量符合设计要求时，则使用该垫片完成发动机组装；若测得的活塞实际出缸量不符合设计要求时，则根据测得的数值更换其他级别的垫片重复进行g步骤。
以垫片设计厚度为0.6mm，活塞设计出缸量为0.3±0.1mm的发动机为例，将垫片按照0.2mm的间隔，分为0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm和1mm五个厚度级别。
将发动机组装至缸体安装步骤；
不安装垫片，使用螺栓将缸体紧固装配在箱体上；
将发动机活塞出缸量测量装置放置于平台上，接触台42底面紧密接触平台，测量设备3的测量头接触平台表面，将测量设备3进行校零；
将校零后的测量装置的接触台42接触气缸上表面，松开锁紧螺栓4，抓住把手21滑动滑动块20，调整滑动块20位置，使测量设备3的测量头接触活塞顶面边缘部分，读取测量设备3数值；
假设测量得到的活塞出缸量为0.9mm，则可选用0.6mm的气缸垫片进行发动机装配；
同批次发动机中，若下一台发动机测量得到活塞出缸量为0.7mm，则可选用0.4mm的气缸垫片进行发动机装配。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种发动机活塞出缸量检测装置，包括测量座(1)和滑动组件(2)，所述测量座(1)包括座体(10)，所述座体(10)为立方体结构，座体(10)上设置有滑动槽(11)，滑动槽(11)截面为倒T型，滑动槽(11)底部设置有贯通底部的条形孔(13)，滑动槽(11)侧壁设置有贯通座体(10)侧壁的条形锁紧槽(12)，座体(10)底部两端设置有接触台，所述接触台为凸起的立方体，两个接触台底面位于同一水平面，滑动槽(11)底面与接触台底面平行；所述滑动组件(2)包括滑动块(20)，所述滑动块(20)横截面与滑动槽(11)截面相同，滑动块(20)可在滑动槽(11)内滑动，滑动块(20)端部设置有把手(21)，把手(21)为偏平杆状结构，滑动块(20)上设置有竖直贯通的安装孔(22)用于安装测量设备(3)，滑动块(20)侧面设置有锁紧螺纹孔(23)，设置有锁紧螺栓(4)穿过锁紧槽(12)与锁紧螺纹孔(23)螺纹连接；所述测量座(1)和滑动组件(2)均为钢质。
2.根据权利要求1所述的发动机活塞出缸量检测装置，其特征在于：所述滑动槽(11)截面形状为倒T型，槽内突出的两尖角打磨为直径5-10mm的圆角。
3.根据权利要求2所述的发动机活塞出缸量检测装置，其特征在于：所述测量设备(3)为千分表、百分表或者位移传感器。
4.根据权利要求3所述的发动机活塞出缸量检测装置，其特征在于：所述测量设备(3)通过安装孔(22)固定连接于滑动块(20)，测量头部穿过滑动块(20)安装孔(22)和滑动槽(11)下方的条形孔(13)，且测量头部端部超过定位台(14)底部平面。
5.根据权利要求4所述的发动机活塞出缸量检测装置，其特征在于：所述把手(21)长度大于滑动槽(11)长度。
6.根据权利要求5所述的发动机活塞出缸量检测装置，其特征在于：所述锁紧螺栓(4)包括锁紧螺杆和头部(41)，所述锁紧螺杆为金属材料，头部(41)为塑料材料，锁紧螺杆端部嵌入头部(41)，头部(41)与锁紧螺杆接触一侧面还设置有凸起的接触台(42)，所述头部(41)为六边形柱体结构，接触台(42)为内切与六边形柱体的圆柱体，接触台(42)截面支架大于锁紧槽(12)宽度。
7.根据权利要求6所述的发动机活塞出缸量检测装置，其特征在于：所述滑动槽(11)位于座体(10)两侧的开口边缘具有倒圆或者倒角。
8.根据权利要求7所述的发动机活塞出缸量检测装置，其特征在于：所述定位台(14)突出座体(10)下表面3-5mm。
9.一种发动机活塞出缸量调整方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、将发动机气缸垫片按照设计厚度值以0.2mm为间隔生产厚度较大的两个级别厚度垫片以及厚度较薄的两个级别垫片；
b、将发动机组装至缸体安装步骤；
c、不安装垫片，使用螺栓将缸体紧固装配在箱体上；
d、将发动机活塞出缸量测量装置放置于平台上，接触台底面紧密接触平台，测量设备(3)的测量头接触平台表面，将测量设备(3)进行校零；
e、将步骤d中校零后的测量装置的接触台接触气缸上表面，松开锁紧螺栓(4)，抓住把手(21)滑动滑动块(20)，调整滑动块(20)位置，使测量设备(3)的测量头接触活塞顶面边缘部分，读取测量设备(3)数值；
f、利用步骤e中得到的测量设备(3)数值减去设计活塞出缸量得到应使用垫片厚度数值，根据该数值选取合适级别的垫片；
g、取下紧固缸体的螺栓，使用步骤f中选出的垫片进行缸体安装，安装完毕后再次使用紧固缸体的螺栓将缸体紧固，重复步骤d和步骤e测得活塞实际出缸量进行校验，当测得的活塞实际出缸量符合设计要求时，则使用该垫片完成发动机组装；若测得的活塞实际出缸量不符合设计要求时，则根据测得的数值更换其他级别的垫片重复进行g步骤。
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