CN109238731A - 一种内燃机配气及喷油在线正时检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于内燃机技术领域，涉及一种内燃机配气及喷油在线正时检测装置。提出的一种内燃机配气及喷油在线正时检测装置，内燃机的齿轮系具有驱动喷油泵齿轮、驱动曲轴齿轮、驱动凸轮轴齿轮和中间齿轮；正时检测装置还具有多个与转速信号盘连通的磁电传感器：磁电传感器Ⅰ、磁电传感器Ⅱ、磁电传感器Ⅲ、磁电传感器Ⅳ；磁电传感器Ⅰ布置于转速信号盘的齿边；所述的磁电传感器Ⅱ布置于驱动凸轮轴齿轮的齿边；磁电传感器Ⅲ设置在驱动喷油泵齿轮的齿边；磁电传感器Ⅳ为转配在喷油泵上的多个。本发明既可以判断内燃机运行时配气及喷油正时准确性，又可以确定配气及喷油正时出现问题的触发点。
Description
技术领域
本发明属于内燃机技术领域，涉及一种内燃机配气及喷油在线正时检测装置。
背景技术
内燃机供油系统是将一定数量的干净燃油，以足够高的压力在规定时间内喷入气缸，并与空气混合；配气机构的功能是实现柴油机进气过程和排气过程定时，使气缸内的充量及时得到更换。齿轮系是把曲轴的运动按照一定速比及相位角关系，传递给凸轮轴和喷油泵，内燃机的一个工作循环中，曲轴转一圈，凸轮轴和喷油泵按照传动比转动，但机械上的装配关系不能确定三者正常的动作顺序。凸轮轴运行时会收到爆发压力、惯性力等周期激励引起不同方向冲击载荷，在工作过程中产生扭转振动，负载扭矩随着对应各缸工作时出现瞬时扭矩突变，会影响配气正时继而影响整个内燃机的正常运行，另齿轮系设计有斜齿轮配合，斜齿的轴向窜动和齿轮啮合间隙同样会引起配气和喷油正时偏差及不均匀，同时连接喷油泵弹性联轴节也会造成喷油正时偏差。
目前，用于内燃机配气及喷油正时调整及检测主要是静态调整及检测，不能反映内燃机实际运行时的配气相位和喷油时刻，所以内燃机试验阶段需要同通过相位检测确定凸轮轴与曲轴、喷油泵与曲轴的相位关系。若凸轮轴与曲轴、喷油泵与曲轴的实际相位存在偏差，必将影响内燃机的动力性和经济性，特别是燃油消耗和排放的性能，并且给整机优化带来较大困难。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种内燃机配气及喷油在线正时检测方法。
本发明采用下述技术方案完成其发明任务：
一种内燃机配气及喷油在线正时检测装置，内燃机的齿轮系具有驱动喷油泵齿轮、驱动曲轴齿轮、驱动凸轮轴齿轮和中间齿轮；所述的驱动曲轴齿轮套置在曲轴的一端；所述中间齿轮与所述的驱动曲轴齿轮相啮合；所述中间齿轮的齿轮轴上还套置有与其过盈配合的驱动凸轮轴齿轮；所述的驱动凸轮轴齿轮套置在凸轮轴的一端；所述的驱动喷油泵齿轮套置在片式联轴节的一端，并与所述的驱动凸轮轴齿轮相啮合；所述的片式联轴节连接在喷油泵上，形成所述的凸轮轴、喷油泵在曲轴的作用下同步驱动的结构；内燃机配气及喷油正时检测装置具有安装在曲轴上的N-1个齿转速信号盘，所述的转速信号盘为阶梯状圆柱体，阶梯状圆柱体的大直径端的外圆加工有沿圆周均布的N-1齿，即缺一个齿；齿高为5mm,齿宽为3mm；转速信号盘的缺齿部位作为基准缸的起止点,将基准缸盘到压缩上止点，安装转速信号盘时保证缺齿也在上止点位置；阶梯状圆柱体的小直径端面上具有多个用以与曲轴连接的通孔，用以通过曲轴将柴油机转速信号传递给磁电传感器Ⅳ;
所述的正时检测装置还具有多个与所述的转速信号盘连通的磁电传感器：磁电传感器Ⅰ、磁电传感器Ⅱ、磁电传感器Ⅲ、磁电传感器Ⅳ；所述的磁电传感器Ⅰ布置于转速信号盘的齿边；所述的磁电传感器Ⅱ布置于驱动凸轮轴齿轮的齿边；磁电传感器Ⅲ设置在驱动喷油泵齿轮的齿边；磁电传感器Ⅳ为转配在喷油泵上的多个，用以对喷油泵泵油的压力波动曲线进行测试；在内燃机试验运行过程中，从磁电传感器Ⅰ的信号中查明内燃机曲轴位置，从磁电传感器Ⅱ和磁电传感器Ⅲ同步得到凸轮轴位置、喷油位置，从磁电传感器Ⅳ同步得到喷油泵泵油压力波动曲线，同步采集曲轴位置、凸轮轴位置、喷油位置及泵端压力波动曲线，从而判断内燃机是否按照正确配气正时、喷油正时运行，若实际相位与理论设计存在偏差，可以判断出是负载引起偏差还是斜齿轮轴向窜动引起偏差，若是斜齿轮轴向窜动引起偏差，可以直接判断出是哪个传动齿轮引起正时偏差。
本发明提出的一种内燃机配气及喷油正时检测装置，可以在内燃机运行时动态同步检测到配气正时及喷油正时，判断动态检测配气正时与喷油正时与理论设计是否存在差异，给内燃机优化提供数据支撑；
所述本发明提出的一种内燃机配气及喷油正时检测装置，若配气及喷油正时实测与理论设计存在差异，可以判断出是负载引起偏差还是斜齿轮轴向窜动引起偏差，若是斜齿轮轴向窜动引起偏差，通过此方法可以直接判断出是哪个齿轮引起正时偏差，给内燃机优化提出明确方向；
所述本发明提出的一种内燃机配气及喷油正时检测装置，既可以判断内燃机运行时配气及喷油正时准确性，又可以确定配气及喷油正时出现问题的触发点。
附图说明
图1为本发明的结构主示意图。
图2为本发明的结构俯示意图。
图3为本发明的转速信号盘示意图。
图4为图3的半剖主视图。
图中：1、转速信号盘，2、磁电传感器Ⅱ，3、驱动曲轴齿轮，4、曲轴，5、片式联轴节，6、磁电传感器，7、喷油泵，8、驱动喷油泵齿轮，9、磁电传感器Ⅲ，10、凸轮轴，11、驱动凸轮轴齿轮，12、磁电传感器Ⅰ，13、磁电传感器Ⅳ。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：
如图1、图2所示，一种内燃机配气及喷油在线正时检测装置，内燃机的齿轮系具有驱动喷油泵齿轮8、驱动曲轴齿轮3、驱动凸轮轴齿轮11和中间齿轮；所述的驱动曲轴齿轮3套置在曲轴4的一端；所述中间齿轮与所述的驱动曲轴齿轮3相啮合；所述中间齿轮的齿轮轴上还套置有与其过盈配合的驱动凸轮轴齿轮11；所述的驱动凸轮轴齿轮11套置在凸轮轴10的一端；所述的驱动喷油泵齿轮8套置在片式联轴节5的一端，并与所述的驱动凸轮轴齿轮11相啮合；所述的片式联轴节5连接在喷油泵7上，形成所述的凸轮轴、喷油泵在曲轴的作用下同步驱动的结构；内燃机配气及喷油正时检测装置具有安装在曲轴上的N-1个齿转速信号盘，结合图3、图4，所述的转速信号,1为阶梯状圆柱体，阶梯状圆柱体的大直径端的外圆加工有沿圆周均布的N-1齿，即缺一个齿；齿高为5mm,齿宽为3mm；转速信号盘的缺齿部位作为基准缸的起止点;将基准缸盘到压缩上止点，安装转速信号盘时保证缺齿也在上止点位置；阶梯状圆柱体的小直径端面上具有多个用以与曲轴连接的通孔，用以通过曲轴将柴油机转速信号传递给磁电传感器Ⅳ；
所述的正时检测装置还具有多个与所述的转速信号盘连通的磁电传感器：磁电传感器Ⅰ12、磁电传感器Ⅱ2、磁电传感器Ⅲ9、磁电传感器Ⅳ13；所述的磁电传感器Ⅰ12布置于转速信号盘1的齿边；所述的磁电传感器Ⅱ2布置于驱动凸轮轴齿轮11的齿边；磁电传感器Ⅲ9设置在驱动喷油泵齿轮8的齿边；磁电传感器Ⅳ13为转配在喷油泵上的多个，用以对喷油泵泵油的压力波动曲线进行测试；柴油机运行时，曲轴2运动带动转速信号盘1、驱动曲轴齿轮3运动，通过中间齿轮带动驱动凸轮轴齿轮11运动从而带动凸轮轴10运动，通过中间齿轮带动喷油泵驱动齿轮8运动，喷油泵驱动齿轮带动片式联轴节5运动，片式联轴节带动喷油泵运动，从而保证喷油泵泵端输出高压燃油；内燃机试验运行过程中，从磁电传感器Ⅰ的信号中查明内燃机曲轴位置，从磁电传感器Ⅱ和磁电传感器Ⅲ同步得到凸轮轴位置、喷油位置，从磁电传感器Ⅳ同步得到喷油泵泵油压力波动曲线，同步采集曲轴位置、凸轮轴位置、喷油位置及泵端压力波动曲线，从而判断内燃机是否按照正确配气正时、喷油正时运行，若实际相位与理论设计存在偏差，可以判断出是负载引起偏差还是斜齿轮轴向窜动引起偏差，若是斜齿轮轴向窜动引起偏差，可以直接判断出是哪个传动齿轮引起正时偏差。
试验数据采集过程：根据转速信号盘缺齿数，磁电传感器Ⅳ检测到曲轴脉冲信号T1，磁电传感器Ⅰ检测到凸轮轴信号T2，T2-T1即为相位信号，磁电传感器Ⅲ检测喷油泵信号T3，T3-T1即为喷油泵相位信号，磁电传感器Ⅴ检测到泵端压力信号T4，T4-T1即为喷油时刻信号，上述信号可以在用一个采集设备上进行测试。
Claims (1)
1.一种内燃机配气及喷油在线正时检测装置，其特征在于：内燃机的齿轮系具有驱动喷油泵齿轮、驱动曲轴齿轮、驱动凸轮轴齿轮和中间齿轮；所述的驱动曲轴齿轮套置在曲轴的一端；所述中间齿轮与所述的驱动曲轴齿轮相啮合；所述中间齿轮的齿轮轴上还套置有与其过盈配合的驱动凸轮轴齿轮；所述的驱动凸轮轴齿轮套置在凸轮轴的一端；所述的驱动喷油泵齿轮套置在片式联轴节的一端，并与所述的驱动凸轮轴齿轮相啮合；所述的片式联轴节连接在喷油泵上，形成所述的凸轮轴、喷油泵在曲轴的作用下同步驱动的结构；内燃机配气及喷油正时检测装置具有安装在曲轴上的N-1个齿转速信号盘，所述的转速信号盘为阶梯状圆柱体，阶梯状圆柱体的大直径端的外圆加工有沿圆周均布的N-1齿，即缺一个齿；齿高为5mm,齿宽为3mm；转速信号盘的缺齿部位作为基准缸的起止点;将基准缸盘车到压缩上止点，安装转速信号盘时保证缺齿也在上止点位置；阶梯状圆柱体的小直径端面上具有多个用以与曲轴连接的通孔，用以通过曲轴将柴油机转速信号传递给磁电传感器Ⅳ；
所述的正时检测装置还具有多个与所述的转速信号盘连通的磁电传感器：磁电传感器Ⅰ、磁电传感器Ⅱ、磁电传感器Ⅲ、磁电传感器Ⅳ；所述的磁电传感器Ⅰ布置于转速信号盘的齿边；所述的磁电传感器Ⅱ布置于驱动凸轮轴齿轮的齿边；磁电传感器Ⅲ设置在驱动喷油泵齿轮的齿边；磁电传感器Ⅳ为转配在喷油泵上的多个，用以对喷油泵泵油的压力波动曲线进行测试；在内燃机试验运行过程中，从磁电传感器Ⅰ的信号中查明内燃机曲轴位置，从磁电传感器Ⅱ和磁电传感器Ⅲ同步得到凸轮轴位置、喷油位置，从磁电传感器Ⅳ同步得到喷油泵泵油压力波动曲线，同步采集曲轴位置、凸轮轴位置、喷油位置及泵端压力波动曲线，从而判断内燃机是否按照正确配气正时、喷油正时运行，若实际相位与理论设计存在偏差，可以判断出是负载引起偏差还是斜齿轮轴向窜动引起偏差，若是斜齿轮轴向窜动引起偏差，可以直接判断出是哪个传动齿轮引起正时偏差。
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