CN115326377B - 一种增压发动机凸轮轴相位轮试验装置及其试验方法 - Google Patents
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Abstract
一种增压发动机凸轮轴相位轮试验装置及其试验方法，涉及一种发动机试验装置及方法。凸轮轴支撑座顶部设有弧形缺口用于凸轮轴末端轴径的承载，内部设置第一L形气道，一端设置快速接头一用于连接供气设备，另一端设置快速接头二，第一轴径底座顶部设有半圆形承载缺口，压盖底部设有半圆形盖合缺口，组装后对接成与凸轮轴第一轴径吻合的密封孔，第一轴径底座内部设置第二L形气道，一端与环槽对应作为出气孔，另一端设置快速接头三，可调节气压表总成的进气端与快速接头二连接，出气端与快速接头三连接。通过压缩空气代替机油进行凸轮轴相位轮的检测试验，为相位轮故障检测提供了一种结构简单合理，操作干净便利的试验装置及方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种凸轮轴相位轮试验装置及方法，尤其是一种增压发动机凸轮轴相位轮试验装置及其试验方法，属于汽车发动机分解和装配技术领域。
背景技术
发动机可变气门(VVT)正时技术，指的是通过控制进、排气门提前和延迟开启关闭，实现对进排气量和气门重叠角大小的调节，增大进气冲量和效率，来获得发动机功率、扭矩等方面的改善。发动机相位轮(VVT轮)出现故障，发动机会有怠速不稳、加速不良等问题，油耗会大大提高，对发动机也会产生损害。
目前常规的增压发动机由于凸轮轴供油孔附近的缸盖是铝制材料，可能发生磨损而产生碎屑，这些碎屑会随着机油进入到相位轮的腔体内，而相位轮腔体内的阀块是比较精密的密封装置，碎屑极易引起阀块产生卡滞，导致相位轮出现解锁、落锁不正常的故障。因此，发动机在返修后，需要对进、排气凸轮轴相位轮进行检查，以确认相位轮腔体内部是否有卡滞和锁止不正常的故障。然而，传统的相位轮故障检测形式比较繁琐，而且机油的存在也使操作十分麻烦与脏乱，有必要研发一种简单有效、干净便利的相位轮试验装置及方法，以解决上述问题。
发明内容
为解决背景技术存在的不足，本发明提供一种增压发动机凸轮轴相位轮试验装置及其试验方法，它通过压缩空气代替机油进行凸轮轴相位轮的检测试验，为相位轮故障检测提供了一种结构简单合理，操作干净便利的试验装置及方法。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
一种增压发动机凸轮轴相位轮试验装置，包括作为试验件的凸轮轴、凸轮轴支撑座、可调节气压表总成、第一轴径底座以及压盖，所述凸轮轴邻近第一轴径的端部同轴安装相位轮和中央螺栓，所述中央螺栓上设置有OCV阀控制的阀门实现所述相位轮的解锁或锁定，凸轮轴第一轴径中间位置加工有环槽，且所述环槽内底部加工有四个相互对应的进油孔，凸轮轴其余轴径上分别设置有润滑孔，所述凸轮轴支撑座顶部设有弧形缺口用于凸轮轴末端轴径的承载，凸轮轴支撑座内部设置第一L形气道，所述第一L形气道一端设置快速接头一用于连接供气设备，第一L形气道另一端设置快速接头二，所述第一轴径底座顶部设有半圆形承载缺口，所述压盖底部设有半圆形盖合缺口，压盖与第一轴径底座对接组装后通过螺钉连接固定，所述半圆形承载缺口与所述半圆形盖合缺口对接成与凸轮轴第一轴径吻合的密封孔，第一轴径底座内部设置第二L形气道，所述第二L形气道一端贯通半圆形承载缺口的弧面并与环槽对应作为出气孔，第二L形气道另一端设置快速接头三，所述可调节气压表总成的进气端通过管线与所述快速接头二连接，可调节气压表总成的出气端通过管线与所述快速接头三连接。
一种增压发动机凸轮轴相位轮试验方法，包括以下步骤：
步骤一：先将作为试验件的凸轮轴按照拧紧力矩的要求通过中央螺栓安装相位轮并保证好端面的密封；
步骤二：用胶带缠绕的方式将凸轮轴其余轴径上的润滑孔进行封闭，只保留凸轮轴第一轴径的进油孔作为进气通道，并在凸轮轴第一轴径的环槽两侧用胶带缠绕的方式辅助密封，并检查胶带不要遮挡环槽内的进油孔，以保证气路的畅通；
步骤三：将凸轮轴末端轴径搭设在凸轮轴支撑座的弧形缺口内，凸轮轴第一轴径搭设在第一轴径底座内，保证凸轮轴第一轴径的环槽与出气孔对应，之后安装压盖并通过螺钉与第一轴径底座对接固定；
步骤四：将供气设备的管路连接到快速接头一上，启动供气设备提供压缩空气，通过可调节气压表总成调节向出气孔侧的气压直至到相位轮解锁值，之后可调节气压表总成锁定该压力值；
步骤五：将中央螺栓上OCV阀控制的阀门向内推到最大行程对相位轮解锁；
步骤六：通过转动相位轮的链轮即可检查其内部是否存在卡滞以及锁止是否正常。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明根据相位轮的工作原理，在管路内的压力达到指定要求时相位轮内部即可解锁，通过压缩空气代替机油进行凸轮轴相位轮的检测试验，采用轮轴支撑座、可调节气压表总成、第一轴径底座和压盖组成试验装置，结构简单合理、装夹快捷、方便实用、可靠性好，经实际验证完全能够满足相位轮是否有卡滞和锁止不正常故障的检测，而且不再采用机油，操作更加干净便利，具有较高的推广和应用价值。
附图说明
图1是现有凸轮轴的相位轮和中央螺栓安装结构示意图；
图2是本发明的凸轮轴支撑座的三视图；
图3是本发明的第一轴径底座与压盖的装配结构示意图；
图4是本发明的试验装置的整体结构示意图；
图5是本发明的试验方法中凸轮轴缠绕胶带的前后对比图；
图6是本发明中缠绕胶带后的凸轮轴与试验装置的装配结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1～图4所示，一种增压发动机凸轮轴相位轮试验装置，包括作为试验件的凸轮轴、凸轮轴支撑座3、可调节气压表总成6、第一轴径底座8以及压盖10。
结合图1所示，试验针对的所述凸轮轴邻近第一轴径的端部同轴安装相位轮1和中央螺栓2，是通过加工精度和拧紧力矩来保证密封的，所述中央螺栓2上设置有OCV阀控制的阀门实现所述相位轮1的解锁或锁定。结合图5所示，凸轮轴第一轴径中间位置加工有环槽，且所述环槽内底部加工有四个相互对应的进油孔(成十字形排布)，凸轮轴其余轴径上分别设置有润滑孔。
结合图2和图4所示，所述凸轮轴支撑座3顶部设有弧形缺口用于凸轮轴末端轴径的承载，凸轮轴支撑座3内部设置第一L形气道，所述第一L形气道一端设置快速接头一4用于连接供气设备，第一L形气道另一端设置快速接头二5。
结合图3和图4所示，所述第一轴径底座8顶部设有半圆形承载缺口，所述压盖10底部设有半圆形盖合缺口，压盖10与第一轴径底座8对接组装后通过螺钉连接固定，所述半圆形承载缺口与所述半圆形盖合缺口对接成与凸轮轴第一轴径吻合的密封孔，其中，半圆形承载缺口与半圆形盖合缺口对接成的密封孔可采用胶带辅助的密封形式，第一轴径底座8内部设置第二L形气道，所述第二L形气道一端贯通半圆形承载缺口的弧面并与环槽对应作为出气孔9，第二L形气道另一端设置快速接头三7。第一轴径底座8和压盖10配套组合使用，用来压紧凸轮轴第一轴径保证密封使压缩空气不会泄露，从而经进油孔进入凸轮轴及相位轮1内部。
结合图4所示，所述可调节气压表总成6的进气端通过管线与所述快速接头二5连接，可调节气压表总成6的出气端通过管线与所述快速接头三7连接，可调节气压表总成6连接快速接头二5与快速接头三7的管线宜采用硬塑管，可调节气压表总成6预先经计量部门进行校准。
如图4～图6所示，一种增压发动机凸轮轴相位轮试验方法，包括以下步骤：
步骤一：先将作为试验件的凸轮轴按照拧紧力矩的要求通过中央螺栓2安装相位轮1并保证好端面的密封；
步骤二：用胶带缠绕的方式将凸轮轴其余轴径上的润滑孔进行封闭，只保留凸轮轴第一轴径的进油孔作为进气通道，并在凸轮轴第一轴径的环槽两侧用胶带缠绕的方式辅助密封，并检查胶带不要遮挡环槽内的进油孔，以保证气路的畅通；
步骤三：将凸轮轴末端轴径搭设在凸轮轴支撑座3的弧形缺口内，凸轮轴第一轴径搭设在第一轴径底座8内，保证凸轮轴第一轴径的环槽与出气孔9对应，之后安装压盖10并通过螺钉(实际操作中采用两个M10的螺钉)与第一轴径底座8对接固定；
步骤四：将供气设备的管路连接到快速接头一4上，启动供气设备提供压缩空气，通过可调节气压表总成6调节向出气孔9侧的气压直至到相位轮1解锁值(在实际验证阶段本发明针对的压力在100KPa)，之后可调节气压表总成6锁定该压力值，可调节气压表总成6为现有技术，本方案实际验证阶段采用外购总装，自带调节旋钮，通过左右旋转旋钮可调节气压的大小，向内侧推入旋钮可进行锁定；
步骤五：将中央螺栓2上OCV阀控制的阀门向内推到最大行程对相位轮1解锁；
步骤六：通过转动相位轮1的链轮即可检查其内部是否存在卡滞以及锁止是否正常，通常针对常规进气侧的相位轮1普遍是逆时针转动链轮，针对常规排气侧的相位轮1普遍是顺时针转动链轮。
根据相位轮的工作原理，在管路内的压力达到指定要求时，这时将中央螺栓2上OCV阀控制的阀门向内推到最大行程，相位轮1即可解锁，对于常规进气侧的相位轮1通常是可以逆时针转动链轮，对于常规排气侧的相位轮1通常是可以顺时针转动链轮，此时通过对应的左右转动相位轮1的链轮，就能够检测判定相位轮1内部是否存在卡滞以及锁止是否正常的故障。在试验完毕后通过可调节气压表总成6缓慢关掉压缩空气，释放相位轮1的链轮回位落锁，如发现卡滞以及锁止不正常，即需要更换相位轮。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的装体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种增压发动机凸轮轴相位轮试验装置，包括作为试验件的凸轮轴，所述凸轮轴邻近第一轴径的端部同轴安装相位轮（1）和中央螺栓（2），所述中央螺栓（2）上设置有OCV阀控制的阀门实现所述相位轮（1）的解锁或锁定，凸轮轴第一轴径中间位置加工有环槽，且所述环槽内底部加工有四个相互对应的进油孔，凸轮轴其余轴径上分别设置有润滑孔，其特征在于：所述试验装置还包括凸轮轴支撑座（3）、可调节气压表总成（6）、第一轴径底座（8）以及压盖（10），所述凸轮轴支撑座（3）顶部设有弧形缺口用于凸轮轴末端轴径的承载，凸轮轴支撑座（3）内部设置第一L形气道，所述第一L形气道一端设置快速接头一（4）用于连接供气设备，第一L形气道另一端设置快速接头二（5），所述第一轴径底座（8）顶部设有半圆形承载缺口，所述压盖（10）底部设有半圆形盖合缺口，压盖（10）与第一轴径底座（8）对接组装后通过螺钉连接固定，所述半圆形承载缺口与所述半圆形盖合缺口对接成与凸轮轴第一轴径吻合的密封孔，第一轴径底座（8）内部设置第二L形气道，所述第二L形气道一端贯通半圆形承载缺口的弧面并与环槽对应作为出气孔（9），第二L形气道另一端设置快速接头三（7），所述可调节气压表总成（6）的进气端通过管线与所述快速接头二（5）连接，可调节气压表总成（6）的出气端通过管线与所述快速接头三（7）连接。
2.根据权利要求1所述的一种增压发动机凸轮轴相位轮试验装置，其特征在于：所述半圆形承载缺口与所述半圆形盖合缺口对接成的密封孔采用胶带辅助的密封形式。
3.根据权利要求1所述的一种增压发动机凸轮轴相位轮试验装置，其特征在于：所述可调节气压表总成（6）连接快速接头二（5）与快速接头三（7）的管线采用硬塑管。
4.一种增压发动机凸轮轴相位轮试验方法，其特征在于：根据权利要求1-3中任一权利要求所述的试验装置，其试验方法包括以下步骤：
步骤一：先将作为试验件的凸轮轴按照拧紧力矩的要求通过中央螺栓（2）安装相位轮（1）并保证好端面的密封；
步骤二：用胶带缠绕的方式将凸轮轴其余轴径上的润滑孔进行封闭，只保留凸轮轴第一轴径的进油孔作为进气通道，并在凸轮轴第一轴径的环槽两侧用胶带缠绕的方式辅助密封，并检查胶带不要遮挡环槽内的进油孔，以保证气路的畅通；
步骤三：将凸轮轴末端轴径搭设在凸轮轴支撑座（3）的弧形缺口内，凸轮轴第一轴径搭设在第一轴径底座（8）内，保证凸轮轴第一轴径的环槽与出气孔（9）对应，之后安装压盖（10）并通过螺钉与第一轴径底座（8）对接固定；
步骤四：将供气设备的管路连接到快速接头一（4）上，启动供气设备提供压缩空气，通过可调节气压表总成（6）调节向出气孔（9）侧的气压直至到相位轮（1）解锁值，之后可调节气压表总成（6）锁定该气压的值；
步骤五：将中央螺栓（2）上OCV阀控制的阀门向内推到最大行程对相位轮（1）解锁；
步骤六：通过转动相位轮（1）的链轮即可检查其内部是否存在卡滞以及锁止是否正常。
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