配气机构气门弹簧动态刚度测量装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102620924102620924B(45)授权公告日2014.07.09(21)申请号201210105676.8研制.《内燃机工程》.2005,(第01期),(22)申请日2012.04.12审查员王杨(73)专利权人杭州电子科技大学地址310018浙江省杭州市下沙高教园区2号大街(72)发明人刘忠民颜金龙凌俊华张建庭(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人杜军(51)Int.Cl.G01M13/00(2006.01)(56)对比文件CN101710051A,2010.05.19,CN202522406U,2012.11.07,刘忠民等.配气机构综合试验系统的开发与权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称配气机构气门弹簧动态刚度测量装置及方法(57)摘要本发明公开了一种配气机构气门弹簧动态刚度测量装置及方法。控制柜与电机信号连接，电机带动配气机构凸轮轴上的齿形带轮转动，编码器安装在凸轮轴上，加速度传感器粘接在气门顶面上，加速度传感器的输出端与电荷放大器连接，激光位移传感器位于摇臂气门端上方，并正对摇臂气门端设置，应变片贴在摇臂气门端上，应变片输出端与动态应变仪连接，编码器、电荷放大器、激光位移传感器和动态应变仪输出的信号通过数据采集卡输入上位机，同时编码器的输出端与转速表连接。本发明结构简单，实验结果准确，成本低，方便长期使用。CN102620924BCN102694BCN102620924B权利要求书1/1页1.配气机构气门弹簧动态刚度测量装置，包括控制柜，电机，编码器，加速度传感器，激光位移传感器，应变片，转速表，电荷放大器，动态应变仪，数据采集卡和上位机，其特征在于：控制柜与电机信号连接，电机带动配气机构凸轮轴上的齿形带轮转动，编码器安装在凸轮轴上，加速度传感器粘接在气门顶面上，加速度传感器的输出端与电荷放大器连接，激光位移传感器位于摇臂气门端上方，并正对摇臂气门端设置，应变片贴在摇臂气门端上，应变片输出端与动态应变仪连接，编码器、电荷放大器、激光位移传感器和动态应变仪输出的信号通过数据采集卡输入上位机，同时编码器的输出端与转速表连接。2.利用权利要求1所述的装置进行配气机构气门弹簧刚度测量方法，其特征在于该方法包括以下步骤:步骤1、实验准备阶段，连接好试验装置，调节润滑油至实验要求的流量和压力,低速运行，检查各传感器的工作情况；步骤2、实验开始，调节电机转速从怠速运行至额定转速，通过上位机记录上止点，转角，加速度，位移，应变信号；步骤3、根据加速度传感器测得气门加速度，根据激光位移传感器测得弹簧变形量，根据应变片测得摇臂应变电压，通过静态标定实验得到摇臂载荷与应变片输出电压的关系量，得到动态摇臂载荷；根据公式：计算出气门弹簧的动态刚度，式中表示气门弹簧动态刚度，表示摇臂载荷，表示气门加速度，表示气门组质量，表示弹簧变形量。2CN102620924B说明书1/3页配气机构气门弹簧动态刚度测量装置及方法技术领域[0001]本发明属于车辆检测技术领域，涉及一种配气机构气门弹簧动态刚度测量装置及方法。背景技术[0002]气门弹簧是配气机构的重要零部件之一，弹簧的动态刚度直接影响着配气机构的性能。动态刚度过小，会导致气门无法及时落座并紧紧贴合，使气门发生跳动破坏其密封性；动态刚度过大，则会增大气门关闭时对气门座圈的冲击和对凸轮的摩擦，从而影响部件的耐久度。它的损坏，轻则影响发动机功率，扭矩,油耗和异响，重则造成气门断裂等故障。因此需要对配气机构气门弹簧的动态刚度进行测量。[0003]目前，对弹簧动态特性研究的主要方法有单独将弹簧置于激振台上进行试验或对弹簧进行有限元分析。但这些研究方法忽略了周边部件对弹簧的影响，从而可能导致所得结果与实际不相符。发明内容[0004]本发明目的在于克服上述技术的不足，提供一种功能全面、成本低、效率高的配气机构气门弹簧动态刚度测量系统。[0005]本发明采用以下技术方案：[0006]配气机构气门弹簧动态刚度测量装置包括：控制柜，电机，编码器，加速度传感器，激光位移传感器，应变片，转速表，电荷放大器，动态应变仪，数据采集卡和上位机。[0007]控制柜与电机信号连接，电机带动配气机构凸轮轴上的齿形带轮转动，编码器安装在凸轮轴上，加速度传感器粘接在气门顶面上，加速度传感器的输出端与电荷放大器连接，激光位移传感器位于摇臂气门端上方，并正对摇臂气门端设置，应变片贴在摇臂气门端上，应变片输出端与动态应变仪连接，编码器、电荷放大器、激光位移传感器和动态应变仪输出的信号通过数据采集卡输入上位机，同时编码器的输出端与转速表连接。[0008]配气机构气门弹簧