一种带分度盘的发动机相异角调节试验装置的制作方法

本发明涉及一种发动机相异角调节装置。特别是涉及一种带分度盘的发动机相异角调节试验装置。

背景技术：

对于发动机，滚流和涡流同时存在更利于燃烧过程的组织。但是四气门发动机由于双进气道结构对称布置并且驱动进气门的两个凸轮型线几乎一致，两个进气门在同一时刻打开程度一样，以致同一时刻两个进气门进气速度及进气量相同，在缸体横截面方向旋转气流相互抵消，缸内空气的整体运动表现为单一纵向的滚流模式，几乎不存在涡流，这是造成混合气形成不良、恶化燃烧的一个重要因素。如采用切向气道或旋转气道获得涡流会使缸盖结构复杂，气流阻力增加。当一进气门打开，另一进气门关闭可产生较大涡流(王健，刘德新，刘书亮等，四气门汽油机进气道流动特性的稳流试验研究[j].内燃机学报,2004,22(2):182-186)；采用滑动式可变进气结构、在进气歧管内分别设置阀门也能产生涡流、控制涡流(刘瑞林，刘增勇，高进，等.四气门汽油机可变斜轴涡流系统产生的缸内涡流特性试验研究[j].内燃机工程,2006,27(3)：29-32；李明，刘德新，杨延相.汽油机可变涡流进气管对缸内涡流特性的影响[j].燃烧科学与技术，2009，4：146-150)，但均相当于减小或截断部分进气通道，影响了进气量。可变气门升程技术在一定程度上也可产生涡流、控制涡流(王天友，刘大明，张学恩.可变气门升程下汽油机缸内气体流动特性的研究[j].内燃机学报，2008，26(5)：420-428；赵昌普，钟博，朱云尧等.可变气门升程对涡轮增压缸内直喷汽油机缸内流动特性的影响[j].天津大学学报(自然科学与工程技术版)，2013，46(8)：737-742)。但这些结构不管是两个进气凸轮升程同时变小还是其中的一个进气凸轮升程变小，得到较强的涡流相当于部分关闭两个气门或其中一个气门，这样却使流通能力比双进气门(或进气道)全开差，获得高的涡流强度是以牺牲进气流量为代价的。

为解决以上问题，设计了一种不减小进气流量的发动机可变进气门相异升程的装置来获取涡流(张士强，刘瑞林，刘伍权，等.发动机可变进气门相异升程的装置.发明专利：zl201310029510.7，2015.2授权)，为验证发动机可变进气门相异升程的装置产生大尺度涡流的效果，发明了相应的发动机可变进气门相异升程相异角调整实验装置(刘瑞林，张士强，刘伍权，等.发动机可变进气门相异升程相异角调整实验装置.发明专利：zl201310265094.0，2016.01授权)，利用以上实验装置在气道稳流模拟试验台上进行发动机缸内气体流动特性实验时，发现该相异角调整实验装置获取凸轮轴转角数值时非常不便，转角精度也较差。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以模拟实际进气凸轮相异角调整装置的带分度盘的发动机相异角调节试验装置。

本发明所采用的技术方案是：一种带分度盘的发动机相异角调节试验装置，是用于通过调节发动机左凸轮和右凸轮旋转角度达到调整发动机进气门开度的装置，包括，水平移动的丝杠，所述丝杠的输出端通过一个环形套连接推杆的一端，用于驱动所述的推杆水平移动，所述推杆的另一端通过一个齿套座连接一组用于将水平驱动力转换为两个不同方向的旋转力的旋转驱动机构，所述旋转驱动机构的两个不同方向的旋转力的输出分别连接右凸轮和左凸轮，所述旋转驱动装置远离所述推杆的一端连接在位于轴承座内的轴承的内圈上，所述推杆上还设置有用于调整和限定右凸轮和左凸轮设定转角的转角调整机构。

所述的丝杠通过螺纹与螺母连接，所述螺母的下部一体形成有支撑架。

所述的丝杠的输出端一体连接有推板，所述环形套的内环壁为直径不同的阶梯状结构，所述丝杠的输出端能够旋转的嵌入在所述环形套直径相对小的内环壁部分内，形成在丝杠输出端的推板能够旋转的嵌入在所述环形套直径相对大的内环壁部分内，所述推杆位于所述环形套的一端一体形成有推杆法兰，所述推杆法兰与所述环形套通过环形套螺栓固定连接，从而实现丝杠驱动推杆水平移动。

所述的齿套座包括有前后贯通的套筒和沿所述套筒一侧的端口径向向外凸出形成的齿套盘，所述套筒内通过连接销固定连接所述推杆，所述的旋转驱动机构包括有与所述齿套座的齿套盘通过齿套螺钉固定连接的内外齿套，所述内外齿套的外侧啮合连接内齿轮，所述内外齿套的内侧啮合连接内凸轮轴的根齿部，其中，所述内凸轮轴的凸轮轴上在位于根齿部侧套有左凸轮，所述的左凸轮通过定位销与连接法兰中心的连接套固定连接，所述连接法兰的法兰盘通过内齿轮螺钉与所述的内齿轮固定连接，所述内凸轮轴的凸轮轴上与所述左凸轮相隔设定距离设置有右凸轮，所述右凸轮与所述的凸轮轴通过定位键固定连接，所述凸轮轴的端部连接在位于轴承座内的轴承的内圈上。

所述的左凸轮与所述内凸轮轴的凸轮轴为活动连接，所述左凸轮的轴套上径向对称的形成有两个限位弧孔，所述的凸轮轴上对应两个限位弧孔设置有用于防止左凸轮沿凸轮轴轴向移动的限位销，所述限位销的两端对应贯穿所述的两个限位弧孔。

所述的凸轮轴上在所述右凸轮与所述轴承之间设置有用于限制右凸轮轴向移动的套筒。

所述的转角调整机构包括有套在所述的推杆上的分度盘，套在所述分度盘的轴套上的分度盘座，其中，所述的分度盘内周形成有导向键槽，所述的推杆上对应所述的导向键槽形成有导向键，所述推杆通过将所述的导向键嵌入到所述的导向键槽内而与所述的分度盘固定连接；所述的分度盘的盘体上沿圆周方向等间隔的形成有若干个用于确定调整右凸轮和左凸轮转角的分度孔，所述的分度盘座上能够与任意一个分度孔同轴的形成有贯通孔，所述贯通孔内插入有的弹簧座，所述弹簧座内设置有套有复位弹簧的定位销轴，所述定位销轴的一端为能够插入所述分度孔内的锥体结构，另一端上一体形成有用于方便插拨定位销轴的手轮。

所述分度盘上的相邻两个分度孔的孔心与所述度盘的盘心连线的夹角为10°。

所述的分度盘的外周设置有用于手动旋转分度盘的手柄。

所述的分度盘座上通过挡板螺栓固定设置有用于限位所述分度盘的挡板。

本发明的一种带分度盘的发动机相异角调节试验装置，可以模拟实际进气凸轮相异角调整装置，在气道稳流模拟试验台上进行发动机缸内气体流动特性实验。该实验装置通过分度盘确定凸轮轴转角，从而在气道稳流模拟试验台上模拟不同凸轮轴转角下的涡流、滚流情况。通过分度盘确定凸轮轴转角，操作方便，精度提高。装置右端具有轴承及轴承座，更加灵活、稳定可靠。

本发明可实现不同凸轮轴转角的精确调整，并在一定范围内调节两进气凸轮(左凸轮、右凸轮)相异角，进而改变进气门升程差产生和调整涡流，获取缸内气体特性参数。

附图说明

图1是本发明一种带分度盘的发动机相异角调节试验装置的整体结构示意图；

图2是图1中a-a剖视图；

图3是本发明分度盘的结构示意图。

图中

1：丝杠2：螺母

3：环形套4：导向键

5：定位销轴6：手柄

7：弹簧座8：弹簧

9：手轮10：齿套座

10.1：套筒10.2：齿套盘

11：齿套螺钉12：内齿轮

13：内齿轮螺钉14：定位销

15：限位销16：内凸轮轴

16.1：根齿部16.2：凸轮轴

17：定位键18：套筒

19：轴承20：轴承座

21：右凸轮22：左凸轮

23：限位弧孔24：连接法兰

24.1：连接套24.2：法兰盘

25：内外齿套26：连接销

27：推杆28：分度盘座

29：分度盘29.1：轴套

29.2：盘体29.3：导向键槽

30：挡板31：挡板螺栓

32：环形套螺栓33：推板

34：分度孔35：推杆法兰

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的一种带分度盘的发动机相异角调节试验装置做出详细说明。

本发明的一种带分度盘的发动机相异角调节试验装置，是为可变气门相异升程方法提供一种带分度盘的发动机相异角调节试验装置，该实验装置可以模拟实际进气凸轮相异角调整装置，在气道稳流模拟试验台上进行发动机缸内气体流动特性实验。该实验装置通过分度盘确定凸轮轴转角，从而在气道稳流模拟试验台上模拟不同凸轮轴转角下的涡流、滚流情况。

如图1所示，本发明的一种带分度盘的发动机相异角调节试验装置，是用于通过调节发动机左凸轮和右凸轮旋转角度达到调整发动机进气门开度的装置，包括，水平移动的丝杠1，所述的丝杠1通过螺纹与螺母2连接，所述螺母2的下部一体形成有支撑架。所述丝杠1的输出端通过一个环形套3连接推杆27的一端，用于驱动所述的推杆27水平移动，所述推杆27的另一端通过一个齿套座10连接一组用于将水平驱动力转换为两个不同方向的旋转力的旋转驱动机构，所述旋转驱动机构的两个不同方向的旋转力的输出分别连接右凸轮21和左凸轮22，所述旋转驱动装置远离所述推杆27的一端连接在位于轴承座20内的轴承19的内圈上，所述推杆27上还设置有用于调整和限定右凸轮21和左凸轮22设定转角的转角调整机构。

所述的丝杠1的输出端一体连接有推板33，所述环形套3的内环壁为直径不同的阶梯状结构，所述丝杠1的输出端能够旋转的嵌入在所述环形套3直径相对小的内环壁部分内，形成在丝杠1输出端的推板33能够旋转的嵌入在所述环形套3直径相对大的内环壁部分内，所述推杆27位于所述环形套3的一端一体形成有推杆法兰35，所述推杆法兰35与所述环形套3通过环形套螺栓32固定连接，从而实现丝杠1驱动推杆27水平移动。

所述的齿套座10包括有前后贯通的套筒10.1和沿所述套筒一侧的端口径向向外凸出形成的齿套盘10.2，所述套筒10.1内通过连接销26固定连接所述推杆27，所述的旋转驱动机构包括有与所述齿套座10的齿套盘10.2通过齿套螺钉11固定连接的内外齿套25，所述内外齿套25的外侧啮合连接内齿轮12，所述内外齿套25的内侧啮合连接内凸轮轴16的根齿部16.1，其中，所述内凸轮轴16的凸轮轴16.2上在位于根齿部16.1侧套有左凸轮22，所述的左凸轮22通过定位销14与连接法兰24中心的连接套24.1固定连接，所述连接法兰24的法兰盘24.2通过内齿轮螺钉13与所述的内齿轮12固定连接，所述内凸轮轴16的凸轮轴16.2上与所述左凸轮22相隔设定距离设置有右凸轮21，所述右凸轮21与所述的凸轮轴16.2通过定位键17固定连接，所述凸轮轴16.2的端部连接在位于轴承座20内的轴承19的内圈上。

如图2所示，所述的左凸轮22与所述内凸轮轴16的凸轮轴16.2为活动连接，所述左凸轮22的轴套上径向对称的形成有两个限位弧孔23，所述的凸轮轴16.2上对应两个限位弧孔23设置有用于防止左凸轮22沿凸轮轴16.2轴向移动的限位销15，所述限位销15的两端对应贯穿所述的两个限位弧孔23。

所述的凸轮轴16.2上在所述右凸轮21与所述轴承19之间设置有用于限制右凸轮21轴向移动的套筒18。

如图2、图3所示，所述的转角调整机构包括有套在所述的推杆27上的分度盘29，套在所述分度盘29的轴套29.1上的分度盘座28，所述的分度盘座28上通过挡板螺栓31固定设置有用于限位所述分度盘29的挡板30。其中，所述的分度盘29内周形成有导向键槽29.3，所述的推杆27上对应所述的导向键槽29.3形成有导向键4，所述推杆27通过将所述的导向键4嵌入到所述的导向键槽29.3内而与所述的分度盘29固定连接；所述的分度盘29的盘体29.2上沿圆周方向等间隔的形成有若干个用于确定调整右凸轮21和左凸轮22转角的分度孔34，所述的分度盘座28上能够与任意一个分度孔34同轴的形成有贯通孔，所述贯通孔内插入有的弹簧座7，所述弹簧座7内设置有套有复位弹簧8的定位销轴5，所述定位销轴5的一端为能够插入所述分度孔34内的锥体结构，另一端上一体形成有用于方便插拨定位销轴5的手轮9。所述的分度盘29的外周设置有用于手动旋转分度盘29的手柄6。

如图3所示，所述分度盘29上的相邻两个分度孔34的孔心与所述度盘29的盘心连线的夹角a为10°。

本发明的一种带分度盘的发动机相异角调节试验装置的工作原理是：

参考图1，从左向右看顺时针转动丝杠1左端，由于螺母2固定，丝杠1边旋转边向右移动，丝杠1右端的推板33在环形套3与推杆27左端构成的空腔中转动并且也向右移动，使推杆27向右移动。推杆27、齿套座10、内外齿套25三者连为一体，所以内外齿套25向右移动，使内齿轮12顺时针转动，使内凸轮轴16整体逆时针转动，因此左凸轮22顺时针转动，右凸轮21逆时针转动，左凸轮22与右凸轮21同时反向转动，形成一个夹角——相异角。通过调整丝杠1移动的距离可以调整相异角的大小。

右拉手轮9，压缩弹簧8，抽出定位销轴5，通过转动手柄6，使分度盘29转动，通过导向键4带动推杆27、齿套座10、内外齿套25、内齿轮12、连接法兰24、内凸轮轴16、左凸轮22、右凸轮21同时同向转动，整个结构相当于一根凸轮轴转动，分度盘29每旋转10°，放下手轮，弹簧回复，定位销轴5插入分度盘上的分度孔34实现定位。这样就可以调整不同的凸轮轴转角。