气门转速检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及气门检测技术领域，尤其是涉及一种气门转速检测装置。


背景技术：

2.气门是发动机配气机构的重要零件，如图1所示，气门1和气门弹簧2等零件均安装在气缸盖3上，共同构成一个气缸盖总成。气门1包括气门头10、气门导杆11和通常为圆盘形的气门座12，气门导杆11套接于气缸盖3上的气门导管30内，且气门头10伸出于气缸盖3顶部之外。气门头10安装有气门弹簧座4，气门弹簧2套接在气门导杆11外侧，且其连接于气门弹簧座4和气缸盖3之间。
3.当发动机运行时，气门导杆11可以在气门导管30中升降，从而带动气门座12升降，升降的气门座12则可以与气缸盖3底部的气门座圈31配合，从而密封或打开气缸的气体通道。为防止气门1与气门座圈31之间偏磨而导致密封不严，气门升降的同时需能够旋转，因此，气门导杆11外侧位于气门弹簧2和气缸盖3之间的位置处还套接有气门旋转机构5(又称旋阀器)，用以实现气门的旋转。
4.气门旋转速度受气门旋转机构的设计、加工精度、质量等多方面因素的影响，通过检测气门的旋转速度可以确定气门旋转机构是否合乎要求。气门旋转速度的测量过程，通常是由气门旋转机构的供应商在专门的气门旋转速度测试装置上进行。该测试装置包括驱动结构、模拟结构和检测结构，驱动结构包括电机、变速箱、凸轮轴、推杆和摇臂，模拟结构包括气门模拟件、气门弹簧模拟件、气缸盖模拟件等模拟件，检测结构包括转速传感器等用于检测气门转速的检测器。电机通过传送带与变速箱上的齿轮连接，凸轮轴安装在变速箱内并与上述齿轮连接。推杆则竖直设置在变速箱上，且其一端与凸轮轴连接，另一端与摇臂的一端铰接，摇臂中部铰接在变速箱顶部，另一端与气门模拟件连接。在测试时，先将待测气门旋转机构套接在气门模拟件上，并安装在气门弹簧模拟件和气缸盖模拟件之间，再启动电机，电机可以驱动变速箱齿轮转动，继而驱动凸轮轴转动，从而带动推杆升降。升降的推杆则可以带动摇臂转动，进而可以驱动气门模拟件升降、旋转，实现模拟气门升降、旋转过程。在模拟过程中，可以利用检测结构测得气门转速。
5.但是，现有的气门旋转速度测试装置需要为其驱动结构中的电机供电才可使用，能耗高，且其驱动结构存在结构复杂、费用高昂的缺点，并不适用于发动机制造商等仅需进行进货检验的下游商家，并且，其模拟结构中的模拟件较多，导致测量误差较大。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种气门转速检测装置，以缓解现有技术中存在的气门旋转速度测试装置需要为其驱动结构中的电机供电才可使用，能耗高，且其驱动结构存在结构复杂、费用高昂的缺点，并不适用于发动机制造商等仅需进行进货检验的下游商家，并且，其模拟结构中的模拟件较多，导致测量误差较大的技术问题。
7.第一方面，本实用新型提供一种气门转速检测装置，包括下压组件和检测组件；
8.所述下压组件包括驱动杆和下压件，所述驱动杆的杆身具有间隔设置的铰接部和连接部，所述驱动杆的铰接部铰接在位置固定的外物上，所述驱动杆的连接部位于气缸盖总成的外露有气门头的侧面的一侧；
9.所述下压件与所述驱动杆的连接部连接，且所述下压件与所述气门头抵接；所述驱动杆用于以所述铰接部为转动中心转动，以带动所述下压件沿所述气缸盖总成中的气门的轴向移动，所述下压件用于在所述驱动杆的带动下驱动所述气门沿所述气门的轴向移动；
10.所述检测组件用于在所述气门沿其轴向移动并在所述气缸盖总成的气门旋转机构的作用下自转时，检测所述气门的转速。
11.在可选的实施方式中，所述驱动杆的铰接部通过垂直于所述气门的轴向的水平转轴铰接在所述外物上；
12.所述水平转轴和所述外物之间转动连接有竖向转轴，所述竖向转轴平行于所述气门的轴向且垂直于所述水平转轴。
13.在可选的实施方式中，所述驱动杆的其中一端为所述铰接部，所述驱动杆的两端之间的杆身为所述连接部；
14.所述下压件滑动连接在所述驱动杆的连接部上，且所述下压件能够沿所述驱动杆的长度方向滑动。
15.在可选的实施方式中，所述驱动杆的连接部上设置有限位件，所述限位件用于与所述下压件连接，以限制所述下压件相对于所述驱动杆滑动。
16.在可选的实施方式中，所述限位件为沿所述驱动杆的长度方向设置的齿条；
17.所述下压件上设置有与所述齿条相适配的卡接件，所述卡接件能够抵接在所述齿条的任一组相邻两齿之间。
18.在可选的实施方式中，所述下压件的靠近所述驱动杆的端部设置有u型卡槽，所述卡槽的槽口的两侧分别设置有一个朝向所述卡槽的槽内延伸的延展部；
19.所述卡接件为杆状，所述卡接件沿垂直于所述卡槽的槽深方向穿过所述卡槽的两侧侧壁并安装在所述下压件上；
20.所述驱动杆穿过所述卡槽，并在所述卡槽中抵接在所述卡接件和所述延展部之间；所述齿条设置在所述驱动杆的靠近所述卡接件的一侧。
21.在可选的实施方式中，还包括导向板，所述导向板位于所述驱动杆和所述气缸盖总成的外露有气门头的一侧之间，且所述导向板固定在所述气缸盖总成上；
22.所述导向板的与所述气门头对应的位置设置有导向孔，所述下压件穿过所述导向孔后与所述气门头抵接。
23.在可选的实施方式中，所述下压件包括推杆和压块；
24.所述推杆的其中一端位于所述导向板的远离所述气门盖的一侧，另一端穿过所述导向板的导向孔后与所述气门头抵接；
25.所述压块的其中一端与所述驱动杆的连接部连接，另一端与所述推杆的远离所述气门头的端部连接。
26.在可选的实施方式中，所述推杆的远离所述气门头的端部设置有限位头，所述限位头能够贴合在所述导向板的远离所述气门盖的一侧；
27.所述限位头的靠近所述推杆的侧面和所述导向板的靠近所述推杆的侧面之间的间距，等于所述气门的最大升程。
28.在可选的实施方式中，所述检测组件包括圆环形的量角器，所述量角器的内径不小于套设于所述气门的圆盘形气门座外的气门座圈的外径；
29.所述量角器用于套设于所述气门座圈外并与所述气门座圈同心设置。
30.本实用新型提供的气门转速检测装置包括下压组件和检测组件。本实用新型提供的气门转速检测装置用于检测装配好的气缸盖总成中的气门的转速，其中，气缸盖总成为现有技术，其结构和工作原理已在背景技术中公开，在此不再赘述。使用该气门转速检测装置检测气缸盖总成中的气门的转速时，先将驱动杆的铰接部铰接在位置固定的外物上，并将与驱动杆连接的下压件抵接在气缸盖总成中的气门头上，再以铰接部为转动中心转动驱动杆。其中，驱动杆可以起到杠杆作用，通过人工压动驱动杆即可使得驱动杆转动。驱动杆转动后，即可驱动下压件沿气门的轴向移动，进而可以利用下压件带动气门沿气门的轴向移动，此时在气缸盖总成中的气门弹簧的配合下，可以模拟气门升降的过程。由于气缸盖总成中还安装有用于实现气门旋转的气门旋转机构，因而气门升降时还可以自转。气门自转后，可以使用该气门转速检测装置中的检测组件检测气门的转速。
31.与现有技术相比，本实用新型提供的气门转速检测装置通过人工转动驱动杆即可驱动下压件和气门沿气门的轴向移动，不需使用电机，进而可以节省能耗。并且，相较于现有的气门旋转速度测试装置中的驱动结构，本实用新型中的气门转速检测装置的下压组件结构更加简单、成本更低且使用更加便捷，适用于发动机制造商等仅需进行进货检验的下游商家。此外，本实用新型提供的气门转速检测装置可以直接用于检测气缸盖总成中的气门转速，不需使用气门弹簧模拟件和气缸盖模拟件等模拟件，检测误差更低。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为现有的气缸盖总成的剖视图；
34.图2为本实用新型实施例提供的气缸盖总成和气门转速检测装置的结构示意图；
35.图3为本实用新型实施例提供的推杆和限位板的结构示意图；
36.图4为本实用新型实施例提供的压块的结构示意图；
37.图5为本实用新型实施例提供的气缸盖总成和检测组件的结构示意图；
38.图6为图5中的检测组件的结构示意图。
39.图标：1
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气门；10
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气门头；11
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气门导杆；12
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气门座；2
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气门弹簧；3
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气缸盖；30
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气门导管；31
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气门座圈；4
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气门弹簧座；5
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气门旋转机构；6
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下压组件；60
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驱动杆；600
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铰接部；601
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连接部；6010
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限位件；602
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水平转轴；603
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竖向转轴；61
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下压件；610
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卡接件；611
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推杆；6110
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限位头；612
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压块；6120
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插槽；6121
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卡槽；6122
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延展部；7
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导向板；70
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导向孔；71
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支撑柱；72
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限位孔；8
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气缸盖总成；80
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限位柱；9
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量角器。
具体实施方式
40.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
41.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
42.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
43.实施例一：
44.如图2
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图6所示，本实施例提供的气门转速检测装置包括下压组件6和检测组件。下压组件6包括驱动杆60和下压件61，驱动杆60的杆身具有间隔设置的铰接部600和连接部601，驱动杆60的铰接部600铰接在位置固定的外物上，驱动杆60的连接部601位于气缸盖总成8的外露有气门头10的侧面的一侧。下压件61与驱动杆60的连接部601连接，且下压件61与气门头10抵接。驱动杆60用于以铰接部600为转动中心转动，以带动下压件61沿气缸盖总成8中的气门1的轴向移动，下压件61用于在驱动杆60的带动下驱动气门1沿气门1的轴向移动。检测组件用于在气门1沿其轴向移动并在气缸盖总成8的气门旋转机构5的作用下自转时，检测气门1的转速。
45.本实施例提供的气门转速检测装置用于检测装配好的气缸盖总成8中的气门1的转速，其中，气缸盖总成8为现有技术。气缸盖总成8的结构、气缸盖总成8中的气门1的结构及气门1在气缸盖总成8中的装配关系如图1所示，由于气缸盖总成8的具体结构和工作原理已在背景技术中公开，在此不再赘述。
46.使用该气门转速检测装置检测气缸盖总成8中的气门1的转速时，先将驱动杆60的铰接部600铰接在位置固定的外物上，其中，外物是相较于驱动杆60而言，其可以为除驱动杆60之外的任何位置固定的物体，如气缸盖总成8中的气缸盖3或位于气缸盖总成8周侧的其他物体。本实施例优选位置固定的外物为气缸盖总成8中的气缸盖3，且驱动杆60的铰接部600铰接于气缸盖3的外露有气门头10的侧面上。
47.并将与驱动杆60连接的下压件61抵接在气缸盖总成8中的气门头10上，再以铰接部600为转动中心转动驱动杆60。其中，驱动杆60可以起到杠杆作用，通过人工压动驱动杆60即可使得驱动杆60转动。驱动杆60转动后，即可驱动下压件61沿气门1的轴向移动，进而可以利用下压件61带动气门1沿气门1的轴向移动，此时在气缸盖总成8中的气门弹簧2的配合下，可以模拟气门1升降的过程。由于气缸盖总成8中还安装有用于实现气门1旋转的气门旋转机构5，因而气门1升降时还可以自转。气门1自转后，可以使用该气门转速检测装置中的检测组件检测气门1的转速。
48.与现有技术相比，本实施例提供的气门转速检测装置通过人工转动驱动杆60即可驱动下压件61和气门1沿气门1的轴向移动，不需使用电机，进而可以节省能耗。并且，相较于现有的气门1旋转速度测试装置中的驱动结构，本实施例中的气门转速检测装置的下压
组件6结构更加简单、成本更低且使用更加便捷，适用于发动机制造商等仅需进行进货检验的下游商家。此外，本实施例提供的气门转速检测装置可以直接用于检测气缸盖总成8中的气门转速，不需使用气门弹簧2模拟件和气缸盖3模拟件等模拟件，检测误差更低。
49.如图2所示，驱动杆60的铰接部600通过垂直于气门1的轴向的水平转轴602铰接在外物上。水平转轴602和外物之间转动连接有竖向转轴603，竖向转轴603平行于气门1的轴向且垂直于水平转轴602。
50.水平转轴602用于实现驱动杆60的铰接部600与外物之间的铰接，从而使得驱动杆60能够在气缸盖3的一侧沿靠近或远离气缸盖3的方向转动。
51.竖向转轴603使得驱动杆60能够在水平轴所在平面上转动，从而便于在水平轴所在平面调节下压件61的位置，提升该下压组件6的使用灵活性。例如，图2所示气缸盖总成8包括四个气门1，当依次对四个气门1检测转速时，竖向转轴603使得下压件61可以依次与四个气门1的气门头10对准。
52.为提升驱动杆60的使用稳定性，本实施例优选竖向转轴603为螺栓。此时气缸盖3上可以设置有与竖向转轴603相适配的螺纹孔，竖向转轴603的一端螺纹连接在上述螺纹孔中。竖向转轴603的另一端可以安装有相互平行的两个耳板，水平转轴602转动连接在上述两个耳板之间。
53.在本实施例中，驱动杆60的其中一端为铰接部600，驱动杆60的两端之间的杆身为连接部601。下压件61滑动连接在驱动杆60的连接部601上，且下压件61能够沿驱动杆60的长度方向滑动。
54.下压件61滑动连接在驱动杆60的连接部601上，便于在驱动杆60上调节下压件61的位置，进一步的提升该下压组件6的使用灵活性。当对多个气门1依次检测转速时，则便于进一步的将下压件61与多个气门1的气门头10依次对准。
55.进一步的，如图2所示，驱动杆60的连接部601上设置有限位件6010，限位件6010用于与下压件61连接，以限制下压件61相对于驱动杆60滑动。
56.限位件6010用于在调节好下压件61的位置后，限制下压件61相对于驱动杆60滑动，从而可以防止下压件61跑偏，提升下压件61的使用稳定性。
57.在实际应用中，限位件6010可以为销轴、螺栓等紧固件。
58.在本实施例中，限位件6010可以为沿驱动杆60的长度方向设置的齿条。如图2所示，下压件61上设置有与齿条相适配的卡接件610，卡接件610能够抵接在齿条的任一组相邻两齿之间。
59.当需要调节下压件61的位置时，可以直接利用人力推动下压件61在驱动杆60上滑动，此时人力可以克服卡接件610与齿条之间的啮合力。当调节好下压件61的位置后，松开下压件61，此时可利用卡接件610与齿条之间的啮合力限制下压件61相对于驱动杆60滑动，从而保证下压件61的稳定性。
60.相较于销轴、螺栓等紧固件，齿条与卡接件610使用更便捷，因而本实施例优选限位件6010为沿驱动杆60的长度方向设置的齿条，下压件61上设置有与齿条相适配的卡接件610。
61.如图4所示，下压件61的靠近驱动杆60的端部设置有u型卡槽6121，卡槽6121的槽口的两侧分别设置有一个朝向卡槽6121的槽内延伸的延展部6122。如图2所示，卡接件610
为杆状，卡接件610沿垂直于卡槽6121的槽深方向穿过卡槽6121的两侧侧壁并安装在下压件61上。驱动杆60穿过卡槽6121，并在卡槽6121中抵接在卡接件610和延展部6122之间；齿条设置在驱动杆60的靠近卡接件610的一侧。
62.u型卡槽6121以及延展部6122相互配合不仅可以实现驱动杆60和压块612之间的滑动连接，且便于在驱动杆60上拆装压块612，提升了下压组件6的使用灵活性。
63.其中，卡接件610可以为圆柱状，且卡接件610可以转动连接在压块612上。卡接件610转动连接在压块612上，可以减小卡接件610与齿条之间的摩擦阻力，从而便于在驱动杆60上滑动压块612以调节下压件61的位置。
64.如图2和图3所示，本实施例提供的气门转速检测装置还包括导向板7，导向板7位于驱动杆60和气缸盖总成8的外露有气门头10的一侧之间，且导向板7固定在气缸盖总成8上。导向板7的与气门头10对应的位置设置有导向孔70，下压件61穿过导向孔70后与气门头10抵接。
65.导向孔70可以对下压件61沿气门1轴向移动的过程起到导向作用，从而提升下压件61与气门头10之间的连动过程的稳定性和精准性。
66.为提升导向板7的稳定性，导向板7可以通过螺钉等紧固件固定在气缸盖总成8上。
67.其中，为防止导向板7妨碍下压件61带动气门头10升降，导向板7可以与气缸盖总成8的外露有气门头10的一侧间隔设置，或者，导向板7可以具有足够的厚度以使导向孔70的深度能够满足下压件61的移动行程。
68.本实施例优选导向板7与气缸盖总成8的外露有气门头10的一侧间隔设置，具体的，导向板7的靠近气缸盖总成8的外露有气门头10的一侧可以设置有垂直于导向板7的支撑柱71。导向板7安装在气缸盖总成8上时，支撑柱71抵接在气缸盖总成8的气缸盖3的外侧上，使得导向板7与气缸盖总成8之间具有间隔。
69.如图2和图3所示，导向板7上设置有与气缸盖总成8上的限位柱80相适配的限位孔72。导向板7安装在气缸盖总成8上时，限位柱80穿设于限位孔72中，限位柱80和限位孔72用于进一步的提升导向板7的稳定性。
70.如图2所示，下压件61包括推杆611和压块612。推杆611的其中一端位于导向板7的远离气门1盖的一侧，另一端穿过导向板7的导向孔70后与气门头10抵接。压块612的其中一端与驱动杆60的连接部601连接，另一端与推杆611的远离气门头10的端部连接。
71.其中，推杆611和压块612之间的连接方式没有限制，为提升下压件61的使用灵活性，本实施优选推杆611和压块612之间可拆卸连接。
72.可拆卸连接方式如抵接、螺纹连接、插接等。为了提升下压件61的使用稳定性和使用便捷性，本实施例优选压块612与推杆611之间插接。
73.进一步的，如图4所示，压块612的靠近推杆611的端部开设有插槽6120，推杆611的远离气门头10的端部能够插接在上述插槽6120中。
74.当气缸盖总成8的气门1为多个时，导向孔70以及压块612均对应为多个，此时多个压块612一一对应穿过多个导向孔70并抵接在气门1的气门头10上。当对多个气门1依次检测转速时，可以将推杆611依次与多个压块612连接。
75.如图2所示，推杆611的远离气门头10的端部设置有限位头6110，限位头6110能够贴合在导向板7的远离气门1盖的一侧。限位头6110的靠近推杆611的侧面和导向板7的靠近
推杆611的侧面之间的间距，等于气门1的最大升程。
76.限位头6110可以将推杆611限制在导向孔70中，防止推杆611穿过导向孔70而掉落至导向板7和气缸盖3之间。
77.其中，限位头6110和推杆611均可以为圆柱状，限位头6110的直径大于推杆611的直径。限位孔72为圆形，限位孔72的直径小于限位头6110的直径。限位头6110垂直固定在推杆611的端部上，且限位头6110和推杆611同轴设置。
78.限位头6110的靠近推杆611的侧面和导向板7的靠近推杆611的侧面之间的间距等于气门1的最大升程，可以保证下压件61的最大移动范围为气门1的最大升程，进而可以在每次驱动气门1进行升降时，不需严格控制驱动杆60的转动量即可保证气门1的升降值为其最大升程值，此时测得的气门转速为气门1进行充分升降后的转速，从能够保证气门转速检测结果的有效性和准确性。
79.在实际应用中，检测组件可以为转速传感器。
80.在本实施例中，如图5和图6所示，检测组件包括圆环形的量角器9，量角器9的内径不小于套设于气门1的圆盘形气门座12外的气门座圈31的外径。量角器9用于套设于气门座圈31外并与气门座圈31同心设置。
81.量角器9用于检测气门1自转时，其圆盘形气门座12转过的角度，该角度即为气门1转过的角度。
82.通过量角器9检测得到气门1转过的角度的过程如下：
83.测量时，把量角器9套在气门座圈31上，并与其保持同心。量角器9的0度刻度线对准气门座12底面上预设的标记，气门1自转后，上述标记所对的角度即为气门1旋转过的角度。
84.将通过量角器9检测得到的气门1转过的角度值代入公式(1)即可计算得到气门1的转速：
[0085][0086]
式中：n
v
为气门1的转速；a为气门1自转的角度，可以通过量角器9检测得到；n为气缸盖总成8所在的发动机的转速，为已知值；τ为发动机的冲程数，为已知值。
[0087]
需要说明的是，为了进一步减小测量结果的误差，在实际测量过程中，可在保证气门1升降值为其最大升程值的前提下，多次驱动气门1升降以多次测量气门1的旋转角度，再取上述多次测量结果的平均值代入公式(1)中计算得到气门1平均转速。
[0088]
或者，也可以使得气门1循环升降自转数次，再取气门1旋转数次后的总旋转角度除以气门1升降自转次数，如按压驱动杆60次后，测得气门1总共转过的角度，再将该角度除以10，得到每循环气门1的旋转角度，最后再将上述每循环气门1的旋转角度代入公式(1)中计算得到气门1平均转速。利用该方法测量气门1总旋转角度时，需注意气门1是否旋转超过一圈，如果超过一圈，所测得的总旋转角度需在气门座12底面的标记所对的角度值的基础上再加360度。
[0089]
其中，量角器9套设于气门座圈31外并与气门座圈31同心设置，可以防止量角器9遮挡气门1的圆盘形气门座12，从而可以防止量角器9阻碍观察气门座12转角的过程。
[0090]
相较于转速传感器，量角器9使用更加便捷，且量角器9不需用电，可以节省能耗。并且，量角器9不需进行信号传输，可以提升检测精度、降低误差。因此本实施例优选检测组件包括圆环形的量角器9。
[0091]
综上所述，本实施例提供的气门转速检测装置具有如下优点：
[0092]
1、不需要采用电机来带动凸轮轴进行测试，不仅可以降低能耗，且可以在断(停)电时进行测量。
[0093]
2、限位头6110的靠近推杆611的侧面和导向板7的靠近推杆611的侧面之间的间距可以精确控制，且其等于气门1的最大升程，提高了气门转速的测量精度。
[0094]
3、利用量角器9测得每循环气门1旋转角度，再结合公式(1)来推算气门1旋转速度，误差更小，检测精度更高。
[0095]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。