发动机正时角度测量仪及测量方法与流程

1.本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种发动机正时角度测量仪及测量方法。


背景技术：

2.在发动机生产制造和汽车售后维修中，都会涉及正时系统的检查。目前普遍采用的方法是：使用专用的工装辅具安装到进、排气凸轮轴的定位点处，如果辅具能装配到位，则证明正时系统装配正确，反之，说明正时系统错误。
3.在实际操作中，正时系统装配后，进排气凸轮轴所形成的正时角度是有一定的误差范围的，传统检查方法不能识别误差范围内的所有状态。具体存在如下问题：只能对正时系统的正确性做出定性判断，无法定量评价；无法确定进气、排气凸轮轴各自偏差量。
4.鉴于上述技术问题，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明提供一种发动机正时角度测量仪及测量方法，其在对发动机进行正时检查时，实现对正时偏差角度的准确测量，量化进排气凸轮轴各自的偏差量。
6.本发明采用的技术方案在于：
7.一方面，提供一种发动机正时角度测量仪，包括连接板、第一测量柱、第二测量柱、第一角度盘、第二角度盘；
8.所述连接板上设有分别与发动机的进气凸轮轴、排气凸轮轴同心的第一安装孔、第二安装孔，所述连接板与发动机固定连接；
9.所述第一测量柱可转动地安装于所述第一安装孔内，所述第二测量柱可转动地安装于第二安装孔内；所述第一测量柱的前端面上设有第一凸台，所述第二测量柱的前端面设有第二凸台；所述第一凸台用于卡入进气凸轮轴末端的两相对偏心槽，所述第二凸台用于卡入排气凸轮轴末端的两相对偏心槽；
10.所述第一角度盘、所述第二角度盘分别与所述第一测量柱、所述第二测量柱固定连接，用于测量发动机正时角度。
11.进一步地，所述连接板上设有正时角度基准线，所述第一角度盘和所述第二角度盘上设有角度刻度。
12.进一步地，所述第一角度盘、第二角度盘上分别设有第一定位孔、第二定位孔，所述第一测量柱、第二测量柱上分别设有第一销孔、第二销孔；第一定位销穿过所述第一定位孔和第一销孔使第一角度盘与第一测量柱固定连接，第二定位销穿过所述第二定位孔和第二销孔使第二角度盘与第二测量柱固定连接。
13.进一步地，根据不同型号发动机的凸轮轴位置，所述第一测量柱、第二测量柱上分别对应设有不同位置的多个第一销孔、第二销孔。
14.进一步地，所述第一角度盘和所述第二角度盘上分别设有弧形导向槽，定位螺钉
穿过所述弧形导向槽固定于所述连接板上，使所述第一角度盘和所述第二角度盘相对于所述连接板轴向位置固定，所述第一角度盘和所述第二角度盘能够相对于所述连接板转动，转动时所述定位螺钉相对于所述弧形导向槽移动。
15.进一步地，根据凸轮轴偏差方向，所述第一角度盘和所述第二角度盘上的角度刻度包括正值刻度区和负值刻度区。
16.进一步地，所述连接板通过螺栓固定在发动机的缸盖罩上。
17.进一步地，所述第一测量柱和第二测量柱的后端面分别固定一转动把手。
18.另一方面，提供一种发动机正时角度测量方法：
19.根据发动机的型号，选择测量柱上对应的销孔，通过定位销使两个角度盘分别与两个测量柱固定连接；
20.将两个测量柱前端面上的凸台分别卡入进、排气凸轮轴末端的两相对的偏心槽，连接板与发动机固定连接；
21.读取连接板上的正时角度基准线对应指示的角度盘上的刻度值。
22.进一步地，正时角度基准线指示两个角度盘的0
°
刻线位置时，发动机正时角度标准；
23.当凸轮轴偏差角度为顺时针方向时，读取的角度为正值，反之为负值。
24.当发动机曲轴调整到正时检查位置时，进、排气凸轮轴末端的水平偏心槽理论上处于同一平面，竖直偏心槽所在平面理论相互平行，如果正时角度存在偏差，则偏心槽会与理论位置形成一定的角度。本发明利用这一原理，利用两测量柱定位于偏心槽，在进、排气处于理论位置时，测量柱上的两个角度盘上的0
°
刻线与连接板上的基准线相平齐。进、排气凸轮轴偏离理论上位置时，其偏离角度会反映到与其相联的测量柱上，测量柱的偏离角度可以通过与其相联的角度盘准确读取。
25.一方面，实现了正时偏差角度的准确测量，测量结果在误差范围内可判定正时合格，否则判定正时超差。另一方面，通过准确测量进、排气凸轮轴各自的偏差量，可以统计正时偏差的规律和趋势，用于改善正时系统装配工艺和分析正时系统失效原因。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施方式，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。
27.图1示出了本发明的实施方式的发动机正时角度测量仪的结构爆炸图；
28.图2示出了本发明的实施方式的发动机正时角度测量仪的装配示意图；
29.图3示出了本发明的实施方式的发动机正时角度测量仪针对不同型号的发动机测量时的结构变化图。
具体实施方式
30.以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
31.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，除非另有明确具体的限定。
33.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
36.图1示出了本发明的实施方式的发动机正时角度测量仪的结构爆炸图，图2示出了本发明的实施方式的发动机正时角度测量仪的装配示意图。发动机正时角度测量仪安装在发动机的进气凸轮轴200、排气凸轮轴300的末端。当发动机曲轴调整到正时标准位置时，理论上，进气凸轮轴200末端的水平偏心槽201、201＇和排气凸轮轴300末端的水平偏心槽301、301＇处于同一平面；进气凸轮轴200末端的竖直偏心槽202、202＇和排气凸轮轴300末端的竖直偏心槽302、302＇所在平面相互平行，如果正时角度存在偏差，则偏心槽会与理论位置形成一定的角度。
37.参考图1、图2，在本实施例中，发动机正时角度测量仪包括连接板1、第一测量柱2、第二测量柱3、第一角度盘4、第二角度盘5。第一测量柱2的前端面上设有第一凸台21，第一凸台21卡入进气凸轮轴200末端的两水平偏心槽201、201＇。第二测量柱3的前端面设有第二凸台31，第二凸台31卡入排气凸轮轴300末端的两水平偏心槽301、301＇。需要说明的是，第一凸台21和第二凸台31与其对应的偏心槽为间隙配合，但其间隙越小越好，间隙越小第一测量柱2和第二测量柱3越能精确的反映出进气凸轮轴200、排气凸轮轴300的角度位置。
38.可以理解的，由于进气凸轮轴200、排气凸轮轴300上的偏心槽的位置固定，第一测
量柱2和第二测量柱3与进气凸轮轴200、排气凸轮轴300连接是为了反映出凸轮轴的角度位置，第一凸台21和第二凸台31也可以分别与进气凸轮轴200末端的两竖直偏心槽202、202＇和排气凸轮轴300末端的两竖直偏心槽302、302＇相配合。或者第一凸台21与进气凸轮轴200末端的两水平偏心槽201、201＇配合，第二凸台31与排气凸轮轴300末端的两竖直偏心槽302、302＇相配合。或者第一凸台21与进气凸轮轴200末端的两竖直偏心槽202、202＇配合，第二凸台31与排气凸轮轴300末端的两水平偏心槽301、301＇相配合。再或者，第一凸台21和第二凸台31分别为十字形，其分别与对应凸轮轴末端的四个偏心槽相配合。
39.连接板1上设有分别与发动机的进气凸轮轴200、排气凸轮轴300同心的第一安装孔11、第二安装孔12。第一测量柱2可转动地安装于第一安装孔11内，第二测量柱3可转动地安装于第二安装孔12内。优选的，第一测量柱2和第二测量柱3为圆柱体。连接板1上设有固定孔13，螺栓通过固定孔13将连接板1固定于发动机的缸盖罩盖壳体上。
40.第一角度盘4、第二角度盘5上分别设有第一定位孔43、第二定位孔53。第一测量柱2、第二测量柱3上分别设有第一销孔22、第二销孔32。第一定位销9穿过第一定位孔43和第一销孔22使第一角度盘4与第一测量柱2固定连接，第二定位销10穿过第二定位孔53和第二销孔32使第二角度盘5与第二测量柱3固定连接。第一角度盘4和第二角度盘5上分别设有角度刻度41、51。第一角度盘4和第二角度盘5上分别设有弧形导向槽42、52，定位螺钉8穿过弧形导向槽42、52固定于连接板1上，使第一角度盘4和第二角度盘5相对于连接板1轴向位置固定，第一角度盘4和第二角度盘5能够相对于连接板1转动，转动时定位螺钉8相对于弧形导向槽42、52移动。根据第一测量柱2、第二测量柱3的角度位置，连接板上设有正时角度基准线15，用于与角度刻度41、51配合以指示待测量的发动机正时角度。第一角度盘4和第二角度盘5上的角度刻度包括正值刻度区和负值刻度区，对应标有
±
号。正时角度基准线15指示两个角度盘的0
°
刻线位置时，发动机正时角度标准。当凸轮轴偏差角度为顺时针方向时，读取的角度为正值，反之为负值。
41.为了方便测量仪的安装调整，第一测量柱2和第二测量柱3的后端面分别通过一固定螺栓7固定一转动把手6。
42.如图1所示，在一具体的示例中，第一角度盘4、第二角度盘5上分别设有固定环，用于与第一测量柱2、第二测量柱3配合。第一定位孔43、第二定位孔53设于该固定环上，第一定位孔43、第二定位孔53均为两个，分别同轴设置，位于固定环的外周面，第一销孔22、第二销孔32为通孔，定位销穿过固定环及固定环中间的测量柱，以保证角度盘和测量柱之间的位置精度。固定环的一侧连接有扇形刻度盘，扇形刻度盘上设有角度刻度41、51和弧形导向槽42、52。扇形刻度盘位于两固定环之间。
43.如图1、图3所示，在一的示例中，根据不同型号发动机的凸轮轴位置，第一测量柱2、第二测量柱3上分别对应设有不同位置的多个第一销孔22、第二销孔32。第一角度盘4、第二角度盘5上的第一定位孔43、第二定位孔53与不同的第一销孔22、第二销孔32组合连接，能够改变第一测量柱2、第二测量柱3相对于连接板1的轴向位置，从而使本发动机正时角度测量仪与不同型号的发动机相适配。
44.使用本发明的发动机正时角度测量仪进行测量时，首先根据发动机的型号，选择测量柱上对应的销孔，通过定位销使两个角度盘分别与两个测量柱固定连接。两个测量柱处于自由旋转状态，前端的凸台与凸轮轴末端偏心槽配合装配到位时，将连接板与缸盖罩
盖壳体通过螺栓固定，本测量仪通过两个测量柱和螺栓实现三点固定。进、排气处于理论位置时，正时角度基准线指示两个角度盘的0
°
刻线位置，发动机正时角度标准。进、排气凸轮轴偏离理论位置时，其偏离角度会反映到与其相联的测量柱上，测量柱的偏离角度可以通过与其相联的角度盘准确读取。当凸轮轴偏差角度为顺时针方向时，读取的角度为正值，反正为负值。
45.以上仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本发明中各部件的结构和连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。