一种喷油器凸出高度检测控制装置和方法

摘要

本发明公开了一种喷油器凸出高度检测控制装置，包括安装于机架之上的压力机、位移传感器、控制器和显示器；压力机位于喷油器上方，且与喷油器同轴，用于向喷油器施加压力；喷油器安装于缸盖之上，缸盖设置于机架上；位移传感器、控制器及显示器顺序电连接，用于测量和显示喷油器凸出高度。本发明还公开了一种喷油器凸出高度检测控制方法，利用本发明的装置预先压紧喷油器，并检测、调整喷油器凸出高度，使装配紧固时需最终控制的喷油器凸出高度等于预先调整好的喷油器凸出高度。本发明公开的喷油器凸出高度检测控制装置和方法，实现了准确、高效的检测控制喷油器凸出高度的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及一种凸出高度检测控制装置和方法，特别涉及一种发动机喷油器凸出高度检测控制装置和方法。

背景技术

在发动机行业中，喷油器凸出高度是指将喷油器紧固于缸盖后，凸出缸盖底面的喷油嘴与缸盖底面的垂直距离。随着社会的发展，发动机排放要求越来越严格，而喷油器凸出高度与发动机的排放紧密相关，因此喷油器凸出高度是发动机制造过程中必须严格控制的一个重要质量参数，其公差范围要求一般是±0.1mm。由于喷油器凸出高度涉及到的零件较多、尺寸链较长，必须通过增减喷油器与缸盖之间的垫片来调整喷油器凸出高度。由于多种发动机产品系列借用同一种缸盖或喷油器，造成多片垫片的叠加厚度可能达到4～5mm；同时该垫片还要起到密封喷油器与缸盖的作用，因此喷油器垫片一般选用软金属材料，如纯铜T3；同时，喷油器是通过螺纹件紧固于缸盖上，使用力矩法拧紧时由于拧紧系数的分散，压紧力往往较难控制。研究表明，对于4mm厚的铜垫片，喷油器紧固螺栓力矩在0～30N.m时，力矩每增加5N.m，喷油器凸出高度可增加0.1mm之多；又统计了某型发动机正常装配后的喷油器凸出高度，标准偏差高达0.12mm，而喷油器凸出高度的公差范围只有±0.1mm，因此CP(工序能力指数)值只有0.27，远低于1的正常情况，过程能力严重不足。基于以上原因与分析，由于多种过程变差的影响，喷油器铜垫片的变形量难以精确控制，使喷油器凸出高度的准确控制成为发动机制造过程中的一个难题。一个解决办法是，在缸盖紧固于气缸体前，模拟喷油器的装配，反复进行“拧紧、拆开紧固件-测量喷油器凸出高度-调整垫片”的手工过程，直到喷油器凸出高度调整到合格范围，然而这个方法费时费力，效率低下，准确性也不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种喷油器凸出高度检测控制装置和方法，以解决现有技术中喷油器凸出高度检测效率低下、准确性不高的问题。

为了实现以上目的，本发明公开了一种喷油器凸出高度检测控制装置，包括安装于机架之上的压力机、位移传感器、控制器和显示器；压力机位于喷油器上方，且与喷油器同轴，用于向喷油器施加压力；喷油器安装于缸盖之上，缸盖设置于机架上；位移传感器、控制器及显示器顺序电连接，用于测量和显示喷油器凸出高度。

上述技术方案中，压力机可以为液压机或气液增压机或电子压力机；位移传感器位于所述喷油器下方，且与所述喷油器同轴；控制器可控制压力机和位移传感器单独动作或联动；压力机的压力可通过调压阀或控制器调整。

本发明还公开了一种喷油器凸出高度检测控制方法，包括以下步骤：喷油器配好初始垫片安装在缸盖上，将已安装喷油器的缸盖设置于机架的对应位置，与压力机和位移传感器上下对齐；压力机压紧喷油器，位移传感器测量喷油器凸出高度原始值，控制器根据位移传感器测出的喷油器凸出高度原始值计算喷油器凸出高度真实值，并传给显示器显示；如果喷油器凸出高度真实值不合格，则手工增减喷油器垫片，重新压紧喷油器、测量喷油器凸出高度原始值、计算喷油器凸出高度真实值，直至喷油器凸出高度真实值等于最终控制的喷油器凸出高度。

上述技术方案中，压力机压紧喷油器的压力比喷油器装配紧固时受到的最大压紧力大0％～10％；喷油器凸出高度真实值为喷油器凸出高度原始值与补偿量之和。

本发明公开的喷油器凸出高度检测控制方法和装置，实现了准确、高效的检测控制喷油器凸出高度的目的。

附图说明

图1是本发明喷油器凸出高度检测控制装置的示意图；

图2是本发明喷油器凸出高度检测控制装置的测量原理图。结合附图在其上标记以下附图标记：

1-机架，2-控制器，3-显示器，4-压力机，5-喷油器，6-缸盖，7-位移传感器，8-喷油器凸出高度真实值H，9-喷油器凸出高度原始值Y，10-传感器行程X，11-初始位置传感器测量头到缸盖底面的距离L。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。

如图1所示，本发明实施例1提供了一种喷油器凸出高度检测控制装置，本发明实施例1以典型的六缸发动机(每缸一个喷油器)为例。

本发明的喷油器凸出高度检测控制装置包括机架1、控制器2、显示器3、六个压力机4、六个位移传感器7。机架1将控制器2、显示器3、压力机4、位移传感器7连接成一个整体，缸盖6安装了六个喷油器5设置在机架1上，压力机4位于喷油器5上方，且与喷油器同轴，对喷油器5施加压力，压力机4形式多样，可以是液压机、气液增压机、电子压力机等，其压力大小可以通过控制器2或调压阀调整。对喷油器凸出高度进行检测时，位移传感器7位于喷油器5下方，沿喷油器5轴向移动，每次检测位移传感器7的行程是固定的，用X(图2中附图标记为10)表示；控制器2把位移传感器7传送过来的喷油器凸出高度原始值Y(附图标记为9)换算为喷油器凸出高度真实值H(附图标记为8)，并通过显示器3输出检测结果。每次检测时，在控制器2的控制下，六个压力机和六个传感器可单独动作或若干个联动。

如图1、2所示，本发明实施例2提供了一种喷油器凸出高度检测控制方法，该控制方法，是利用本发明的喷油器凸出高度检测控制装置预先压紧喷油器5，使检测中的喷油器凸出高度等于装配紧固时需最终控制的喷油器凸出高度。具体方法如下：喷油器5配好初始垫片安装在缸盖上，将缸盖设置于机架1的对应位置，与压力机4和位移传感器7上下对齐；压力机4在缸盖6上向下压紧喷油器5，此时位移传感器7向缸盖6移动行程X，自动测量喷油器凸出高度原始值Y，并把Y传送给控制器2，控制器2通过换算后在显示器3上显示出喷油器凸出高度真实值H；若H不在合格的范围内，操作人员根据显示器3显示的结果手工增减垫片，然后重新压紧喷油器、测量喷油器凸出高度原始值、计算喷油器凸出高度真实值，直至喷油器凸出高度真实值等于最终控制的喷油器凸出高度。

在本发明的喷油器凸出高度检测控制方法中，压力机4的压力设置为比喷油器装配紧固时受到的最大压紧力大0％～10％，由于金属塑性变形理论中的“冷作硬化”作用，装配紧固时需最终控制喷油器凸出高度等于压紧、检测时调整所得的喷油器凸出高度。

由图2所示，H＝Y+(L-X)，其中L为初始位置传感器测量头到缸盖底面的距离(图2中附图标记为11)，把(L-X)定义为补偿量，位移传感器安装后该补偿量即为固定值，可通过实测得到准确值。那么，控制器把喷油器凸出高度原始值Y换算成喷油器凸出高度真实值H的逻辑是：H＝Y+补偿量。

本发明的喷油器凸出高度检测控制方法和装置，可实现准确、高效的检测控制喷油器凸出高度。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。