一种气门间隙预警装置、方法、设备和发动机与流程

1.本技术涉及发动机技术领域，尤其涉及一种气门间隙预警装置、方法、设备和发动机。


背景技术：

2.气门间隙是直接影响发动机动力性、经济性、工作可靠性等的一个重要因素。气门间隙过大，会使进气门开度减小，开启时间缩短，引起进气不足，致使发动机功率下降；同时也会使排气门开度减小，开启时间缩短，排气不畅，使燃烧室内废气增多，发动机经济性变差。另外，还会使传动件之间以及气门和气门座圈之间产生撞击声。气门间隙过小，会使进气门关闭不严，发动机在热态下可能漏气，导致发动机功率下降，油耗增加；同时也会使排气门关闭不严，造成发动机压缩压力下降，功率降低，油耗增加。
3.因此，对发动机气门间隙进行预警，避免气门间隙过大或者过小对发动机性能产生影响，尤为重要。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种气门间隙预警装置、方法、设备和发动机，用以根据测量得到的电阻确定发动机的气门间隙是否需要调整，从而提升发动机的运行性能。
5.第一方面，本技术一实施例提供了一种气门间隙预警装置，该装置包括：电阻表、电阻块和导电滑片，其中：
6.所述导电滑片固定在所述气门的杆部；
7.所述电阻块固定在所述气门的缸盖上，并与所述导电滑片滑动连接，以跟随所述气门的运动而滑动；
8.所述电阻表通过导线与所述电阻块和所述导电滑片相连，用于测量所述电阻块滑动时的各个电阻值，所述电阻值用于气门间隙预警。
9.本技术实施例中，电阻表、电阻块和导电滑片构成闭合回路，电阻块跟随气门的运动而滑动，电阻块接入回路的有效长度发生变化，进而电阻表测得的电阻值发生变化，这样，可以根据电阻值的变化确定气门运行长度，进而根据气门运行长度确定气门间隙是否需要调整，如果需要调整则进行气门间隙预警。这样，实现了根据测量得到的电阻值进行气门间隙预警，提升发动机的运行性能。
10.在一些示例性的实施方式中，所述气门的杆部设置有凹槽。
11.在一些示例性的实施方式中，所述导电滑片的第一端为环形结构，所述导电滑片的第一端固定在所述气门的杆部的凹槽处。
12.上述实施例，环形结构的导电滑片固定在气门的杆部的凹槽处，避免了导电滑片与气门导管接触摩擦以及气门转动时导电滑片卡滞断裂。
13.在一些示例性的实施方式中，所述导电滑片的第二端为卡扣结构，所述电阻块通过所述卡扣结构与所述导电滑片连接，并跟随所述气门的运动在所述卡扣中滑动。
14.上述实施例，通过电阻块跟随气门的运动来测量电阻值的变化，进而确定气门运行长度。
15.在一些示例性的实施方式中，所述装置还包括电源，所述电源连接在所述导电滑片、电阻块和电阻表构成的闭合回路中。
16.第二方面，本技术一实施例提供了一种气门间隙预警方法，应用于第一方面所述的气门间隙预警装置，该方法包括：
17.获取第一预设时长内气门从关闭状态到开启状态过程中，所述电阻块的第一最大电阻值和第一最小电阻值，以及，第二预设时长内气门从关闭状态到开启状态过程中，所述电阻块的第二最大电阻值和第二最小电阻值，其中，所述第一预设时长的结束时刻早于所述第二预设时长的起始时刻；
18.根据所述第一最大电阻和所述第一最小电阻确定所述气门的第一升程，并根据所述第二最大电阻和所述第二最小电阻确定所述气门的第二升程；
19.若所述第一升程和所述第二升程的差超出预设升程范围，则进行气门间隙预警。
20.本技术实施例中，通过确定没有时间交叉的两个预设时长内，气门从关闭状态到开启状态下的电阻值的变化，确定气门分别在两个预设时长内的升程，然后再判断两个升程的差是否超出预设升程范围，如果超出，则进行气门间隙预警。这样，通过气门间隙预警，实时判断发动机的气门间隙是否需要调整，从而提升发动机的运行性能。
21.在一些示例性的实施方式中，所述根据所述第一最大电阻和所述第一最小电阻确定所述气门的第一升程，包括：
22.根据所述第一最大电阻确定所述电阻块的第一有效接入长度；
23.根据所述第一最小电阻确定所述电阻块的第二有效接入长度；
24.确定所述第一有效接入长度与所述第二有效长度的差为所述气门的第一升程；
25.所述根据所述第二最大电阻和所述第二最小电阻确定所述气门的第二升程，包括：
26.根据所述第二最大电阻确定所述电阻块的第三有效接入长度；
27.根据所述第二最小电阻确定所述电阻块的第四有效接入长度；
28.确定所述第三有效接入长度与所述第四有效长度的差为所述气门的第二升程。
29.在一些示例性的实施方式中，所述第一预设时长的起始时刻为发动机的起始运行时刻。
30.第三方面，本技术一实施例提供了一种气门间隙预警设备，包括存储器、电子控制单元及存储在存储器上并可在电子控制单元上运行的计算机程序，其中，电子控制单元执行计算机程序时实现上述任一种方法的步骤。
31.第四方面，本技术一实施例提供了一种气门间隙预警装置，集成在所述气门间隙预警设备，包括阻值获取模块、升程确定模块和预警模块，其中：
32.阻值获取模块，用于获取第一预设时长内气门从关闭状态到开启状态过程中，所述电阻块的第一最大电阻值和第一最小电阻值，以及，第二预设时长内气门从关闭状态到开启状态过程中，所述电阻块的第二最大电阻值和第二最小电阻值，其中，所述第一预设时长的结束时刻早于所述第二预设时长的起始时刻；
33.升程确定模块，用于根据所述第一最大电阻和所述第一最小电阻确定所述气门的
第一升程，并根据所述第二最大电阻和所述第二最小电阻确定所述气门的第二升程；
34.预警模块，用于若所述第一升程和所述第二升程的差超出预设升程范围，则进行气门间隙预警。
35.在一些示例性的实施方式中，升程确定模块具体用于：
36.根据所述第一最大电阻确定所述电阻块的第一有效接入长度；
37.根据所述第一最小电阻确定所述电阻块的第二有效接入长度；
38.确定所述第一有效接入长度与所述第二有效长度的差为所述气门的第一升程；
39.所述根据所述第二最大电阻和所述第二最小电阻确定所述气门的第二升程，包括：
40.根据所述第二最大电阻确定所述电阻块的第三有效接入长度；
41.根据所述第二最小电阻确定所述电阻块的第四有效接入长度；
42.确定所述第三有效接入长度与所述第四有效长度的差为所述气门的第二升程。
43.在一些示例性的实施方式中，所述第一预设时长的起始时刻为发动机的起始运行时刻。
44.第五方面，本技术一实施例提供了一种发动机，该发动机包括第一方面所述的气门间隙预警装置。
附图说明
45.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
46.图1为现有技术中的一种发动机气门间隙的示意图；
47.图2为本技术一实施例提供的一种气门间隙预警装置的结构示意图；
48.图3为本技术一实施例提供的一种门间隙预警装置的应用示意图；
49.图4是本技术一实施例提供的一种电阻
‑
气门运行长度随时间变化的曲线示意图；
50.图5为本技术一实施例提供的一种气门凹槽结构的示意图；
51.图6为本技术一实施例提供的一种气门间隙预警方法的流程图；
52.图7为本技术一实施例提供的一种气门间隙预警设备的结构示意图；
53.图8为本技术一实施例提供的一种气门间隙预警装置的结构示意图。
具体实施方式
54.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
55.为了方便理解，下面对本技术实施例中涉及的名词进行解释：
56.附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。
57.(1)气门间隙：冷态装配下，气门和其传动件之间的间隙，参考图1，传动件以凸轮轴为例，11表示气门间隙。
58.(2)电子控制单元：ecu(electronic control unit，电子控制单元)，具有运算与控制的功能，发动机在运行时，它采集各传感器的信号，进行运算，并将运算的结果转变为控制信号，控制被控对象的工作。
59.在具体实践过程中，气门间隙过大或者过小，均会对发动机的性能造成影响，比如，气门间隙过大，造成燃烧室废气增多，发动机经济性能变化；气门间隙过小，造成发动机功率下降，油耗增加。
60.为此，本技术提供了一种气门间隙预警装置，该气门间隙预警装置包括电阻表、电阻块和导电滑片，其中：导电滑片固定在气门的杆部；电阻块固定在气门的缸上，并与导电滑片滑动连接，以跟随气门的运动而滑动；电阻表通过导线与电阻块和导电滑片相连，用于测量电阻块滑动时的各个电阻值，电阻值用于气门间隙预警。
61.在介绍完本技术实施例的设计思想之后，下面对本技术实施例的技术方案能够适用的应用场景做一些简单介绍，需要说明的是，以下介绍的应用场景仅用于说明本技术实施例而非限定。在具体实施时，可以根据实际需要灵活地应用本技术实施例提供的技术方案。
62.参考图1，其为本技术实施例提供的一种发动机气门间隙的示意图，其中，11表示气门间隙，本技术实施例的技术方案可以通过测量气门间隙预警装置中的电阻块的电阻值来进行气门间隙预警。
63.当然，本技术实施例提供的方法并不限用于图1所示的应用场景中，还可以用于其它可能的应用场景，本技术实施例并不进行限制。对于图1所示的应用场景的各个设备所能实现的功能将在后续的方法实施例中一并进行描述，在此先不过多赘述。
64.为进一步说明本技术实施例提供的技术方案，下面结合附图以及具体实施方式对此进行详细的说明。虽然本技术实施例提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本技术实施例提供的执行顺序。
65.下面结合图1所示的应用场景，对本技术实施例提供的技术方案进行说明。
66.参考图2，本技术实施例提供一种气门间隙预警装置，包括导电滑片21、电阻块22和电阻表23，其中：
67.导电滑片21固定在气门的杆部；
68.电阻块22固定在气门的缸盖上，并与导电滑片21滑动连接，以跟随气门24的运动而滑动；
69.电阻表23通过导线与电阻块22和导电滑片21相连，用于测量电阻块22滑动时的各个电阻值，电阻值用于气门间隙预警。
70.本技术实施例中，电阻表、电阻块和导电滑片构成闭合回路，电阻块跟随气门的运动而滑动，电阻块接入回路的有效长度发生变化，进而电阻表测得的电阻值发生变化，这样，可以根据电阻值的变化确定气门运行长度，进而根据气门运行长度确定气门间隙是否需要调整，如果需要调整则进行气门间隙预警。这样，实现了根据测量得到的电阻值进行气门间隙预警，提升发动机的运行性能。
71.传动件运动，带动气门运动，气门和传动件之间构成的气门间隙发生变化。为了检
测气门间隙的变化规律，进而确定是否需要进行预警，应用本技术实施例提供的气门间隙预警装置实现。
72.在一个具体的例子中，图3示出了一种气门间隙预警装置的应用示意图，参考图3，由于导电滑片21和电阻块22滑动连接，在气门31运动时，电阻块跟随气门31运动而滑动，这样，接入回路的电阻块22的有效长度发生变化，进而电阻表23测量得到的电阻值发生变化。而接入回路的电阻块22的有效长度的变化即为气门运行长度。这样，可以通过气门运行长度来判断气门间隙是否需要调整，如果需要调整，则进行气门间隙预警。
73.参考图4，示出了一种电阻
‑
气门运行长度随时间变化的曲线示意图，其中，虚线41表示电阻值的变化，实线42表示气门的运行长度的变化，r0表示发动机运行之前气门关闭状态下的电阻，r
i
表示发动机运行后气门打开状态下的电阻值，l0表示发动机运行之前气门关闭状态下的气门运行长度，l
i
表示发动机运行后气门打开状态下的气门运行长度，i表示测量得到的第i个数据。
74.示例性的，气门的杆部设置有凹槽，导电滑片的第一端为环形结构，该环形结构固定在气门的杆部的凹槽处。这样，该环形结构的滑片可在凹槽中自由转动。图5示出了一种气门凹槽结构的示意图，51表示气门，52表示气门上的环形凹槽结构。
75.另外，导电滑片的第二端为卡扣结构，这样，电阻块通过卡扣结构与导电滑片连接，跟随气门的运动在卡扣中滑动。在一个具体的例子中，卡扣结构可以设置成拨叉状，以保证导电滑片与电阻块之间的良好接触。该结构示意图为俯视图，通过图2可以看出，电阻块拨叉状与导电滑片连接，电阻块在拨叉状的导电滑片的一端中滑动。
76.为了提高气门间隙预警的准确度，电阻块选取稳定性好的材料，由温度引起的电阻变化，通过电阻修正系数进行修正。
77.上述气门间隙预警装置还包括电源24，电源24连接在电源连接在导电滑片21、电阻块22和电阻表23构成的闭合回路中，用于为闭合回路提供电源。
78.另外，还可以不单独布置电阻块，直接将气门材料更换为制作电阻的材料，形成闭合回路，测量电阻变化值，计算出气门升程变化。但是，这样则需要对气门的材料有特殊的要求。
79.如图6所示，本技术实施例还提供了一种气门间隙预警方法，应用于上述实施例中提供的气门间隙预警装置，该方法至少包括如下步骤：
80.s601、获取第一预设时长内气门从关闭状态到开启状态过程中，电阻块的第一最大电阻值和第一最小电阻值，以及，第二预设时长内气门从关闭状态到开启状态过程中，电阻块的第二最大电阻值和第二最小电阻值，其中，第一预设时长的结束时刻早于第二预设时长的起始时刻。
81.s602、根据第一最大电阻和第一最小电阻确定气门的第一升程，并根据第二最大电阻和第二最小电阻确定气门的第二升程。
82.s603、若第一升程和第二升程的差超出预设升程范围，则进行气门间隙预警。
83.本技术实施例中，通过确定没有时间交叉的两个预设时长内，气门从关闭状态到开启状态下的电阻值的变化，确定气门分别在两个预设时长内的升程，然后再判断两个升程的差是否超出预设升程范围，如果超出，则进行气门间隙预警。这样，通过气门间隙预警，实时判断发动机的气门间隙是否需要调整，从而提升发动机的运行性能。
specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本技术实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用电子控制单元可以是微电子控制单元或者任何常规的电子控制单元等。结合本技术实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件电子控制单元执行完成，或者用电子控制单元中的硬件及软件模块组合执行完成。
92.存储器702作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器可以包括至少一种类型的存储介质，例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器、随机访问存储器(random access memory，ram)、静态随机访问存储器(static random access memory，sram)、可编程只读存储器(programmable read only memory，prom)、只读存储器(read only memory，rom)、带电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read
‑
only memory，eeprom)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。存储器是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。本技术实施例中的存储器702还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置，用于存储程序指令和/或数据。
93.基于与上述气门间隙的预警方法相同的发明构思，本技术实施例还提供了一种气门间隙预警装置，集成在气门间隙预警设备，参考图8，包括阻值获取模块81、升程确定模块82和预警模块83，其中：
94.阻值获取模块81，用于获取第一预设时长内气门从关闭状态到开启状态过程中，电阻块的第一最大电阻值和第一最小电阻值，以及，第二预设时长内气门从关闭状态到开启状态过程中，电阻块的第二最大电阻值和第二最小电阻值，其中，第一预设时长的结束时刻早于第二预设时长的起始时刻；
95.升程确定模块82，用于根据第一最大电阻和第一最小电阻确定气门的第一升程，并根据第二最大电阻和第二最小电阻确定气门的第二升程；
96.预警模块83，用于若第一升程和第二升程的差超出预设升程范围，则进行气门间隙预警。
97.本技术实施例中，通过确定没有时间交叉的两个预设时长内，气门从关闭状态到开启状态下的电阻值的变化，确定气门分别在两个预设时长内的升程，然后再判断两个升程的差是否超出预设升程范围，如果超出，则进行气门间隙预警。这样，通过气门间隙预警，实时判断发动机的气门间隙是否需要调整，从而提升发动机的运行性能。
98.在一些示例性的实施方式中，升程确定模块82具体用于：
99.根据第一最大电阻确定电阻块的第一有效接入长度；
100.根据第一最小电阻确定电阻块的第二有效接入长度；
101.确定第一有效接入长度与第二有效长度的差为气门的第一升程；
102.根据第二最大电阻和第二最小电阻确定气门的第二升程，包括：
103.根据第二最大电阻确定电阻块的第三有效接入长度；
104.根据第二最小电阻确定电阻块的第四有效接入长度；
105.确定第三有效接入长度与第四有效长度的差为气门的第二升程。
106.在一些示例性的实施方式中，第一预设时长的起始时刻为发动机的起始运行时刻。
107.本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；上述计算机存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于：移动存储设备、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(mo)等)、光学存储器(例如cd、dvd、bd、hvd等)、以及半导体存储器(例如rom、eprom、eeprom、非易失性存储器(nand flash)、固态硬盘(ssd))等各种可以存储程序代码的介质。
108.或者，本技术上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(mo)等)、光学存储器(例如cd、dvd、bd、hvd等)、以及半导体存储器(例如rom、eprom、eeprom、非易失性存储器(nand flash)、固态硬盘(ssd))等各种可以存储程序代码的介质。
109.以上实施例仅用以对本技术的技术方案进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术实施例的方法，不应理解为对本技术实施例的限制。本技术领域的技术人员可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术实施例的保护范围之内。