[实用新型]一种双排气门‑气门座圈磨损试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及内燃机技术领域，特别是涉及一种双排气门-气门座圈磨损试验装置。

背景技术

气门—气门座圈作为汽油机、柴油机配气机构的执行元件，是保证柴油机动力性能、经济性能、可靠性和耐久性的重要零件。在柴油机中，排气门—气门座圈在高温、高压环境下工作，工作条件十分恶劣。它们不仅要承受高速频繁的冲击、交变的拉压和热应力的作用，还承受高速燃气的冲刷作用。这就要求进、排气门除了具有高温强度之外，还应该具有耐裂纹性及耐磨损性。现如今，随着柴油机的进一步强化，气门—气门座圈磨损失效问题越来越突出，引起各柴油机厂的高度关注。

若气门—气门座圈磨损，气门下沉，气门间隙消失，气门不能落座，燃气漏出，发动机功率下降，影响使用；同时，漏出的燃气可能导致气门座圈过热，甚至烧蚀。往往配气机构出现问题并改进之后，需要进行整机试验，耗费大量的人力物力，所以目前有尽量减少整机耐久试验，更多利用快速、重复性好的装置的趋势。现代对气门—气门座圈磨损特性评价较为常见的方式为标准滑移装置或撞击-滑移装置，以上试验方法仅仅考虑了材料的耐磨性，对发动机气门—气门座圈真实工作情况没有加以考虑，现场直接采用燃气燃烧，污染空气重、多次试验，经济成本较高，而且，现有燃油机一个气缸内带有多个进气门、排气门，两个排气门的设置在复杂的工作环境下，存在相互影响，若只对一个排气门-气门座圈进行试验，没有考虑到二者的相互关系，因此，现有试验与实际燃油机工况不符，试验指导意义较低。

因此，需要对一种新的双排气门-气门座圈磨损试验装置进行研究设计。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种双排气门-气门座圈磨损试验装置，该装置针对双排气门，考虑到双排气门之间的相互影响，整个试验装置可拆卸设置，便于对排气门、排气门座圈的拆除与安装，试验装置可重复利用度高，与实际工况相符合度高。

一种双排气门-气门座圈磨损试验装置的具体方案如下：

一种双排气门-气门座圈磨损试验装置，包括：

设于试验台的缸盖，缸盖内设有双排气门通道，排气门通道开有排气口以排出气体，每个排气门通道内设置排气门，缸盖在排气门通道底部设有排气门座圈，排气门顶部设置凸轮动作执行机构以带动排气门动作；

模拟气缸的缸体，缸体通过试验台支撑且缸体顶部与缸盖底部相通，缸体开有进气口，进气口与充气机构连接；

加热机构，加热机构设于缸体内表面或外表面，以对缸体及缸体内气体加热并加热到设定的温度，以模拟气缸运行过程，多次试验后，通过肉眼或者扫描电镜观测排气门-排气门座圈的磨损。通过观测结果对内燃机气门—气门座圈耐磨性做出评价，指导气门—气门座圈的设计，充气机构向缸体内冲入设定的压力以模拟气缸工作时气缸内部的压力，并模拟气缸做功过程中，给于排气门的压力，整个装置可有效实现排气门-气门座圈工作环境的模拟，无需整机试验，可有效节约成本，缩短开发周期。

具体地，气门—气门座圈磨损分为粘着磨损、磨粒磨损和塑性变形磨损三种，对应不同的磨损形式。将试验后的气门—气门座圈用肉眼进行外观观察，并利用扫描电镜等观察其组织晶相，判断气门-座圈发生磨损的原因，并根据磨损原因对配气机构作出改进。

所述加热机构为电磁加热线圈，电磁加热线圈设于所述缸体的下表面，电磁加热线圈呈多圈环绕在缸体下表面，以实现对缸体的快速加热，电磁加热线圈相对燃气燃烧更加环保、节能。

为了更贴近实际工况中排气门的动作环境，所述凸轮动作执行机构包括设于试验台内部的凸轮，凸轮与旋转机构连接，凸轮与挺柱接触，挺柱设于试验台表面的开口槽中，挺柱内设置推杆，推杆通过摇臂与所述排气门顶部固定，其中，旋转机构为旋转电机如电动机，凸轮运动进而带动挺柱上下运动，推杆倾斜设置，进而带动摇臂在设定角度内旋转，从而使排气门做上下循环动作。

挺柱中部空心设置，所述推杆一端设于挺柱内，另一端固定于摇臂一侧，摇臂另一侧通过气门桥与所述的排气门顶部固定，以实现双排气门的同时动作。

为了与实际工况中排气门-排气门座圈的工作环境保持一致，所述气缸内部在排气门座圈侧部设有排气门座圈冷却腔，排气门座圈冷却腔与冷却通道连接以通入气体或液体对排气门座圈进行冷却；

还包括控制单元，控制单元与所述的凸轮动作执行机构、充气机构和加热机构分别单独连接，以根据排气门的动作控制缸体内气体的压力。

冷却通道的入口通过管路与冷却风机连接，冷却风机与控制单元单独，通过控制单元控制冷却风机的开启或者停止。