一種發(fā)動(dòng)機(jī)提前點(diǎn)火角快速精確定位方法
【專利摘要】本發(fā)明介紹了一種發(fā)動(dòng)機(jī)提前點(diǎn)火角快速精確定位方法，通過測(cè)量活塞在氣缸中的即時(shí)位置與其位于上死點(diǎn)時(shí)位置之間的距離來得到此時(shí)對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角，用于在安裝磁電機(jī)時(shí)確定磁電機(jī)轉(zhuǎn)子與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸之間的角度位置關(guān)系，且與發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作的工況無關(guān)，可快速精確定位。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)方法對(duì)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)提前點(diǎn)火角的定位誤差較大、誤差可達(dá)3-6°的問題，可將定位誤差降低至0.1°，操作簡單、測(cè)量結(jié)果完全不受操作者的主觀判斷等個(gè)人因素影響。
【專利說明】一種發(fā)動(dòng)機(jī)提前點(diǎn)火角快速精確定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種航空器維修技術(shù)，特別是一種發(fā)動(dòng)機(jī)提前點(diǎn)火角快速精確定位方法，可快速精確定位活塞發(fā)動(dòng)機(jī)提前點(diǎn)火角。
【背景技術(shù)】
[0002]在目前的通用航空界，活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)仍獲得較為廣泛的應(yīng)用。為提高點(diǎn)火系統(tǒng)的可靠性，在航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)上普遍采用雙磁電機(jī)點(diǎn)火方式。在實(shí)際工程實(shí)踐中，對(duì)磁電機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)附件傳動(dòng)系上的安裝定位需要預(yù)先確定并將發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸置于壓縮行程上死點(diǎn)前規(guī)定的提前點(diǎn)火角位置。在各型航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的維修規(guī)范中，發(fā)動(dòng)機(jī)制造商均對(duì)其發(fā)動(dòng)機(jī)上的磁電機(jī)安裝角容限做出了明確的規(guī)定。至于如何確定發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸正好處于規(guī)定的提前點(diǎn)火位置，各型發(fā)動(dòng)機(jī)均提供了目視參考標(biāo)線的方法，就是在發(fā)動(dòng)機(jī)上某一與曲軸位置有關(guān)的旋轉(zhuǎn)部件上畫出刻度線(動(dòng)標(biāo)線)，并在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體等適當(dāng)部件的靜止位置上劃出參考標(biāo)線(靜標(biāo)線)，確定提前點(diǎn)火角的時(shí)候先使規(guī)定氣缸的活塞處于壓縮行程上死點(diǎn)前，然后按照發(fā)動(dòng)機(jī)正常的旋轉(zhuǎn)方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸并觀察動(dòng)、靜標(biāo)線在規(guī)定的位置對(duì)正即可。
[0003]這種傳統(tǒng)定位方法的效果在很大程度上受操作者視線觀測(cè)方向的不同以及操作者個(gè)人的主觀判斷等因素影響，所以這種傳統(tǒng)定位方法的定位效果必定是不確切和不精確的，但由于缺乏更精確測(cè)量工具或測(cè)量方法來進(jìn)行定位操作或?qū)?shí)際定位效果進(jìn)行驗(yàn)證，所以工程實(shí)踐中都是在目視檢查參考標(biāo)記對(duì)正的基礎(chǔ)上以是否滿足發(fā)動(dòng)機(jī)廠家在技術(shù)規(guī)范中規(guī)定的單磁調(diào)轉(zhuǎn)量來判斷磁電機(jī)是否安裝正確。所以在工程上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)磁電機(jī)工作性能有異常時(shí)檢查磁電機(jī)安裝角則往往發(fā)現(xiàn)實(shí)際安裝角與自己判斷的提前點(diǎn)火角差異較大的情況，所以在工程實(shí)踐中技術(shù)人員往往認(rèn)為這是由于上次安裝后磁電機(jī)在工作過程中磁電機(jī)安裝角度發(fā)生了偏移。而實(shí)際上經(jīng)研究證實(shí)并非磁電機(jī)的安裝位置發(fā)生了偏移，而是這種傳統(tǒng)定位方法的固有缺陷(受操作者視線觀測(cè)方向和操作者個(gè)人主觀判斷等因素影響)所引起的定位誤差過大所致。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種對(duì)航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的提前點(diǎn)火角進(jìn)行快速精確定位的方法，針對(duì)解決目前在通用航空維修工程上安裝磁電機(jī)時(shí)使用傳統(tǒng)方法對(duì)提前點(diǎn)火角進(jìn)行定位存在精度不高、綜合誤差大的缺點(diǎn)，適用于采用磁電機(jī)點(diǎn)火的航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，本方法可在安裝磁電機(jī)時(shí)快速精確確定磁電機(jī)轉(zhuǎn)子與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸之間的角度位置關(guān)系，與發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作時(shí)的工況無關(guān)。
[0005]本發(fā)明的一種發(fā)動(dòng)機(jī)提前點(diǎn)火角快速精確定位方法，技術(shù)方案包括:
(一)步驟一，推導(dǎo)曲軸提前角與活塞行程之間的關(guān)系式:
定義曲軸提前角t為壓縮行程中的活塞在上、下死點(diǎn)之間任意位置時(shí)開始按發(fā)動(dòng)機(jī)正常的旋轉(zhuǎn)方向至活塞到達(dá)壓縮行程上死點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過的角度；定義活塞行程X為在任意時(shí)刻活塞離開上死點(diǎn)后的即時(shí)位置與其位于上死點(diǎn)時(shí)位置之間的距離。[0006]設(shè)曲軸旋轉(zhuǎn)中心為0，設(shè)曲柄長度為0A、連桿長度為AB，推導(dǎo)出活塞行程X與曲軸提前角t之間的關(guān)系為式(1)，即:
cos (t) =1+ (X2-2*AB*X) / (2*0A* (OA+AB-X))
在式(I)中，除自變量X外，曲柄OA和連桿AB的值尚未可知，所以式(I)尚不能確定曲軸提前角t與活塞行程X之間的函數(shù)關(guān)系。曲柄OA和連桿AB都在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部，其長度數(shù)據(jù)不可直接測(cè)量；但對(duì)于一臺(tái)已經(jīng)投入實(shí)用的發(fā)動(dòng)機(jī)而言，曲柄OA和連桿AB都是定值，而且對(duì)于同型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)而言，這些數(shù)據(jù)也是相同的，所以在一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)上獲得了曲柄OA和連桿AB的長度數(shù)據(jù)后就可以采用式(I)在所有同型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)上通過測(cè)量活塞行程X計(jì)算出的曲軸提前角t。所以獲取待測(cè)型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄OA和連桿AB長度數(shù)據(jù)是關(guān)鍵。
[0007](二)步驟二，通過測(cè)量活塞行程X獲取待測(cè)型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄長度OA和連桿長度AB的數(shù)據(jù):
本步驟通過測(cè)量待測(cè)型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的特征數(shù)據(jù)后計(jì)算出該型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄長度OA和連桿長度AB數(shù)據(jù)。方法如下:
1)測(cè)量活塞全行程
定義活塞全行程Xmax為 活塞在上、下死點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)距離的最大值。
[0008]設(shè)活塞為B ;旋轉(zhuǎn)曲軸，隨活塞向上死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)測(cè)出活塞B與電嘴安裝孔M之間距離的最小值BMmin，此時(shí)活塞位于上死點(diǎn)；繼續(xù)旋轉(zhuǎn)曲軸，活塞離開上死點(diǎn)，隨活塞向下死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)測(cè)出活塞與火花塞安裝孔M之間距離的最大值BMmax，此時(shí)活塞位于下死點(diǎn)；則有:
Xmax=BMmax-BMmin
2)確定曲柄長度OA 0A=Xmax/2
3)確定連桿長度AB:
定義曲軸的半行程角H為當(dāng)活塞位于半行程位置時(shí)開始按發(fā)動(dòng)機(jī)正常的旋轉(zhuǎn)方向到活塞到達(dá)壓縮行程上死點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過的角度。
[0009]旋轉(zhuǎn)曲軸，當(dāng)活塞從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至活塞全行程的1/2即Xmax/2時(shí)開始，測(cè)量按發(fā)動(dòng)機(jī)正常旋轉(zhuǎn)方向至活塞到達(dá)壓縮行程上死點(diǎn)期間曲軸轉(zhuǎn)過的角度，該角度就是半行程角H ;則有:
AB = Xmax / (4* cos ⑶)
(三)步驟三:曲軸提前角t與活塞行程X之間的函數(shù)關(guān)系:
得出曲柄長度OA和連桿長度AB的值后，在式(I)中OA和AB均成為常量，將其代入式(I)后就確定了曲軸提前角t與活塞行程X之間的函數(shù)關(guān)系t=f (X) =arccos (1+ (X2_2*AB*X) / (2*0A* (OA+AB-X)))；
(四)、步驟四:實(shí)際工程應(yīng)用
1)查詢?cè)撔桶l(fā)動(dòng)機(jī)的維修操作手冊(cè)獲取該型發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)定的提前點(diǎn)火角T；
2)轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，連續(xù)測(cè)量活塞行程X，計(jì)算出曲軸提前角t；
3)隨曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)曲軸提前角t等于需要的提前點(diǎn)火角T時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，此時(shí)曲軸即停在指定的提前點(diǎn)火位置，則提前點(diǎn)火角定位完成。
[0010]在當(dāng)前的航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)維修規(guī)范中，每種型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)其生產(chǎn)廠家都會(huì)在維修操作手冊(cè)中給出該型發(fā)動(dòng)機(jī)的提前點(diǎn)火角數(shù)據(jù)，也就是某一特定的曲軸提前角t;在實(shí)際工程應(yīng)用中，轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，連續(xù)測(cè)量活塞行程X，即可通過函數(shù)關(guān)系t=f(x)來得到連續(xù)的曲軸提前角t ;當(dāng)t=T時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，此時(shí)曲軸停下的位置就是所需的提前點(diǎn)火角位置。
[0011]本說明書中所使用公式的推導(dǎo)過程如下:
O當(dāng)活塞B位于上死點(diǎn)時(shí)，設(shè)活塞與曲軸旋轉(zhuǎn)中心O之間的距離為L1，則L1等于曲柄長度OA與連桿長度AB兩者之和，即LpOA+AB ；
2)活塞行程X是指在任意時(shí)刻活塞離開上死點(diǎn)后的即時(shí)位置與其位于上死點(diǎn)時(shí)位置之間的距離；當(dāng)活塞B離開上死點(diǎn)后，B與曲軸旋轉(zhuǎn)中心O之間的距離OB= L1-X,則X=L1-OB= (0Α+ΑΒ) - OB ;可得:
OB=L1-X= (0Α+ΑΒ)-Χ，即式(a)；
在Λ OAB中，由余弦定理可得:
AB2=0A2+0B2-2*0A*0B*cos ( Z Α0Β)，即式(b)；
由曲軸提前角定義，知Z A0B=t，與式(a) —并代入式(b)，得: cos (t) =1+ (X2-2*AB*X) / (2*0A* (OA+AB-X))，即式(c );
由于式(c)中除自變量X外還有曲柄長度OA和連桿長度AB暫時(shí)也為未知數(shù)，在得到確定的曲柄長度OA和連桿長度AB之前式(c)還不能確定曲軸提前角t與活塞行程X之間的函數(shù)關(guān)系t=f (X); 3)曲柄長度OA
當(dāng)活塞位于下死點(diǎn)時(shí)，設(shè)活塞與曲軸旋轉(zhuǎn)中心O之間的距離為L2，則L2為曲柄長度OA與連桿長度AB兩者之差，即L2= AB-OA ；
活塞全行程Xmax是活塞在上、下死點(diǎn)位置之間的距離，則:
Xmax=L1-L2= (0Α+ΑΒ) - ( AB-OA) =2*0A，則:
曲柄長度OA =Xmax/2,即式(d)；
4)連桿長度AB:
當(dāng)活塞位于上死點(diǎn)時(shí)曲軸旋轉(zhuǎn)中心O與活塞之間的距離0Β=ΑΒ+0Α ;當(dāng)活塞位于下死點(diǎn)時(shí)曲軸旋轉(zhuǎn)中心O與活塞之間的距離OB=AB-OA,所以O(shè)B的取值范圍是[ΑΒ-0Α，ΑΒ+0Α]。由于0A>0，所以當(dāng)活塞在上、下死點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)時(shí)，必有一個(gè)位置可以使OB=AB成立，此時(shí)Λ OAB為等腰三角形，則此時(shí)活塞的即時(shí)行程X的值為:
X= L1-OB= (0Α+ΑΒ) -OB = (0Α+ΑΒ) -AB=OA,
將 X=OA 代入公式(c)可得 cos (t) = OA/ (2* AB)，
由于曲柄長度0A=Xmax/2，可知此時(shí)活塞處于全行程的一半，即半行程位置，按照曲軸半行程角的定義可知此時(shí)的曲軸提前角t等于半行程角H，則有:
AB =OA/ (2* cos (H)) = Xmax / (4* cos (H)),即式(e );
由于半行程角H是可以測(cè)量得出的，而且對(duì)于已經(jīng)制造出來的發(fā)動(dòng)機(jī)而言半行程角H是個(gè)定值，這就可以由式(e )計(jì)算出連桿長度AB ;
5)函數(shù)關(guān)系式:
得出曲柄長度OA和連桿長度AB的值后式(c)中OA和AB均成為常量，這時(shí)式(c)就確定了函數(shù)關(guān)系t=f (X)，即
t=f (X) =arccos (1+ (X2_2*AB*X) / (2*0A* (OA+AB-X)))
經(jīng)論證函數(shù)關(guān)系t=f (X)是連續(xù)函數(shù)；由連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)可知，活塞在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中任意位置時(shí)的行程X與曲軸提前角t是一一對(duì)應(yīng)的，所以只要在轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸的過程中連續(xù)測(cè)出活塞的行程X即可由函數(shù)關(guān)系t=f (X)計(jì)算出對(duì)應(yīng)的曲軸提前角t。
[0012]當(dāng)曲軸提前角t等于該型發(fā)動(dòng)機(jī)指定的提前點(diǎn)火角T時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，此時(shí)曲軸即停在指定的提前點(diǎn)火位置。
[0013]通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下的有益效果:
本發(fā)明所提出的可快速精確定位活塞發(fā)動(dòng)機(jī)提前點(diǎn)火角的方法，針對(duì)性地解決了采用傳統(tǒng)方法對(duì)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的提前點(diǎn)火角進(jìn)行定位時(shí)定位效果在很大程度上受操作者視線觀測(cè)方向以及操作者個(gè)人主觀判斷等因素的影響而導(dǎo)致定位誤差大的問題，采用本方法后定位誤差主要取決于對(duì)活塞行程X的測(cè)量精度，實(shí)際測(cè)試結(jié)果顯示當(dāng)對(duì)活塞行程X的測(cè)量精度為0.1mm時(shí)點(diǎn)火角定位誤差可減小至0.3° ,相對(duì)于采用傳統(tǒng)方法定位時(shí)3_6°的定位誤差，本發(fā)明能夠?qū)⒍ㄎ痪忍岣?0-20倍，測(cè)量結(jié)果完全不受操作者的主觀判斷等個(gè)人因素影響且方便快速、操作簡單。
[0014]本說明書中采用的術(shù)語含義定義如下:
1.上死點(diǎn)也稱上止點(diǎn)，是活塞運(yùn)動(dòng)到氣缸頂部運(yùn)動(dòng)速度為零時(shí)的位置，該位置時(shí)活塞距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)，是活塞由向上運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛳逻\(yùn)動(dòng)的分界點(diǎn)。
[0015]2.下死點(diǎn)也稱下止點(diǎn)，是活塞運(yùn)動(dòng)到氣缸底部運(yùn)動(dòng)速度為零時(shí)的位置，該位置時(shí)活塞距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近，是活塞由向下運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛏线\(yùn)動(dòng)的分界點(diǎn)。
[0016]3.活塞行程從活塞當(dāng)前位置開始至活塞運(yùn)動(dòng)到上死點(diǎn)為止活塞運(yùn)動(dòng)的距離。
[0017]4.提前點(diǎn)火角從提前點(diǎn)火時(shí)刻開始按發(fā)動(dòng)機(jī)正常的旋轉(zhuǎn)方向到活塞運(yùn)動(dòng)到壓縮行程上死點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi)曲軸所轉(zhuǎn)過的角度。
[0018]5.磁電機(jī)安裝角從磁電機(jī)開始發(fā)出點(diǎn)火脈沖的時(shí)刻起按發(fā)動(dòng)機(jī)正常的旋轉(zhuǎn)方向到活塞到達(dá)壓縮行程上死點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過的角度，是磁電機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝以后發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際提前點(diǎn)火角。
[0019]6.曲軸提前角活塞在壓縮行程中上、下死點(diǎn)之間任意位置時(shí)開始按發(fā)動(dòng)機(jī)的正常旋轉(zhuǎn)方向至活塞到達(dá)壓縮行程上死點(diǎn)為止這段時(shí)間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過的角度。
[0020]7.半行程角當(dāng)活塞位于活塞行程的1/2位置(半行程位置)時(shí)開始按發(fā)動(dòng)機(jī)正常的旋轉(zhuǎn)方向至活塞到達(dá)壓縮行程上死點(diǎn)為止這段時(shí)間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過的角度。
[0021]8.單磁調(diào)轉(zhuǎn)量在雙磁電機(jī)工作狀態(tài)將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在規(guī)定值，然后關(guān)閉一臺(tái)磁電機(jī)檢查在僅有一臺(tái)磁電機(jī)工作的情況下發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是活塞發(fā)動(dòng)機(jī)各部分的裝配關(guān)系圖。圖中顯示出了活塞發(fā)動(dòng)機(jī)各部分的裝配關(guān)系，活塞處于上死點(diǎn)位置。
[0023]圖2是活塞處于上、下死點(diǎn)之間任意位置時(shí)各部件的位置關(guān)系。
[0024]圖3是活塞處于下死點(diǎn)時(shí)各部件的位置關(guān)系。
[0025]上、下死點(diǎn)是活塞在氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的行程終點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本專利進(jìn)一步解釋說明。但本專利的保護(hù)范圍不限于具體的實(shí)施方式。
[0027]實(shí)施例1
本實(shí)施例為使用本專利的方法對(duì)某一型號(hào)的航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行提前點(diǎn)火角定位的實(shí)施效果。
[0028]1.確定函數(shù)關(guān)系:
1)測(cè)量活塞全行程Xmax:
a)經(jīng)火花塞孔M中向氣缸內(nèi)伸入探桿，盡量保持探桿與氣缸軸線平行；
b)轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，測(cè)出探桿伸入氣缸內(nèi)的最小值BMmin,得BMmin=18.25mm ；
c)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，測(cè)出探桿伸入氣缸內(nèi)的最大值BMmax,得BMmax=127.22mm ；
d)由Xmax=BMmax- BMmin 計(jì)算出活塞全行程 Xmax=IO8.97mm ；
2)計(jì)算出曲柄0A=Xmax/2=54.48mm ； 3)確定連桿長度AB:
a)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，使活塞行程X由Xmax減小至Xmax/2，即探桿伸入氣缸的長度為Xmax/2+BMmin=72.73mm ;
b)該型發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝的螺旋槳與曲軸轉(zhuǎn)速比例為1:1，在螺旋槳槳葉上固定一數(shù)顯測(cè)角儀，將測(cè)角儀置零；
c)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸直至活塞行程X=0，即使探桿伸入氣缸內(nèi)的長度為最小值BMmin= 18.25mm ;
d)記錄測(cè)角儀上顯示的在該過程中發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)過的角度為80.5°，此角度為曲軸的半行程角H ；
e)由式AB = Xniax/(4*cos0l))得出連桿長度 ΑΒ=165.06mm ;
4)確定函數(shù)關(guān)系:
a)將OA 和 AB 的值代入式 cos (t) =1+ (X2-2*AB*X) / (2*0A* (OA+AB-X))；
b)得出在該型發(fā)動(dòng)機(jī)上活塞行程X與曲軸提前角t之間的函數(shù)關(guān)系為:t=f(X)=arccos (1+ (X2-330.12*X)/(108.97*(219.54-X)))；
2.運(yùn)用該函數(shù)關(guān)系對(duì)該型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的提前點(diǎn)火角進(jìn)行快速精確定位
1)查該型發(fā)動(dòng)機(jī)的維修操作手冊(cè)知該型發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)定的提前點(diǎn)火角T為20°;
2)使待測(cè)氣缸處于壓縮行程；
3)在火花塞孔M中向氣缸內(nèi)伸入探桿，盡量保持探桿與氣缸軸線平行；
4)按發(fā)動(dòng)機(jī)正常旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，使探桿伸入氣缸的長度等于22.6mm時(shí)由式X=BM-Blin得活塞即時(shí)行程X=22.6-18.25=4.35mm,由已確定好的函數(shù)關(guān)系式t=f (X) =arccos (1+ (Χ2-330.12*Χ)/(108.97* (219.54-X)))可計(jì)算出此時(shí)曲軸提前角t=20° ；
3.誤差分析
I)重復(fù)上述測(cè)量與數(shù)據(jù)確定過程3次，所得數(shù)據(jù)如下表:
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)提前點(diǎn)火角快速精確定位方法，其特征是包括如下過程: (一)步驟一，推導(dǎo)曲軸提前角與活塞行程之間的關(guān)系式: 定義曲軸提前角t為壓縮行程中的活塞在上、下死點(diǎn)之間任意位置時(shí)開始按發(fā)動(dòng)機(jī)正常的旋轉(zhuǎn)方向至活塞到達(dá)壓縮行程上死點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過的角度；定義活塞行程X為在任意時(shí)刻活塞離開上死點(diǎn)后的即時(shí)位置與其位于上死點(diǎn)時(shí)位置之間的距離； 設(shè)曲軸旋轉(zhuǎn)中心為O，設(shè)曲柄長度為0A、連桿長度為AB，推導(dǎo)出活塞行程X與曲軸提前角t之間的關(guān)系為式(I)，即:
cos (t) =1+ (X2-2*AB*X) / (2*0A* (OA+AB-X)) (二)步驟二，通過測(cè)量活塞行程X獲取待測(cè)型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄長度OA和連桿長度AB的數(shù)據(jù): 方法如下: 測(cè)量活塞全行程 定義活塞全行程Xmax為活塞在上、下死點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)距離的最大值； 設(shè)活塞為B ;旋轉(zhuǎn)曲軸，隨活塞向上死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)測(cè)出活塞B與電嘴安裝孔M之間距離的最小值BMmin，此時(shí)活塞位于上死點(diǎn)；繼續(xù)旋轉(zhuǎn)曲軸，活塞離開上死點(diǎn)，隨活塞向下死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)測(cè)出活塞與火花塞安裝孔M之間距離的最大值BMmax，此時(shí)活塞位于下死點(diǎn)；則有:
Xmax=BMmax-BMmin 確定曲柄長度OA 0A=Xmax/2 確定連桿長度AB: 定義曲軸的半行程角H為當(dāng)活塞位于半行程位置時(shí)開始按發(fā)動(dòng)機(jī)正常的旋轉(zhuǎn)方向到活塞到達(dá)壓縮行程上死點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過的角度； 旋轉(zhuǎn)曲軸，當(dāng)活塞從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至活塞全行程的1/2即Xmax/2時(shí)開始，測(cè)量按發(fā)動(dòng)機(jī)正常旋轉(zhuǎn)方向至活塞到達(dá)壓縮行程上死點(diǎn)期間曲軸轉(zhuǎn)過的角度，該角度就是半行程角H ;則有:
AB = Xmax / (4* cos(H)) (三)步驟三，曲軸提前角t與活塞行程X之間的函數(shù)關(guān)系: 得出曲柄長度OA和連桿長度AB的值后，在式(I)中OA和AB均成為常量，將其代入式(I)后就確定了曲軸提前角t與活塞行程X之間的函數(shù)關(guān)系t=f (X) =arccos (1+ (X2_2*AB*X) / (2*0A* (OA+AB-X)))； (四)、步驟四，實(shí)際工程應(yīng)用 1)查詢?cè)撔桶l(fā)動(dòng)機(jī)的維修操作手冊(cè)獲取該型發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)定的提前點(diǎn)火角T； 2)轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，連續(xù)測(cè)量活塞行程X，計(jì)算出曲軸提前角t； 3)隨曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)曲軸提前角t等于需要的提前點(diǎn)火角T時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，此時(shí)曲軸即停在指定的提前點(diǎn)火位置，則提前點(diǎn)火角定位完成。
【文檔編號(hào)】F02P5/00GK104018976SQ201410242090
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】孟現(xiàn)召, 張洪濤 申請(qǐng)人:中國民用航空飛行學(xué)院