JP2000298080A - 往復動エンジンシリンダ内圧力計測可能な燃焼ガス採取装置 - Google Patents
往復動エンジンシリンダ内圧力計測可能な燃焼ガス採取装置Info
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- JP2000298080A JP2000298080A JP11143789A JP14378999A JP2000298080A JP 2000298080 A JP2000298080 A JP 2000298080A JP 11143789 A JP11143789 A JP 11143789A JP 14378999 A JP14378999 A JP 14378999A JP 2000298080 A JP2000298080 A JP 2000298080A
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- valve
- gas sampling
- gas
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 title claims abstract description 20
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 10
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- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】往復動エンジンのシリンダ内圧力計測可能とし
且つシリンダ内の燃焼ガスを１サイクル中の制御された
期間に採取することを可能にするガス採取装置に関す
る。 【解決手段】シリンダ内圧力計用座に燃焼ガス採取弁を
取り付ける。採取弁は上下２カ所に弁部のある弁棒２と
バネ３を有し、シリンダ内圧がバネ３の強さで決められ
た押し付け圧力を越えると弁棒２が押し上げられ、下部
の入口側が開くと共に、上部の弁が出口側を閉塞し採取
弁筐体にシリンダ内圧が負荷される。膨張行程に入って
シリンダ内の圧力が低下しバネの強さに抗しきれなくな
ると弁棒２は押し下げられ入口側を閉塞するとともに出
口側が開き採取弁内にある燃焼ガスを排出する。
且つシリンダ内の燃焼ガスを１サイクル中の制御された
期間に採取することを可能にするガス採取装置に関す
る。 【解決手段】シリンダ内圧力計用座に燃焼ガス採取弁を
取り付ける。採取弁は上下２カ所に弁部のある弁棒２と
バネ３を有し、シリンダ内圧がバネ３の強さで決められ
た押し付け圧力を越えると弁棒２が押し上げられ、下部
の入口側が開くと共に、上部の弁が出口側を閉塞し採取
弁筐体にシリンダ内圧が負荷される。膨張行程に入って
シリンダ内の圧力が低下しバネの強さに抗しきれなくな
ると弁棒２は押し下げられ入口側を閉塞するとともに出
口側が開き採取弁内にある燃焼ガスを排出する。
Description
【０００１】
【産業上の分野】本発明は、往復動エンジンのシリンダ
内圧力が計測可能な燃焼ガス採取方法に関するものであ
る。
内圧力が計測可能な燃焼ガス採取方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の往復動エンジンにおいてシリンダ
内の燃焼ガスを採取して分析する装置は研究室レベルで
しか存在しないが実用エンジンとして排気弁を出た後の
排気ガスを分析する場合、各シリンダの排気ガスが集合
した排気溜、あるいは過給機タービンがある場合はその
出口側の排気ガス管から排気ガスを採取している。従っ
て、採取した排気ガスは全シリンダのガスが混合した物
であるため、排気ガス分析によりエンジンの全体の燃焼
状態はおおよそ判断できるが、単独のシリンダの燃焼状
態は判断できない。また、単独のシリンダから排気ガス
を採取するように設備されていたとしても、ガス採取の
タイミングが制御されていないならば同じ燃焼状態にも
拘わらず排気弁の開閉時期によるガス成分の不均一性や
排気溜内のガス分布が不均一であることから採取したガ
ス成分にバラツキが生じる。
内の燃焼ガスを採取して分析する装置は研究室レベルで
しか存在しないが実用エンジンとして排気弁を出た後の
排気ガスを分析する場合、各シリンダの排気ガスが集合
した排気溜、あるいは過給機タービンがある場合はその
出口側の排気ガス管から排気ガスを採取している。従っ
て、採取した排気ガスは全シリンダのガスが混合した物
であるため、排気ガス分析によりエンジンの全体の燃焼
状態はおおよそ判断できるが、単独のシリンダの燃焼状
態は判断できない。また、単独のシリンダから排気ガス
を採取するように設備されていたとしても、ガス採取の
タイミングが制御されていないならば同じ燃焼状態にも
拘わらず排気弁の開閉時期によるガス成分の不均一性や
排気溜内のガス分布が不均一であることから採取したガ
ス成分にバラツキが生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、往復動エン
ジンにおいて単独シリンダの１サイクル中の制御された
一定期間中の燃焼ガスを採取可能とし且つガス採取弁の
変形量からシリンダ内圧力が計測可能なガス採取装置を
提供する。
ジンにおいて単独シリンダの１サイクル中の制御された
一定期間中の燃焼ガスを採取可能とし且つガス採取弁の
変形量からシリンダ内圧力が計測可能なガス採取装置を
提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】往復動エンジンのシリン
ダ内燃焼ガス分析用のガス採取する為に、燃焼室に燃焼
ガス採取口を設け、あるいはシリンダ内圧力計測用に口
が設けてある場合はその口に１サイクル毎にクランク角
度又はシリンダ内圧力により開閉時期が制御されたガス
採取弁を設ける。このガス採取弁に作用するシリンダ内
圧力による弁筐体の変形量により、公知のセンサでこの
圧力を計測できるようにするため、弁に掛かる力をシリ
ンダ圧力のみとなるよう外力を絶縁する柔軟な管継ぎ手
を設け公知のガス分析器に導入するようにした往復動エ
ンジンのシリンダ圧力が計測可能な燃焼ガス採取装置。
ダ内燃焼ガス分析用のガス採取する為に、燃焼室に燃焼
ガス採取口を設け、あるいはシリンダ内圧力計測用に口
が設けてある場合はその口に１サイクル毎にクランク角
度又はシリンダ内圧力により開閉時期が制御されたガス
採取弁を設ける。このガス採取弁に作用するシリンダ内
圧力による弁筐体の変形量により、公知のセンサでこの
圧力を計測できるようにするため、弁に掛かる力をシリ
ンダ圧力のみとなるよう外力を絶縁する柔軟な管継ぎ手
を設け公知のガス分析器に導入するようにした往復動エ
ンジンのシリンダ圧力が計測可能な燃焼ガス採取装置。
【０００５】
【作用】シリンダ内の燃焼ガスを採取する為の新たな口
か、エンジンのシリンダ圧力を計測するために通常に設
けられているシリンダ圧力計用座に取り付けたガス採取
弁は上下２カ所に弁部を持つ弁棒とバネを有し、シリン
ダ内圧がバネの強さで決められた押し付け圧力を越える
と弁棒が押し上げられ、その弁棒の下部の入口側が開ら
くと共に、上部の弁が出口側を閉塞し採取弁筐体にシリ
ンダ内圧力が負荷される。エンジンが膨張行程に入って
シリンダ内の圧力が低下しバネの強さに抗しきれなくな
ると弁棒は押し下げられ入口側を閉塞するとともに出口
側が開き採取弁内にある燃焼ガスを排出する。従って弁
体はシリンダ内圧力により開閉時期が制御され、予めバ
ネの強度決められた圧力で規則正しく開閉を繰り返され
１サイクル中の一定期間のガスが採取可能となる。ま
た、ガス採取弁は弁出口に設けられた、気密を保ち且つ
柔軟な管により振動やエンジンの熱膨張による変位等の
外力から絶縁されており、採取弁の筐体の変形量はシリ
ンダ内圧のみによるものと等しく、その変形量を公知の
ストレインゲージ等各種のセンサによりシリンダ内圧力
が計測できる。この採取弁の開閉時期をバネによらずク
ランク角度信号又はシリンダ内圧力信号で制御する電磁
駆動弁としても同様の動作をさせることが可能である。
か、エンジンのシリンダ圧力を計測するために通常に設
けられているシリンダ圧力計用座に取り付けたガス採取
弁は上下２カ所に弁部を持つ弁棒とバネを有し、シリン
ダ内圧がバネの強さで決められた押し付け圧力を越える
と弁棒が押し上げられ、その弁棒の下部の入口側が開ら
くと共に、上部の弁が出口側を閉塞し採取弁筐体にシリ
ンダ内圧力が負荷される。エンジンが膨張行程に入って
シリンダ内の圧力が低下しバネの強さに抗しきれなくな
ると弁棒は押し下げられ入口側を閉塞するとともに出口
側が開き採取弁内にある燃焼ガスを排出する。従って弁
体はシリンダ内圧力により開閉時期が制御され、予めバ
ネの強度決められた圧力で規則正しく開閉を繰り返され
１サイクル中の一定期間のガスが採取可能となる。ま
た、ガス採取弁は弁出口に設けられた、気密を保ち且つ
柔軟な管により振動やエンジンの熱膨張による変位等の
外力から絶縁されており、採取弁の筐体の変形量はシリ
ンダ内圧のみによるものと等しく、その変形量を公知の
ストレインゲージ等各種のセンサによりシリンダ内圧力
が計測できる。この採取弁の開閉時期をバネによらずク
ランク角度信号又はシリンダ内圧力信号で制御する電磁
駆動弁としても同様の動作をさせることが可能である。
【０００６】
【実施例】以下、図面に示す実施例についてさらに詳細
に説明する。図１において、エンジン燃焼室１１の燃焼
ガスをシリンダ内圧力と予圧バネ３の平衡力により弁棒
２の開閉時期を制御する場合のガス採取弁の構造とガス
分析装置への配管システムの機能構成図を示す。ガス採
取弁は往復動エンジンのガス採取用座にガス採取弁取付
金具４により取り付けた例を示す。ガス採取弁の出口に
フレキシブル管継手５を設ける。複数シリンダの場合は
ガス採取シリンダ切替電磁弁６を設け分析するガスと大
気放出するガスを切り替える。またガス分析器入口に分
析ガスと大気が置換できるように大気置換電磁弁７を設
ける。図１はシリンダ内圧とバネの平衡力により採取弁
の開閉が制御される燃焼ガス採取弁を示すが、クランク
角度又はシリンダ内圧力を信号として開閉制御されるよ
うにした電磁弁としても同等の機能を構成ことは勿論で
ある。
に説明する。図１において、エンジン燃焼室１１の燃焼
ガスをシリンダ内圧力と予圧バネ３の平衡力により弁棒
２の開閉時期を制御する場合のガス採取弁の構造とガス
分析装置への配管システムの機能構成図を示す。ガス採
取弁は往復動エンジンのガス採取用座にガス採取弁取付
金具４により取り付けた例を示す。ガス採取弁の出口に
フレキシブル管継手５を設ける。複数シリンダの場合は
ガス採取シリンダ切替電磁弁６を設け分析するガスと大
気放出するガスを切り替える。またガス分析器入口に分
析ガスと大気が置換できるように大気置換電磁弁７を設
ける。図１はシリンダ内圧とバネの平衡力により採取弁
の開閉が制御される燃焼ガス採取弁を示すが、クランク
角度又はシリンダ内圧力を信号として開閉制御されるよ
うにした電磁弁としても同等の機能を構成ことは勿論で
ある。
【発明の効果】シリンダ内の燃焼ガスに含まれるガス成
分は燃焼行程の進捗により時々刻々変化している。本発
明により、往復動エンジンの単独シリンダの燃焼ガスを
１サイクル中の予め定められた同じ条件で独立して採取
可能になることから各シリンダの燃焼性能解析に耐える
ガス分析できる。これにより、各シリンダの燃焼状態診
断が出来る。更に、シリンダ内圧力は燃焼ガス採取弁筐
体の変形量で計測できるが、ガス採取弁の形状はエンジ
ンメーカの決定する形状に依らずに各種の圧力計測セン
サの特性にとって最も都合のよい形状とすることが出来
る。
分は燃焼行程の進捗により時々刻々変化している。本発
明により、往復動エンジンの単独シリンダの燃焼ガスを
１サイクル中の予め定められた同じ条件で独立して採取
可能になることから各シリンダの燃焼性能解析に耐える
ガス分析できる。これにより、各シリンダの燃焼状態診
断が出来る。更に、シリンダ内圧力は燃焼ガス採取弁筐
体の変形量で計測できるが、ガス採取弁の形状はエンジ
ンメーカの決定する形状に依らずに各種の圧力計測セン
サの特性にとって最も都合のよい形状とすることが出来
る。
【図１】本発明のシリンダ内圧力により採取弁の開閉時
期を制御する場合の機能構成図である。
期を制御する場合の機能構成図である。
１・・・ガス採取弁筐体 ２・・・２弁付き
弁棒 ３・・・予圧バネ ４・・・ガス採取
弁取付金具 ５・・・フレキシブル管継手 ６・・・ガス採取シリンダ切替電磁弁 ７・・・大気置換電磁弁 ８・・・ガス分析
器 ９・・・往復動エンジン １０・・・ピストン １１・・・エンジン燃焼室
弁棒 ３・・・予圧バネ ４・・・ガス採取
弁取付金具 ５・・・フレキシブル管継手 ６・・・ガス採取シリンダ切替電磁弁 ７・・・大気置換電磁弁 ８・・・ガス分析
器 ９・・・往復動エンジン １０・・・ピストン １１・・・エンジン燃焼室
Claims (1)
- 【請求項１】往復動エンジンのシリンダ内燃焼ガス分析
用のガス採取装置において、燃焼室に燃焼ガス採取口を
設け、あるいはシリンダ内圧力計測用に口が設けてある
場合はその口に１サイクル毎にクランク角度又はシリン
ダ内圧力により開閉時期が制御されたガス採取弁を設け
る。また、このガス採取弁に作用するシリンダ内圧力に
よる弁筐体の変形量により、公知のセンサでこの圧力を
計測できるようにするため、弁に掛かる力をシリンダ圧
力のみとなるよう外力を絶縁する柔軟な配管部分を有す
るガス採取管を設け公知のガス分析器に導入するように
した往復動エンジンのシリンダ内圧力が計測可能な燃焼
ガス採取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11143789A JP2000298080A (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 往復動エンジンシリンダ内圧力計測可能な燃焼ガス採取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11143789A JP2000298080A (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 往復動エンジンシリンダ内圧力計測可能な燃焼ガス採取装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000298080A true JP2000298080A (ja) | 2000-10-24 |
Family
ID=15347037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11143789A Pending JP2000298080A (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 往復動エンジンシリンダ内圧力計測可能な燃焼ガス採取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000298080A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103759989A (zh) * | 2014-01-27 | 2014-04-30 | 吉林大学 | 发动机排气单循环采样系统 |
| WO2014098156A1 (ja) * | 2012-12-19 | 2014-06-26 | イマジニアリング株式会社 | 計測器具、計測システム、及び計測方法 |
| CN106207843A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-07 | 山东惠工电气股份有限公司 | 一种gis设备内sf6在线取样装置 |
| CN112378715A (zh) * | 2020-11-29 | 2021-02-19 | 同济大学 | 一种水冷式燃气取样耙 |
| CN113776841A (zh) * | 2021-11-12 | 2021-12-10 | 苏州英特模汽车科技有限公司 | 一种带尾气收集装置的发动机在线测试系统 |
-
1999
- 1999-04-15 JP JP11143789A patent/JP2000298080A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014098156A1 (ja) * | 2012-12-19 | 2014-06-26 | イマジニアリング株式会社 | 計測器具、計測システム、及び計測方法 |
| JP2014118942A (ja) * | 2012-12-19 | 2014-06-30 | Imagineering Inc | 計測器具、計測システム、及び計測方法 |
| CN103759989A (zh) * | 2014-01-27 | 2014-04-30 | 吉林大学 | 发动机排气单循环采样系统 |
| CN106207843A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-07 | 山东惠工电气股份有限公司 | 一种gis设备内sf6在线取样装置 |
| CN106207843B (zh) * | 2016-08-30 | 2018-08-17 | 山东惠工电气股份有限公司 | 一种gis设备内sf6在线取样装置 |
| CN112378715A (zh) * | 2020-11-29 | 2021-02-19 | 同济大学 | 一种水冷式燃气取样耙 |
| CN112378715B (zh) * | 2020-11-29 | 2022-04-05 | 同济大学 | 一种水冷式燃气取样耙 |
| CN113776841A (zh) * | 2021-11-12 | 2021-12-10 | 苏州英特模汽车科技有限公司 | 一种带尾气收集装置的发动机在线测试系统 |
| CN113776841B (zh) * | 2021-11-12 | 2022-03-01 | 苏州英特模汽车科技有限公司 | 一种带尾气收集装置的发动机在线测试系统 |
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