JPH01110207A - ピストンリング摩耗計測方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば内燃機関や圧縮機等のピストンリング
の摩耗状況を検知するためのピストンリング摩耗計測方
式に関する。

〔従来の技術〕

従来のエンジン等のピストンに取付けられるピストンリ
ングの摩耗量の計測は、第４図に示すようにピストンの
リング溝に挿入する前にあらかじめマイクロメータＩＩ
によりピストンリングＣの厚さを測定しておき、エンジ
ン等を任意時間運転後エンジンを開放し再び上記のピス
トンリングＣを取り出し上記と同様にピストンリングＣ
の厚さを測定し、上記の運転前後のピストンリングＣの
厚さの差を求めて行っていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

、従来のエンジン等のピストンリングの摩耗量の計測に
おいては、エンジン等を任意時間運転した後停止してピ
ストンをシリンダライナより抜き出し更にピストンリン
グをピストンより取り外す必要があるために多大な費用
と時間がか−った。また近年舶用エンジン等においては
、長期間の無開放運転が要求され、エンジンを停止、開
放することな−くピストンリングの摩耗量の推移を把握
することが必要となってきているが、従来の方法ではこ
れを行うことは不可能であった。

本発明は上記の問題点を解決しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、エンジン等に用いる片面が中心に向って傾斜
するピストンリングの摩耗量の計測において、シリンダ
ライナの側壁を横断する貫通孔の中に端部がシリンダ内
部に向けて埋込まれた入射光用光ファイバと反射光用光
ファイバ、上記の入射光用光ファイバの他端が接続され
た光源、上記の反射光用光ファイバの他端が接続された
受光器、上記ピストンリングがはめ込まれたピストンの
移動速度を検出する速度検出器および上記の受光器と速
度検出器が電線により接続された演算装置から成る計測
装置を備え、上記の入射光用光ファイバと反射光用光フ
ァイバの先端をピストンリングが通過する際に光源より
送られ入射光用光ファイバを発射した光の反射光を受光
器でとらえ、上記反射光の受光時間を測定し、同受光時
間と上記速度検出器が検出したピストンの移動速度より
ピストンリングの幅を算出し、更に同ピストンリングの
幅の減少量とピストンリングの傾斜角度よりピストンリ
ングの摩耗量を求める。

〔作用〕

上記において、光源より送られ入射光用光ファイバの端
部を発射した光がピストンリングに当たる位置にピスト
ンリングがある場合には、上記の光はピストンリングに
よって反射され、その反射光は反射光用光ファイバによ
って受光され受光器で電気信号に変換されて演算装置に
送られる。上記演算装置では上記の電気信号よりピスト
ンリングが光を反射している時間を算出すると共に上記
の速度検出器より送られた電気信号によってピストンの
移動速度を算出し、上記のピストンの移動速度とピスト
ンリングの光の反射時間よりピストンリングの幅を算出
している。

上記のようにして算出されたピストンリングの幅は運転
開始前のものとの差が求められ、更に上記のピストンリ
ングは片面が中心に向って傾斜しており一定の傾斜角度
をもっているため上記のピストンリングの幅の差と傾斜
角度を用いて上記の演算装置によってピストンリングの
摩耗量を求めている。

上記により、ピストンリングの摩耗状況が常時監視でき
るようになったために顯繁にエンジン等を開放する必要
がなくなり、またピストンリングの交換時期も予測可能
となったためにエンジン等の信転性も向上した。

〔実施例〕

本発明の一実施例の装置を第１図および第２図に示す。

第１図および第２図に示す本実施例の装置は、シリンダ
ライナＢの側壁を横断する貫通孔の中に端部がシリンダ
内部に向けて埋め込まれた入射光用光ファイバ１と反射
光用光ファイバ２、上記の入射光用光ファイバ１の他端
が接続された光源３、上記の反射光用光ファイバ２の他
端が接続された受光器４゛、エンジン等のフライホイー
ルＤに取付けられたマーカ９に対応する位置に設置され
増幅器８に電線により接続されたマーク検出用センサ７
、上記の増幅器８と受光器４がＡ／Ｄ変換器５を介して
電線により接続された演算器６から成る計測装置を備え
ており、ピストンリングＣの摩耗量の計測は、まず、上
記計測装置を用いてエンジン等の上記ピストンリングＣ
の幅を測定し、その後上記運転開始前と運転状態とにお
けるピストンリングＣの幅の差を求め、その差より上記
演算器６がピストンリングＣの摩耗量を算出することに
よって行っている。

上記において、光源３より送られ入射光用光ファイバ１
の端部を発射した光がピストンリングＣに当る位置にピ
ストンリングＣがある場合には、上記の光はピストンリ
ングＣによって反射され、その反射光は反射光用光ファ
イバ２によって受光され受光器４で電気信号に変換され
、Ａ／Ｄ変換器５でディジタル変換された後演算器６に
送られる。また上記マーク検出センサ７はフライホイー
ルＤに設置されたマーカ９を検出すると電気信号を増幅
器８に送り、上記電気信号は増幅されＡ／Ｄ変換器５で
ディジタル変換され演算器６に送られる。上記の信号を
受けた演算器６は受光器４からの電気信号よりピストン
リングＣが光を反射している時間を求め、またマーク検
出用センサ７からの電気信号よりピストンＡの移動速度
を求め、上記の光の反射時間とピストンＡの移動速度よ
りピストンリングＣの幅を算出する。

上記によるピストンリングＣの幅の測定はエンジン等の
運転開始前と運転状態で行われ、運転開始前に測定され
た値は演算器６内に記憶されていて、運転状態で測定さ
れた値との差が上記演算器６によって求められる。

上記のようにして運転開始前と運転状態とにおけるピス
トンリングＣの幅の差が求められると上記のピストンリ
ングは片面が中心に向って傾斜しているためにピストン
リングＣの摩耗量は第３図に示すように摩耗量をｔ、ピ
ストンリングの傾斜角をθ、運転開始前のピストンリン
グＣの幅を７！１．運転状態でのピストンリングＣの幅
をＩｔ２，１．、と１２の差をΔβとすると摩耗量ｔは
次式で表わされる。

ｔａｎθ 上記演算器６は上記の式によりピストンリングＣの摩耗
量を算出しデイスプレィに出力している。

上記により、ピストンリングの摩耗状況が常時監視でき
るようになったため頻繁にエンジン等を開放する必要が
なくなり、またピストンリングの交換時期も予測可能と
なったためエンジン等の信頼性も向上した。

〔発明の効果〕

本発明においては、エンジン等のシリンダライナに端部
が埋込まれた入射光用光ファイバと反射光用光ファイバ
等より成る計測装置を備え、同計測装置を用いてエンジ
ン等の運転開始前と運転状態とのピストンリングの幅の
差を求め、その差よりピストンリングの摩耗量を算出で
きるようにしたことにより、ピストンリングの摩耗状況
が常時監視できるようになったため頻繁にエンジン等を
開放する必要がなくなり、またピストンリングの交換時
期も予測可能となったためエンジン等の信頼性も向上し
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は第１図の
ｎ−ｎ矢視図、第３図は上記一実施例の摩耗量算出のた
めの説明図、第４図は従来の技術の説明図である。 １・・・入射光用光ファイバ、２・・・反射光用光ファ
イバ、３・・・光源、４・・・受光器、５・・・Ａ／Ｄ
変換器、６・・・演算器、７・・・マーク検出用センサ
、８・・・増幅器、９・・・マーカ、！１・・・マイク
ロメータ 代理人　弁理士　　坂　間　　　院 外２名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　エンジン等に用いる片面が中心に向って傾斜するピス
   トンリングの摩耗量の計測において、シリンダライナの
   側壁を横断する貫通孔の中に端部がシリンダ内部に向け
   て埋め込まれた入射光用光ファイバと反射光用光ファイ
   バ、上記の入射光用光ファイバの他端が接続された光源
   、上記の反射光用光ファイバの他端が接続された受光器
   、上記ピストンリングがはめ込まれたピストンの移動速
   度を検出する速度検出器および上記の受光器と速度検出
   器が電線により接続された演算装置から成る計測装置を
   備え、上記の入射光用光ファイバと反射光用光ファイバ
   の先端をピストンリングが通過する際に光源より送られ
   入射光用光ファイバを発射した光の反射光を受光器でと
   らえ、上記反射光の受光時間を測定し、同受光時間と上
   記速度検出器が検出したピストンの移動速度よりピスト
   ンリングの幅を算出し、更に同ピストンリングの幅の減
   少量とピストンリングの傾斜角度よりピストンリングの
   摩耗量を求めることを特徴とするリング摩耗計測方式。