JPH0242189B2 - - Google Patents
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- JPH0242189B2 JPH0242189B2 JP57198872A JP19887282A JPH0242189B2 JP H0242189 B2 JPH0242189 B2 JP H0242189B2 JP 57198872 A JP57198872 A JP 57198872A JP 19887282 A JP19887282 A JP 19887282A JP H0242189 B2 JPH0242189 B2 JP H0242189B2
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- rings
- gas
- piston
- liner
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/0061—Force sensors associated with industrial machines or actuators
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/02—Details or accessories of testing apparatus
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は内燃機関のピストン摩擦力測定装置の
改良に関するものである。
改良に関するものである。
［従来の技術］
ピストン摩擦力測定装置は特開昭56−22921号
公報によつて公知である。その公知装置はシリン
ダをシリンダブロツクに対して相対変位可能に支
持し、その相対変位を検出する検出装置をシリン
ダとシリンダブロツク間に取付け、その変位を検
出してピストン摩擦力を測定するものであるが、
ピストンが上死点にあるときのガス圧によるシリ
ンダの変形を防止するため、シリンダ上部を密封
するためのＯリングを保持するＯリングホルダを
シリンダブロツクに固着してシリンダヘツドから
分離し、そのＯリングを収容する溝をシリンダの
内壁とＯリングホルダの双方にまたがつて設け、
その溝にＯリングを収容し、Ｏリングホルダとシ
リンダヘツドの間にシリンダ内に連通する空間を
設け、その空間の外周部に耐熱性のシールリング
を嵌着し、シリンダ内のガス圧力が作用するシリ
ンダ及びＯリングホルダの上下方向の受圧面積を
等しくし、前記シリンダ及びシリンダブロツクに
作用するガス圧力が上下方向に均等となるように
していた。
公報によつて公知である。その公知装置はシリン
ダをシリンダブロツクに対して相対変位可能に支
持し、その相対変位を検出する検出装置をシリン
ダとシリンダブロツク間に取付け、その変位を検
出してピストン摩擦力を測定するものであるが、
ピストンが上死点にあるときのガス圧によるシリ
ンダの変形を防止するため、シリンダ上部を密封
するためのＯリングを保持するＯリングホルダを
シリンダブロツクに固着してシリンダヘツドから
分離し、そのＯリングを収容する溝をシリンダの
内壁とＯリングホルダの双方にまたがつて設け、
その溝にＯリングを収容し、Ｏリングホルダとシ
リンダヘツドの間にシリンダ内に連通する空間を
設け、その空間の外周部に耐熱性のシールリング
を嵌着し、シリンダ内のガス圧力が作用するシリ
ンダ及びＯリングホルダの上下方向の受圧面積を
等しくし、前記シリンダ及びシリンダブロツクに
作用するガス圧力が上下方向に均等となるように
していた。
［発明が解決しようとする課題］
公知装置はシリンダ上部を密封するためのＯリ
ングを保持するＯリングホルダをシリンダブロツ
クに固着してシリンダヘツドから分離し、Ｏリン
グホルダとシリンダヘツドの間にシリンダ内に連
通する空間を設け、その空間に耐熱性のシールリ
ングを嵌着する構成のため、シリンダヘツド、シ
リンダブロツク、ピストンを加工しなければなら
ず、又、その加工したところへ取付けるＯリング
ホルダとシールリングを新たに製作しなければな
らなかつたが、加工時に要する費用が多大な上
に、取付時に手間がかかり測定が容易ではないと
いう問題があつた。
ングを保持するＯリングホルダをシリンダブロツ
クに固着してシリンダヘツドから分離し、Ｏリン
グホルダとシリンダヘツドの間にシリンダ内に連
通する空間を設け、その空間に耐熱性のシールリ
ングを嵌着する構成のため、シリンダヘツド、シ
リンダブロツク、ピストンを加工しなければなら
ず、又、その加工したところへ取付けるＯリング
ホルダとシールリングを新たに製作しなければな
らなかつたが、加工時に要する費用が多大な上
に、取付時に手間がかかり測定が容易ではないと
いう問題があつた。
本発明はこの問題点を解決するためになされた
ものであり、その目的とするところは、シリンダ
ブロツク等を加工しなくてもシリンダに作用する
ガス圧の影響を受けずにピストン摩擦力の測定が
可能な装置を提供することにある。
ものであり、その目的とするところは、シリンダ
ブロツク等を加工しなくてもシリンダに作用する
ガス圧の影響を受けずにピストン摩擦力の測定が
可能な装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
前記目的を達成するため、本発明が採用する手
段は、第１図に示すように、内燃機関のシリンダ
２を三段のＯリング１１，１３，１４を介してラ
イナ３又はブロツク９に変位可能に内嵌し、シリ
ンダ２をライナ３又はブロツク９に設けた荷重ピ
ツクアツプ５のみで支持し、シリンダ内のガス圧
を前記シリンダに設けたガス貫通孔７を通してそ
の内部から中及び下段のＯリング１３，１４で囲
まれた外周部に導くことによりシリンダに背圧を
かけ、シリンダの上端面に作用する圧力と背圧が
バランスするように各Ｏリングを設定し、荷重ピ
ツクアツプを通じてシリンダに作用する軸方向の
力を測定するようにしたことにある。
段は、第１図に示すように、内燃機関のシリンダ
２を三段のＯリング１１，１３，１４を介してラ
イナ３又はブロツク９に変位可能に内嵌し、シリ
ンダ２をライナ３又はブロツク９に設けた荷重ピ
ツクアツプ５のみで支持し、シリンダ内のガス圧
を前記シリンダに設けたガス貫通孔７を通してそ
の内部から中及び下段のＯリング１３，１４で囲
まれた外周部に導くことによりシリンダに背圧を
かけ、シリンダの上端面に作用する圧力と背圧が
バランスするように各Ｏリングを設定し、荷重ピ
ツクアツプを通じてシリンダに作用する軸方向の
力を測定するようにしたことにある。
［作用］
シリンダ内のガス圧力、特にピストン１が上死
点にあるときの圧力は非常に大きいが、ガス圧力
はシリンダ２に設けたガス貫通孔７からシリンダ
２の外周に導かれて背圧となり、その背圧とシリ
ンダ上端部に作用するガス圧力とがバランスする
から、シリンダに作用するガス圧の影響を受けず
にピストン摩擦力を測定することができる。この
バランスをとるために施される特別な加工はシリ
ンダのガス貫通孔のみであるから、従来のシリン
ダヘツド及びブロツクを加工し、その加工した空
間にＯリングホルダやシールリングを製作して取
付けていたものに比較すると、測定に要する費用
は大幅に節減される。
点にあるときの圧力は非常に大きいが、ガス圧力
はシリンダ２に設けたガス貫通孔７からシリンダ
２の外周に導かれて背圧となり、その背圧とシリ
ンダ上端部に作用するガス圧力とがバランスする
から、シリンダに作用するガス圧の影響を受けず
にピストン摩擦力を測定することができる。この
バランスをとるために施される特別な加工はシリ
ンダのガス貫通孔のみであるから、従来のシリン
ダヘツド及びブロツクを加工し、その加工した空
間にＯリングホルダやシールリングを製作して取
付けていたものに比較すると、測定に要する費用
は大幅に節減される。
［実施例］
本発明の装置を図面に示す実施例に基づいて説
明する。第１図及び第２図に示すように、単気筒
テスト用エンジンのシリンダ２をライナ３に上か
ら挿入し、シリンダ２とライナ３の間にベアリン
グ等の揺れ止め４を嵌着する。シリンダ２の下端
部周面に接圧子２１を固定し、ライナ下端に固定
した支持部材３１と前記接圧子の間に荷重ピツク
アツプをセツトしているが、前記支持部材はブロ
ツクに固定してもよい。シリンダ２の内部にピス
トン１を入れ、シリンダヘツド８で上を覆う。ピ
ストン１にピストンリング６をはめ、その第一圧
力リングの上死点より上の位置においてシリンダ
２にガス貫通孔７をあける。
明する。第１図及び第２図に示すように、単気筒
テスト用エンジンのシリンダ２をライナ３に上か
ら挿入し、シリンダ２とライナ３の間にベアリン
グ等の揺れ止め４を嵌着する。シリンダ２の下端
部周面に接圧子２１を固定し、ライナ下端に固定
した支持部材３１と前記接圧子の間に荷重ピツク
アツプをセツトしているが、前記支持部材はブロ
ツクに固定してもよい。シリンダ２の内部にピス
トン１を入れ、シリンダヘツド８で上を覆う。ピ
ストン１にピストンリング６をはめ、その第一圧
力リングの上死点より上の位置においてシリンダ
２にガス貫通孔７をあける。
シリンダ２の上端部を三段に形成し、その段部
とライナ３の間に三重のガスシール用Ｏリング１
１，１３，１４を設け、中段のＯリング１３の有
効径を最大にする。ガス貫通孔７からシリンダ２
の外周に導かれたガスの背圧はシリンダ２を軸方
向に持上げ、シリンダ２の上端部に作用する圧力
はシリンダ２を軸方向に押し下げる作用をする。
この上下の圧力をバランスさせるため、上中下各
段のＯリング１１，１３，１４の有効径D1、
D3、D4とシリンダの内径D2を次式が成立するよ
うに設定する。
とライナ３の間に三重のガスシール用Ｏリング１
１，１３，１４を設け、中段のＯリング１３の有
効径を最大にする。ガス貫通孔７からシリンダ２
の外周に導かれたガスの背圧はシリンダ２を軸方
向に持上げ、シリンダ２の上端部に作用する圧力
はシリンダ２を軸方向に押し下げる作用をする。
この上下の圧力をバランスさせるため、上中下各
段のＯリング１１，１３，１４の有効径D1、
D3、D4とシリンダの内径D2を次式が成立するよ
うに設定する。
π／４（D12−D22）＝π／４（D32−D42）
シリンダ２の上端に作用する加圧力はシリンダ
２とピストン１の間の摩擦力よりもはるかに大き
いので、加圧力を背圧によりバランスさせない
と、摩擦力を測定することはできない。しかし、
本発明の装置によると、ガス圧力はシリンダ軸方
向の力には関与しないので、シリンダの軸方向に
作用する力はシリンダ２とピストン１すなわちピ
ストンリング６の間の摩擦力のみとなる。したが
つて、ピツクアツプ５を通じてシリンダ２の軸方
向に作用する力を測定すれば、それがそのままピ
ストンの摩擦力になる。
２とピストン１の間の摩擦力よりもはるかに大き
いので、加圧力を背圧によりバランスさせない
と、摩擦力を測定することはできない。しかし、
本発明の装置によると、ガス圧力はシリンダ軸方
向の力には関与しないので、シリンダの軸方向に
作用する力はシリンダ２とピストン１すなわちピ
ストンリング６の間の摩擦力のみとなる。したが
つて、ピツクアツプ５を通じてシリンダ２の軸方
向に作用する力を測定すれば、それがそのままピ
ストンの摩擦力になる。
また、前記ガス貫通孔７を設けることにより、
シリンダ外周の圧力とシリンダ内圧力のバランス
がとれ、特にシリンダ上死点近傍でのシリンダの
変形を防止することができ、正確なピストン摩擦
力の測定が可能となる。
シリンダ外周の圧力とシリンダ内圧力のバランス
がとれ、特にシリンダ上死点近傍でのシリンダの
変形を防止することができ、正確なピストン摩擦
力の測定が可能となる。
図示したエンジンはシリンダボア137mm、スト
ローク135mmの直接噴射式デイーゼルエンジンで
あり、圧力リング３本と油かきリング１本を備え
ている。このエンジンを全負荷、半負荷、無負荷
において一定の回転数（1000RPM）で運転し、
荷重ピツクアツプを通じてシリンダとピストンリ
ングの間の摩擦力のみに基づく軸方向の力を測定
し、第３図にその測定結果を図示した。
ローク135mmの直接噴射式デイーゼルエンジンで
あり、圧力リング３本と油かきリング１本を備え
ている。このエンジンを全負荷、半負荷、無負荷
において一定の回転数（1000RPM）で運転し、
荷重ピツクアツプを通じてシリンダとピストンリ
ングの間の摩擦力のみに基づく軸方向の力を測定
し、第３図にその測定結果を図示した。
第３図から圧縮行程の後半と燃焼行程の前半に
おいてピストンの摩擦力は負荷の影響を受け、負
荷が増すに従い摩擦力も増大することがわかつ
た。又、高いガス圧力が作用する時間は１サイク
ルの中の1/4程度で短いこと、さらに、吸排気行
程では逆に摩擦力が減少するため、摩擦損失に対
する影響は比較的小さいことも判明した。
おいてピストンの摩擦力は負荷の影響を受け、負
荷が増すに従い摩擦力も増大することがわかつ
た。又、高いガス圧力が作用する時間は１サイク
ルの中の1/4程度で短いこと、さらに、吸排気行
程では逆に摩擦力が減少するため、摩擦損失に対
する影響は比較的小さいことも判明した。
［発明の効果］
上記の通り、本発明の装置はガス圧をシリンダ
の内部から外周に導きシリンダに背圧をかけ、そ
の背圧とシリンダに作用する圧力とをバランスさ
せることによりピストン摩擦力の測定がガス圧の
影響を受けないようにしたものであるから、ガス
圧をシリンダヘツドに設けた空間に導き、シリン
ダブロツクに作用する圧力とシリンダに作用する
内圧とをバランスさせていガス圧の影響を受けな
いようにしていた従来の測定装置とは異なり、本
発明の装置はシリンダヘツド等を加工して空間を
設ける必要も、その空間にＯリングホルダとシー
ルリングを取付ける必要もないから、従来のもの
に比較すると測定に要する費用が大幅に節減さ
れ、測定が容易に実施できるという格別の効果が
得られる。
の内部から外周に導きシリンダに背圧をかけ、そ
の背圧とシリンダに作用する圧力とをバランスさ
せることによりピストン摩擦力の測定がガス圧の
影響を受けないようにしたものであるから、ガス
圧をシリンダヘツドに設けた空間に導き、シリン
ダブロツクに作用する圧力とシリンダに作用する
内圧とをバランスさせていガス圧の影響を受けな
いようにしていた従来の測定装置とは異なり、本
発明の装置はシリンダヘツド等を加工して空間を
設ける必要も、その空間にＯリングホルダとシー
ルリングを取付ける必要もないから、従来のもの
に比較すると測定に要する費用が大幅に節減さ
れ、測定が容易に実施できるという格別の効果が
得られる。
第１図は本発明の装置を設けたデイーゼルエン
ジンの要部を示す断面図、第２図は第１図の部分
拡大図、第３図は本発明の装置により測定したピ
ストン摩擦力をクランク角度に対して示す図であ
る。 １：ピストン、２：シリンダ、３：ライナ、
４：揺れ止め、５：荷重ピツクアツプ、６：ピス
トンリング、７：ガス貫通孔、８：シリンダヘツ
ド、９：ブロツク、１１，１３，１４：Ｏリン
グ、２１：接圧子、３１：支持部材。
ジンの要部を示す断面図、第２図は第１図の部分
拡大図、第３図は本発明の装置により測定したピ
ストン摩擦力をクランク角度に対して示す図であ
る。 １：ピストン、２：シリンダ、３：ライナ、
４：揺れ止め、５：荷重ピツクアツプ、６：ピス
トンリング、７：ガス貫通孔、８：シリンダヘツ
ド、９：ブロツク、１１，１３，１４：Ｏリン
グ、２１：接圧子、３１：支持部材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ シリンダ２をライナ３又はブロツク９に設け
た荷重ピツクアツプ５のみで支持し、前記荷重ピ
ツクアツプを通じて前記シリンダに作用する軸方
向の力を測定する装置において、前記シリンダは
上中下三段のＯリング１１，１３，１４を介して
前記ライナ又は前記ブロツクに変位可能に内嵌さ
れ、前記中及び下段のＯリング１３，１４に囲ま
れた外周部と前記シリンダ上端面のガスを通気さ
せるガス貫通孔７を設け、前記三段のＯリングを
前記シリンダの上端面に作用する圧力と前記中及
び下段のＯリングに囲まれた外周部に生ずる背圧
とがバランスするように設定したことを特徴とし
てなる内燃機関のピストン摩擦力測定装置。 ２ シリンダ２とライナ３の間の揺れ止め４を設
けて軸方向にのみ力が作用するようにしたことを
特徴としてなる特許請求の範囲第１項に記載の内
燃機関のピストン摩擦力測定装置。 ３ 上中下三段のガスシール用Ｏリングの有効径
D1、D3、D4とシリンダの内径D2を、 （D12−D22）＝（D32−D42）の関係が成立する
ように設定したことを特徴としてなる特許請求の
範囲第１項又は第２項に記載の内燃機関のピスト
ン摩擦力測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57198872A JPS5988638A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | 内燃機関のピストン摩擦力測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57198872A JPS5988638A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | 内燃機関のピストン摩擦力測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5988638A JPS5988638A (ja) | 1984-05-22 |
| JPH0242189B2 true JPH0242189B2 (ja) | 1990-09-20 |
Family
ID=16398320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57198872A Granted JPS5988638A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | 内燃機関のピストン摩擦力測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5988638A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013543972A (ja) * | 2010-11-09 | 2013-12-09 | アー・ファウ・エル・リスト・ゲー・エム・ベー・ハー | 摩擦測定装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100376687B1 (ko) * | 2000-07-13 | 2003-03-15 | 현대자동차주식회사 | 압력 보상형 부동라이너 장착 구조 |
| KR100394635B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2003-08-14 | 현대자동차주식회사 | 피스톤 마찰력 측정용 라이너 장착 구조 |
| DE102010015883B4 (de) | 2010-03-09 | 2012-12-13 | Technische Universität München | Gaskraftkompensation |
| CN103940599B (zh) * | 2014-04-14 | 2016-10-19 | 浙江大学 | 气动肌肉/气缸综合测试系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6024414B2 (ja) * | 1979-08-01 | 1985-06-12 | 日野自動車株式会社 | ピストンの摩擦力測定装置 |
-
1982
- 1982-11-15 JP JP57198872A patent/JPS5988638A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013543972A (ja) * | 2010-11-09 | 2013-12-09 | アー・ファウ・エル・リスト・ゲー・エム・ベー・ハー | 摩擦測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5988638A (ja) | 1984-05-22 |
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