JPH0562202B2 - - Google Patents
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- JPH0562202B2 JPH0562202B2 JP59073618A JP7361884A JPH0562202B2 JP H0562202 B2 JPH0562202 B2 JP H0562202B2 JP 59073618 A JP59073618 A JP 59073618A JP 7361884 A JP7361884 A JP 7361884A JP H0562202 B2 JPH0562202 B2 JP H0562202B2
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- Japan
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- blow
- exhaust
- phenomenon
- exhaust valve
- intake
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
- F01L3/24—Safety means or accessories, not provided for in preceding sub- groups of this group
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
- F02B77/08—Safety, indicating, or supervising devices
- F02B77/082—Safety, indicating, or supervising devices relating to valves
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、内燃機関の吸気弁または排気弁に
おける吹き抜け現象を監視するための装置に関す
る。
おける吹き抜け現象を監視するための装置に関す
る。
排気弁側から見た内燃機関の燃焼室周りの構成
を第１図に示す。第１図において、燃焼室はシリ
ンダ蓋１０とライナ１２とにより構成されてい
る。シリンダ蓋１０には、排気弁筐１８が取り付
けられ、その中に排気弁１６が上下方向に摺動可
能に設置されている。排気弁筐１８には、排気枝
管２０が接続され、更に排気管２２が接続されて
いる。
を第１図に示す。第１図において、燃焼室はシリ
ンダ蓋１０とライナ１２とにより構成されてい
る。シリンダ蓋１０には、排気弁筐１８が取り付
けられ、その中に排気弁１６が上下方向に摺動可
能に設置されている。排気弁筐１８には、排気枝
管２０が接続され、更に排気管２２が接続されて
いる。
排気弁１６の吹き抜け現象は、第２図に示すよ
うに、排気弁１６のフエイス部１６ａの一部が燃
焼ガスにより高温腐食されるなどして、凹状の穴
２４が明くことにより生じるもので、排気弁１６
のフエイス部１６ａと排気弁筐１８のシート面１
８ａとの気密性が悪くなつて、爆発行程中の燃焼
ガス２５がこの吹き抜け穴２４から漏出する現象
である。この吹き抜け現象がひとたび生じると、
その吹き抜けによる侵蝕で、吹き抜け穴２４が
増々大きくなり、出力の低下をきたしたりするの
で、早期に発見することが望まれている。
うに、排気弁１６のフエイス部１６ａの一部が燃
焼ガスにより高温腐食されるなどして、凹状の穴
２４が明くことにより生じるもので、排気弁１６
のフエイス部１６ａと排気弁筐１８のシート面１
８ａとの気密性が悪くなつて、爆発行程中の燃焼
ガス２５がこの吹き抜け穴２４から漏出する現象
である。この吹き抜け現象がひとたび生じると、
その吹き抜けによる侵蝕で、吹き抜け穴２４が
増々大きくなり、出力の低下をきたしたりするの
で、早期に発見することが望まれている。
従来の排気弁の吹き抜け現象を検知する方法
は、排気枝管２０内に温度計２６を設置し、燃焼
ガスの吹き抜け時に異常に高い温度が計測される
ことを利用して検知していた。しかし、この方法
は、排気弁１６の吹き抜け穴２４が相当大きくな
り、吹き抜けガス２５の熱容量が大きくならない
と、検知することが不可能であつた。
は、排気枝管２０内に温度計２６を設置し、燃焼
ガスの吹き抜け時に異常に高い温度が計測される
ことを利用して検知していた。しかし、この方法
は、排気弁１６の吹き抜け穴２４が相当大きくな
り、吹き抜けガス２５の熱容量が大きくならない
と、検知することが不可能であつた。
また、吸気弁の吹き抜け現象は、シリンダ蓋１
０が低温腐触され、凹状の穴が明き、その穴を燃
焼ガスが吹き抜ける現象である。この現象がひと
たび生じると、吹き抜け穴を燃焼ガスが吹き抜け
て侵蝕が増々ひどくなり、吸気弁のフエイス部に
も穴が明くようになる。
０が低温腐触され、凹状の穴が明き、その穴を燃
焼ガスが吹き抜ける現象である。この現象がひと
たび生じると、吹き抜け穴を燃焼ガスが吹き抜け
て侵蝕が増々ひどくなり、吸気弁のフエイス部に
も穴が明くようになる。
従来の吸気弁の吹き抜け現象を検知する方法
は、燃焼ガスの吹き抜けにより吸気管が加熱する
ことを利用して、吸気管の温度を検知することに
より行なつていた。しかし、この場合にも、吹き
抜け穴が相当大きくならないと、検知することが
不可能であつた。
は、燃焼ガスの吹き抜けにより吸気管が加熱する
ことを利用して、吸気管の温度を検知することに
より行なつていた。しかし、この場合にも、吹き
抜け穴が相当大きくならないと、検知することが
不可能であつた。
この発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、吸気弁または排気弁の吹き抜け現象を早期に
発見することのできる吹き抜け監視装置を提供す
ることを目的とするものである。
で、吸気弁または排気弁の吹き抜け現象を早期に
発見することのできる吹き抜け監視装置を提供す
ることを目的とするものである。
この発明は、吸気弁または排気弁背後における
吸気ポートまたは排気ポートにおいて、吹き抜け
ガスの火炎の光を検出することにより、ごく初期
の段階であつても吹き抜け現象を検知できるよう
にしたものである。吸気ポートまたは排気ポート
で観測される火炎は吹き抜けガスによるもの以外
に、通常の吸気行程または排気行程で弁が開くと
きに観測されるものが含まれるが、例えば以下の
実施例で示すように、クランク角によつて検出タ
イミングを制御することにより、吹き抜けガスに
よる火炎を検出することができる。
吸気ポートまたは排気ポートにおいて、吹き抜け
ガスの火炎の光を検出することにより、ごく初期
の段階であつても吹き抜け現象を検知できるよう
にしたものである。吸気ポートまたは排気ポート
で観測される火炎は吹き抜けガスによるもの以外
に、通常の吸気行程または排気行程で弁が開くと
きに観測されるものが含まれるが、例えば以下の
実施例で示すように、クランク角によつて検出タ
イミングを制御することにより、吹き抜けガスに
よる火炎を検出することができる。
この発明を４サイクル内燃機関の排気弁に適用
した場合の一実施例を第３図に示す。
した場合の一実施例を第３図に示す。
第３図において、シリンダ蓋１０には、排気弁
筐１８が取り付けられて、その中に排気弁１６が
上下方向に摺動可能に取り付けられている。排気
弁筐１８とシリンダ筐１０には、それらを貫通し
て孔３０が形成され、そこに耐熱性の光フアイバ
ー３２が差し込まれて、固定されている。光フア
イバー３２の先端は排気弁１６のフエイス部１６
ａの背後に形成された排気ポート３３に臨んでお
り、シリンダ内から排気ポート３３に流出してく
る吹き抜けガス２５の火炎が検出されるようにな
つている。
筐１８が取り付けられて、その中に排気弁１６が
上下方向に摺動可能に取り付けられている。排気
弁筐１８とシリンダ筐１０には、それらを貫通し
て孔３０が形成され、そこに耐熱性の光フアイバ
ー３２が差し込まれて、固定されている。光フア
イバー３２の先端は排気弁１６のフエイス部１６
ａの背後に形成された排気ポート３３に臨んでお
り、シリンダ内から排気ポート３３に流出してく
る吹き抜けガス２５の火炎が検出されるようにな
つている。
光フアイバー３２で検出された光は、光パワー
メータ３４に導かれる。光パワーメータ３４は、
入力された光をその光量に応じた大きさの電気信
号に変換するもので、フオトダイオードやフオト
トランジスタなどの光センサで構成されている。
光パワーメータ３４の出力信号は制御装置３６に
入力される。
メータ３４に導かれる。光パワーメータ３４は、
入力された光をその光量に応じた大きさの電気信
号に変換するもので、フオトダイオードやフオト
トランジスタなどの光センサで構成されている。
光パワーメータ３４の出力信号は制御装置３６に
入力される。
クランク角検出センサ３８は、通常の排気時に
おける燃焼ガスの火炎を吹き抜け現象によるもの
と誤検出するのを防止するため、クランク角を検
出して、吹き抜け現象を検出するタイミングを指
示するものである。すなわち、例えば第４図ａに
示すように、吸気弁が閉じてから排気弁１６が開
くまでの圧縮行程から爆発行程に至る角度θの範
囲を、吹き抜け現象を検出するタイミングとして
指示する。このクランク角検出センサ３８は、例
えば、クランク軸４０に取り付けられたフライホ
イール４２にマーキングを付し、これを光センサ
で検出することにより（ただしクランク軸４０の
２回転で１回検出するようにする）、上記角度θ
の検出を行なう。
おける燃焼ガスの火炎を吹き抜け現象によるもの
と誤検出するのを防止するため、クランク角を検
出して、吹き抜け現象を検出するタイミングを指
示するものである。すなわち、例えば第４図ａに
示すように、吸気弁が閉じてから排気弁１６が開
くまでの圧縮行程から爆発行程に至る角度θの範
囲を、吹き抜け現象を検出するタイミングとして
指示する。このクランク角検出センサ３８は、例
えば、クランク軸４０に取り付けられたフライホ
イール４２にマーキングを付し、これを光センサ
で検出することにより（ただしクランク軸４０の
２回転で１回検出するようにする）、上記角度θ
の検出を行なう。
制御回路３６は、光パワーメータ３４から出力
される火炎の検出信号と、クランク角検出センサ
３８から出力されるクランク角検出信号を入力
し、吹き抜け現象を検出するものである。すなわ
ち、制御回路３６は、火炎検出信号をゲート回路
（アナログスイツチ）４４に入力し、クランク角
検出センサ３８が前記角度θを検出している区間
でゲート回路４４をオンして、火炎検出信号を出
力する。ゲート回路４４に入力される火炎検出信
号は、第４図ｂに示すように、吹き抜け現象によ
るもの（で示す）のほか、通常の排気によるも
の（で示す）が含まれるが、通常の排気による
ものは、ここで判断されるので、ゲート回路４４
からは、第４図ｄに示すように、吹き抜け現象に
よるもののみが出力される。
される火炎の検出信号と、クランク角検出センサ
３８から出力されるクランク角検出信号を入力
し、吹き抜け現象を検出するものである。すなわ
ち、制御回路３６は、火炎検出信号をゲート回路
（アナログスイツチ）４４に入力し、クランク角
検出センサ３８が前記角度θを検出している区間
でゲート回路４４をオンして、火炎検出信号を出
力する。ゲート回路４４に入力される火炎検出信
号は、第４図ｂに示すように、吹き抜け現象によ
るもの（で示す）のほか、通常の排気によるも
の（で示す）が含まれるが、通常の排気による
ものは、ここで判断されるので、ゲート回路４４
からは、第４図ｄに示すように、吹き抜け現象に
よるもののみが出力される。
ゲート回路４４の出力は、平滑回路４６におい
て、第４図ｄに示すように平滑化される。この平
滑回路４６は、吹き抜け穴２４によるものでない
別の原因による突発的な吹き抜けを誤検出するの
を防止するのと、信号の平均をとつて、光量すな
わち吹き抜け穴２４のおおよその大きさを知るた
めに用いられる。平滑回路４６の出力は、そのま
ま表示装置４８に送られて、光量が表示されるほ
か、コンパレータ５０に入力されて、設定された
レベルVrを越えた場合、吹き抜け現象が生じた
と判断して、コンパレータ５０の出力が第４図ｅ
に示すように、“１”になつて、警報器５２によ
り警報を発する。
て、第４図ｄに示すように平滑化される。この平
滑回路４６は、吹き抜け穴２４によるものでない
別の原因による突発的な吹き抜けを誤検出するの
を防止するのと、信号の平均をとつて、光量すな
わち吹き抜け穴２４のおおよその大きさを知るた
めに用いられる。平滑回路４６の出力は、そのま
ま表示装置４８に送られて、光量が表示されるほ
か、コンパレータ５０に入力されて、設定された
レベルVrを越えた場合、吹き抜け現象が生じた
と判断して、コンパレータ５０の出力が第４図ｅ
に示すように、“１”になつて、警報器５２によ
り警報を発する。
〔〕 上記実施例では、クランク角を検出して火
炎検出のタイミングを制御することにより、排
気ポート３３で観測される火炎全部の中から吹
き抜け現象によるものを割り出すようにした
が、吹き抜け現象による火炎を割り出す方法
は、これ以外にも、例えば次のようなものが考
えられる。
炎検出のタイミングを制御することにより、排
気ポート３３で観測される火炎全部の中から吹
き抜け現象によるものを割り出すようにした
が、吹き抜け現象による火炎を割り出す方法
は、これ以外にも、例えば次のようなものが考
えられる。
(イ) レベル差により割り出す方法
第４図ｂに示すように、通常の排気時の火
炎の強度と、吹き抜け現象による火炎の
強度はレベル差があるから、通常の排気時の
火炎と判断されるレベルを設定し、それ以
上のものを除外することにより、吹き抜け現
象による火炎を割り出すことができる。
炎の強度と、吹き抜け現象による火炎の
強度はレベル差があるから、通常の排気時の
火炎と判断されるレベルを設定し、それ以
上のものを除外することにより、吹き抜け現
象による火炎を割り出すことができる。
(ロ) １サイクル中に検出される火炎の数を調べ
ることにより割り出す方法 第４図ｂに示すように、吹き抜け現象が生
じているときは吸入から排気に至る１サイク
ル中に２度火炎が生じ、吹き抜けが生じてな
いときは、通常の排気による火炎のみが検
出されるから、１サイクル中に検出される火
炎の数により、吹き抜け現象による火炎を
割り出すことができる。
ることにより割り出す方法 第４図ｂに示すように、吹き抜け現象が生
じているときは吸入から排気に至る１サイク
ル中に２度火炎が生じ、吹き抜けが生じてな
いときは、通常の排気による火炎のみが検
出されるから、１サイクル中に検出される火
炎の数により、吹き抜け現象による火炎を
割り出すことができる。
(ハ) 波形により割り出す方法
吹き抜け現象が生じたとき、火炎検出信号
は、第４図ｂに示すような波形となるから、
このパターンを検出することにより、吹き抜
け現象による火炎を割り出すことができ
る。
は、第４図ｂに示すような波形となるから、
このパターンを検出することにより、吹き抜
け現象による火炎を割り出すことができ
る。
〔〕 上記実施例では、この発明を４サイクル内
燃機関に適用した場合について示したが、２サ
イクル内燃機関の場合には、検出タイミングを
第５図に示すように、排気行程時を除いたクラ
ンク角θ′の範囲に設定して、同様に検出を行な
うようにすればよい。
燃機関に適用した場合について示したが、２サ
イクル内燃機関の場合には、検出タイミングを
第５図に示すように、排気行程時を除いたクラ
ンク角θ′の範囲に設定して、同様に検出を行な
うようにすればよい。
〔〕 上記実施例では、この発明を排気弁に適用
した場合について示したが、吸気弁に適用する
場合も第３図と同様の構成で吹き抜け現象を検
出することができる。
した場合について示したが、吸気弁に適用する
場合も第３図と同様の構成で吹き抜け現象を検
出することができる。
〔〕 上記実施例では、排気ポート３３の光を光
フアイバー３２を介して光センサ（光パワーメ
ータ３４）に導くようにしたが、光センサとし
て耐熱性のものを用いれば、これを直接排気ポ
ート３３に設置することも可能である。
フアイバー３２を介して光センサ（光パワーメ
ータ３４）に導くようにしたが、光センサとし
て耐熱性のものを用いれば、これを直接排気ポ
ート３３に設置することも可能である。
以上説明したように、この発明によれば、弁背
後の吸気ポートや排気ポートの光を検出して吹き
抜け現象を検知するようにしたので、吹き抜け現
象のごく初期の段階でも検出することが可能とな
る。
後の吸気ポートや排気ポートの光を検出して吹き
抜け現象を検知するようにしたので、吹き抜け現
象のごく初期の段階でも検出することが可能とな
る。
また、実施例で示したように、光フアイバーを
介して検出すれば吸気ポートや排気ポートでの光
センサ取り付けスペースが小さくてすみ、設計上
有利であるとともに、光センサを振動が大きく高
温の燃焼室から遠ざけることができ、装置の信頼
性を高めることができる。
介して検出すれば吸気ポートや排気ポートでの光
センサ取り付けスペースが小さくてすみ、設計上
有利であるとともに、光センサを振動が大きく高
温の燃焼室から遠ざけることができ、装置の信頼
性を高めることができる。
第１図は排気弁側から見た内燃機関の燃焼室周
りの構成を示す断面図、第２図は排気弁１６にお
ける吹き抜け現象を示す図、第３図はこの発明の
一実施例を示す図で、排気弁周辺の断面図および
制御系統を示すブロツク図、第４図は第３図の制
御系統の動作説明図、第５図は２サイクル内燃機
関の場合の吹き抜け現象を検出するクランク角の
タイミングの一例を示す図である。 １０……シリンダ蓋、１２……ライナ、１６…
…排気弁、１６ａ……排気弁フエイス部、１８…
…排気弁筐、１８ａ……排気弁筐シール部、２０
……排気枝管、２２……排気管、２４……吹き抜
け管、２５……吹き抜けガス、２６……温度計、
３２……光フアイバー、３３……排気ポート、３
８……クランク角検出センサ、４０……クランク
シヤフト、４２……フライホイール、……排気
による火炎検出信号、……吹き抜け現象による
火炎検出信号。
りの構成を示す断面図、第２図は排気弁１６にお
ける吹き抜け現象を示す図、第３図はこの発明の
一実施例を示す図で、排気弁周辺の断面図および
制御系統を示すブロツク図、第４図は第３図の制
御系統の動作説明図、第５図は２サイクル内燃機
関の場合の吹き抜け現象を検出するクランク角の
タイミングの一例を示す図である。 １０……シリンダ蓋、１２……ライナ、１６…
…排気弁、１６ａ……排気弁フエイス部、１８…
…排気弁筐、１８ａ……排気弁筐シール部、２０
……排気枝管、２２……排気管、２４……吹き抜
け管、２５……吹き抜けガス、２６……温度計、
３２……光フアイバー、３３……排気ポート、３
８……クランク角検出センサ、４０……クランク
シヤフト、４２……フライホイール、……排気
による火炎検出信号、……吹き抜け現象による
火炎検出信号。
Claims (1)
- １ 吸気弁または排気弁の背後の吸気ポートまた
は排気ポートに臨んで、シリンダ内から当該吸気
ポートまたは排気ポートに流出してくる吹き抜け
ガスの火炎の光を検出する手段を具備してなる内
燃機関における吸気弁または排気弁の吹き抜け監
視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7361884A JPS60216015A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | 内燃機関における吸気弁または排気弁の吹き抜け監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7361884A JPS60216015A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | 内燃機関における吸気弁または排気弁の吹き抜け監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60216015A JPS60216015A (ja) | 1985-10-29 |
| JPH0562202B2 true JPH0562202B2 (ja) | 1993-09-08 |
Family
ID=13523499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7361884A Granted JPS60216015A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | 内燃機関における吸気弁または排気弁の吹き抜け監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60216015A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI70981C (fi) * | 1984-10-26 | 1986-10-27 | Waertsilae Oy Ab | Anordning foer oevervakning av en foerbraenningsmotors funktion |
| DE102005004248A1 (de) | 2005-01-28 | 2006-08-03 | Johann A. Krause Maschinenfabrik Gmbh | Verfahren zur Ermittlung mindestens der Position eines bewegten Bauteils eines Antriebsaggregats, wie Verbrennungsmotor, Getriebe oder dergleichen |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5957137A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-02 | Japanese National Railways<Jnr> | 光フアイバを用いた往復動内燃機関シリンダ内部の燃焼状況検知方法 |
-
1984
- 1984-04-11 JP JP7361884A patent/JPS60216015A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60216015A (ja) | 1985-10-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |