JPH0617853B2 - ピストン機関のシリンダ潤滑評価装置 - Google Patents
ピストン機関のシリンダ潤滑評価装置Info
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- JPH0617853B2 JPH0617853B2 JP30764886A JP30764886A JPH0617853B2 JP H0617853 B2 JPH0617853 B2 JP H0617853B2 JP 30764886 A JP30764886 A JP 30764886A JP 30764886 A JP30764886 A JP 30764886A JP H0617853 B2 JPH0617853 B2 JP H0617853B2
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- cylinder liner
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- ultrasonic
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Links
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Landscapes
- Testing Of Engines (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は往復動または回転形ピストン機関（内燃機関、
圧縮機など）におけるシリンダとピストン及びピストン
シリンダの潤滑状態を評価するシリンダ潤滑評価装置に
関する。
圧縮機など）におけるシリンダとピストン及びピストン
シリンダの潤滑状態を評価するシリンダ潤滑評価装置に
関する。
ディーゼル機関のシリンダとピストン及びピストンリン
グの潤滑状態を判断するために、従来シリンダライナに
埋め込んだ熱電対によって温度を計測し、ライナ温度変
化から摺動面の潤滑状態を判断し、運転条件の制御、潤
滑油供給量の制御を行なうことによって重大な事故、故
障の発生を防止して来た。
グの潤滑状態を判断するために、従来シリンダライナに
埋め込んだ熱電対によって温度を計測し、ライナ温度変
化から摺動面の潤滑状態を判断し、運転条件の制御、潤
滑油供給量の制御を行なうことによって重大な事故、故
障の発生を防止して来た。
ところで、この手法の場合には温度は一般に応答性が悪
く、エンジン負荷の変化等でも変化するため、シリンダ
ライナとピストンリングの境界潤滑状態の良否あるいは
摩耗の大小を判断できるだけの感度はない。このため、
上記従来の手法では摩耗量の低減や潤滑油量の低減、適
正化等の評価が困難である。
く、エンジン負荷の変化等でも変化するため、シリンダ
ライナとピストンリングの境界潤滑状態の良否あるいは
摩耗の大小を判断できるだけの感度はない。このため、
上記従来の手法では摩耗量の低減や潤滑油量の低減、適
正化等の評価が困難である。
そこで、これらの問題を解消し、摺動面の潤滑状態を評
価するために、シリンダライナとピストンシリンダの摺
動面間距離（または油膜厚さ）あるいは接触の度合等を
超音波の送受信装置により評価する方法がある。
価するために、シリンダライナとピストンシリンダの摺
動面間距離（または油膜厚さ）あるいは接触の度合等を
超音波の送受信装置により評価する方法がある。
このシステムを示したものが第２図、その送・受波子と
摺動面の関係を拡大して示したものが第３図である。
摺動面の関係を拡大して示したものが第３図である。
ここで、１はピストン本体、２はピストンリング、３は
シリンダライナ、４はシリンダカバー、５は排気弁、６
は燃料弁を示し、シリンダライナ３の外周面に超音波送
波子７１を取付け、パルス発生タイミング制御用の同期
装置７３によってクランク角度信号７４をもとに適切な
タイミングに制御して超音波パルス発生送信回路７２か
ら超音波Ｉ０をシリンダライナ内面（摺動面）に向けて
調音波送波子７１より送波する。一方、８１は反射して
来た超音波Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の受波子を示し、これによ
って受取られた信号は受信回路８２で増幅され、表示部
８３に超音波信号波形を表示する。この超音波の摺動面
での反射および透過し、さらにはピストンリング２の背
面での反射を模式的に示したのが第３図である。
シリンダライナ、４はシリンダカバー、５は排気弁、６
は燃料弁を示し、シリンダライナ３の外周面に超音波送
波子７１を取付け、パルス発生タイミング制御用の同期
装置７３によってクランク角度信号７４をもとに適切な
タイミングに制御して超音波パルス発生送信回路７２か
ら超音波Ｉ０をシリンダライナ内面（摺動面）に向けて
調音波送波子７１より送波する。一方、８１は反射して
来た超音波Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の受波子を示し、これによ
って受取られた信号は受信回路８２で増幅され、表示部
８３に超音波信号波形を表示する。この超音波の摺動面
での反射および透過し、さらにはピストンリング２の背
面での反射を模式的に示したのが第３図である。
ここで、送波子７１から同期装置７３でリング通過時に
タイミングを合せて、超音波をパルス状に打込むと超音
波Ｉ０はシリンダライナ３を通り、丁度通過しつつある
ピストンリング２の摺動面に至る。この際、 (i) シリンダライナ３とピストンリング２との間に油
膜があれば、超音波はその一部がシリンダライナ３の摺
動面から反射するとともに、一部は油膜部を通り、ピス
トンリング２の摺動面および背面で反射して、再び油膜
部を通り受波子８１へ帰って来る。
タイミングを合せて、超音波をパルス状に打込むと超音
波Ｉ０はシリンダライナ３を通り、丁度通過しつつある
ピストンリング２の摺動面に至る。この際、 (i) シリンダライナ３とピストンリング２との間に油
膜があれば、超音波はその一部がシリンダライナ３の摺
動面から反射するとともに、一部は油膜部を通り、ピス
トンリング２の摺動面および背面で反射して、再び油膜
部を通り受波子８１へ帰って来る。
(ii) シリンダライナ３とピストンリング２との間に油
膜がなければ、超音波はシリンダライナ３の摺動面から
反射するのみで、ピストンリング２部には伝播せず、こ
のため受波子８１は反射波Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３としてシリ
ンダライナ３の摺動面から反射波Ｒ１，Ｒ２のみを受取
る。
膜がなければ、超音波はシリンダライナ３の摺動面から
反射するのみで、ピストンリング２部には伝播せず、こ
のため受波子８１は反射波Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３としてシリ
ンダライナ３の摺動面から反射波Ｒ１，Ｒ２のみを受取
る。
従って、この方法によれば超音波の反射波Ｒ１，Ｒ２，
Ｒ３のパターンやその反射波の高さ等で、潤滑油膜があ
るか否か、さらに潤滑油量の低減、適正化等の評価も可
能である。
Ｒ３のパターンやその反射波の高さ等で、潤滑油膜があ
るか否か、さらに潤滑油量の低減、適正化等の評価も可
能である。
上記のように、超音波の送受信による方法で摺動面の潤
滑状態を評価することは可能であるが、超音波送受波子
７１，８１をシリンダライナ３の外周面に取付けた場合
には次のような問題がある。
滑状態を評価することは可能であるが、超音波送受波子
７１，８１をシリンダライナ３の外周面に取付けた場合
には次のような問題がある。
一般にシリンダライナ３の材料としては耐摩性、潤滑性
の点から鋳鉄が用いられている。この鋳鉄の結晶組織に
は微細な反射源が多数内在しており、超音波の透過性が
非常に悪く、かつそれが不均一である場合が多く、この
ため超音波の検出精度が著しくそこなわれる。この状況
を第４図に示しており、(a)はシリンダライナ３として
通常の欠陥のない鉄鋼材例えばＳＳ材やＳＣ材（Ｓ４５
Ｃ）を使用した場合を示し、また(b)はシリンダライナ
３として鋳鉄例えばＦＣ２５を使用した場合を示してお
り、この両図を比較することにより、鋳鉄のシリンダラ
イナ外周面に超音波送受波子を取付けた場合には摺動面
の潤滑状態の評価が困難であることがわかる。
の点から鋳鉄が用いられている。この鋳鉄の結晶組織に
は微細な反射源が多数内在しており、超音波の透過性が
非常に悪く、かつそれが不均一である場合が多く、この
ため超音波の検出精度が著しくそこなわれる。この状況
を第４図に示しており、(a)はシリンダライナ３として
通常の欠陥のない鉄鋼材例えばＳＳ材やＳＣ材（Ｓ４５
Ｃ）を使用した場合を示し、また(b)はシリンダライナ
３として鋳鉄例えばＦＣ２５を使用した場合を示してお
り、この両図を比較することにより、鋳鉄のシリンダラ
イナ外周面に超音波送受波子を取付けた場合には摺動面
の潤滑状態の評価が困難であることがわかる。
このようなことから本発明では、耐摩性、潤滑性のある
鋳鉄シリンダライナとピストンシリンダの摺動状態を実
稼働中に評価できるピストン機関のシリンダ潤滑評価装
置を提供することを目的とする。
鋳鉄シリンダライナとピストンシリンダの摺動状態を実
稼働中に評価できるピストン機関のシリンダ潤滑評価装
置を提供することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するため、シリンダライナの
内、超音波送受波子を取付け、この超音波がシリンダラ
イナ摺動面へ向って伝播し、またライナ摺動面およびリ
ング背面から反射して帰って来る経路の部分を超音波の
透過性の良好な材料で構成し、この部分を鋳鉄のシリン
ダライナに挿入・固定して一体形のシリンダライナとし
て成形・加工したことを特徴とするものである。
内、超音波送受波子を取付け、この超音波がシリンダラ
イナ摺動面へ向って伝播し、またライナ摺動面およびリ
ング背面から反射して帰って来る経路の部分を超音波の
透過性の良好な材料で構成し、この部分を鋳鉄のシリン
ダライナに挿入・固定して一体形のシリンダライナとし
て成形・加工したことを特徴とするものである。
上記のような構成のシリンダライナでは (1) 超音波送受波子を取付けたライナ部分の超音波透
過性が良好となり、超音波の検出精度が向上するので、
上記した方法により摺動面の潤滑状態を評価できる。
過性が良好となり、超音波の検出精度が向上するので、
上記した方法により摺動面の潤滑状態を評価できる。
(2) その他のライナ部分は鋳鉄であるので、耐摩性、
潤滑性は確保される。
潤滑性は確保される。
以下、本発明について第１図を参照して説明する。本発
明ではシリンダ潤滑状態の評価法は〔従来の技術〕で述
べた超音波の送受波によるシステムと同様であるが、そ
の超音波の伝達経路部分の超音波透過性を改善したもの
である。第１図において、符号２，３，７１，８１は前
述したものと同様である。異なる点は鋳鉄のシリンダラ
イナ３の中に、超音波透過性の良好な材料（例えばS45C
等の鉄鋼材）３１を挿入・固定し、一体形のシリンダラ
イナとして成形・加工したことである。
明ではシリンダ潤滑状態の評価法は〔従来の技術〕で述
べた超音波の送受波によるシステムと同様であるが、そ
の超音波の伝達経路部分の超音波透過性を改善したもの
である。第１図において、符号２，３，７１，８１は前
述したものと同様である。異なる点は鋳鉄のシリンダラ
イナ３の中に、超音波透過性の良好な材料（例えばS45C
等の鉄鋼材）３１を挿入・固定し、一体形のシリンダラ
イナとして成形・加工したことである。
上記のようにシリンダライナ３を構成したので次のよう
な効果が得られる。
な効果が得られる。
(1) 超音波送受波子７１を取付けたシリンダライナ３
部分の超音波透過性が良好となり、超音波の検出精度が
向上するので、上記した方法により摺動面の潤滑状態を
評価できる。
部分の超音波透過性が良好となり、超音波の検出精度が
向上するので、上記した方法により摺動面の潤滑状態を
評価できる。
(2) その他のシリンダライナ３部分は鋳鉄であるの
で、耐摩性、潤滑性は確保される。
で、耐摩性、潤滑性は確保される。
なお、この場合３１の形状を同図に示すようにテーパー
状すれば、３１の外周面から反射して帰って来る遅れエ
コーの影響を小さくすることができ、精度の向上を図る
ことができる。
状すれば、３１の外周面から反射して帰って来る遅れエ
コーの影響を小さくすることができ、精度の向上を図る
ことができる。
〔発明の効果〕 以上述べた本発明によれば、耐摩性、潤滑性のある鋳鉄
シリンダライナとピストンリングの摺動状態を実稼働中
に評価できるので、往復動ピストン機関のピストン・シ
リンダ潤滑の信頼性を向上することができ、また潤滑油
供給量の低減、適正化を図ることができるピストン機関
のシリンダ潤滑評価装置を提供できる。
シリンダライナとピストンリングの摺動状態を実稼働中
に評価できるので、往復動ピストン機関のピストン・シ
リンダ潤滑の信頼性を向上することができ、また潤滑油
供給量の低減、適正化を図ることができるピストン機関
のシリンダ潤滑評価装置を提供できる。
第１図は本発明の実施例を示すシリンダライナ付近の縦
断面図、第２図は従来の超音波の送受波による潤滑評価
装置の一例を示す構成図、第３図は超音波送受波子を取
付たライナ、摺動面、リングの中の超音波の反射、通過
の状況を模式的に示す図、第４図はシリンダライナが鉄
鋼材と鋳鉄の場合の超音波の透過性の差違を示した図で
ある。 ３……シリンダライナ、３１……超音波透過性良好な材
料、７１……送波子、８１……受波子。
断面図、第２図は従来の超音波の送受波による潤滑評価
装置の一例を示す構成図、第３図は超音波送受波子を取
付たライナ、摺動面、リングの中の超音波の反射、通過
の状況を模式的に示す図、第４図はシリンダライナが鉄
鋼材と鋳鉄の場合の超音波の透過性の差違を示した図で
ある。 ３……シリンダライナ、３１……超音波透過性良好な材
料、７１……送波子、８１……受波子。
Claims (1)
- 【請求項１】往復動ピストン機関のシリンダ外周面のピ
ストンリング摺動範囲に対応する位置に超音波の送受波
装置を取り付け、ピストンリング通過位置に対応する時
期にパルス状に発振する超音波発生装置及びその発生時
期制御装置によって送波し、受波し増幅して表示するシ
リンダとピストンリングの潤滑状態を評価する装置にお
いて、上記シリンダライナの内、超音波送受波子を取付
け、この超音波がシリンダライナへ向って伝播し、反射
して帰って来る伝達経路の部分を鉄鋼材のような超音波
透過性の良好な材料で構成し、この部分を鋳鉄のシリン
ダライナに挿入・固定して、一体形のシリンダライナと
して成形・加工したことを特徴とするピストン機関のシ
リンダ潤滑評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30764886A JPH0617853B2 (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | ピストン機関のシリンダ潤滑評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30764886A JPH0617853B2 (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | ピストン機関のシリンダ潤滑評価装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63163140A JPS63163140A (ja) | 1988-07-06 |
| JPH0617853B2 true JPH0617853B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=17971570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30764886A Expired - Lifetime JPH0617853B2 (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | ピストン機関のシリンダ潤滑評価装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617853B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2767582C2 (ru) * | 2020-08-07 | 2022-03-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Керченский государственный морской технологический университет" (ФГБОУ ВО "КГМТУ") | Цилиндро-поршневая группа |
-
1986
- 1986-12-25 JP JP30764886A patent/JPH0617853B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63163140A (ja) | 1988-07-06 |
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