JP2000161117A - 内燃機関におけるシリンダ内の逆動部分の状態の検出方法及び装置 - Google Patents

内燃機関におけるシリンダ内の逆動部分の状態の検出方法及び装置

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JP2000161117A JP11319254A JP31925499A JP2000161117A JP 2000161117 A JP2000161117 A JP 2000161117A JP 11319254 A JP11319254 A JP 11319254A JP 31925499 A JP31925499 A JP 31925499A JP 2000161117 A JP2000161117 A JP 2000161117A
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piston
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ultrasonic
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Suvimuberuskii Carl
スヴィムベルスキー カール
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の運転時にシリンダの逆動部分の状
態を検出する。 【解決手段】 内燃機関は少なくとも１つのピストンリ
ング（３１）を具備するピストン（３）を有し、ピスト
ン（３）はシリンダ（１）内のシリンダ内筒（２）の移
動面（２３）に沿って上下に移動可能に配置される。逆
動部分（２３，３１）は、シリンダ（１）に配置される
超音波変換器（５）による超音波信号で衝撃を受け、逆
動部分（２３，３１）により反射される反響信号が逆動
部分（２３，３１）の状態を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関のシリ
ンダ内の逆動部分の状態の検出方法及び装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】例えば船舶の駆動体として、または発電
用固定プラントに使用されるような内燃機関、特に大形
ディーゼルエンジンにおいて、シリンダ内の逆動部分は
自然に摩耗され易い。ここにおいて逆動部分とは、シリ
ンダにおいてピストンのストローク移動時に互いに摺動
する部分を意味する。特に、運転時にピストンが移動す
るシリンダ内筒の移動面、通常の状態で移動面上を摺動
するピストンリング、通常移動面上に塗布される潤滑油
の膜である。シリンダ内筒及びピストンリングの摩耗
は、例えば使用される燃料（大形ディーゼルエンジンで
は通常、重油が使用される）、使用される潤滑油、及び
エンジンの負荷のような種々のパラメータにより影響さ
れる。従って、摩耗値は理論的に計算されたり、また困
難であるが経験に基づいて割り出され得る。
【０００３】さらに、エンジン運転時に異常に高い摩耗
値になると、相当な損傷が生じると共にコストの上でも
損害が発生する。それゆえ、異常に高い摩耗が生じたと
きにそれによる損失を回避するために、例えば対抗手段
が適時にとれるように、エンジン稼働時のピストン運動
の状態、特に逆動部分の状態をいわゆるオンラインにて
監視することが望ましい。
【０００４】大形ディーゼルエンジンに使用され、かつ
運転時にピストンリングの摩耗状態が誘導性計測原理に
より検出され得る装置が公知である。このためにシリン
ダ内筒に具備されたサンプリング装置が、例えば欧州特
許出願公開第７０６０３９号に開示されている。欧州特
許出願公開第７０６０３９号に開示された装置は、磁気
回路、及び磁気回路に連結される電気回路を含む。監視
されるピストンリングは磁化可能な材料で形成され、非
磁化材料の挿入部を有し、挿入部は半径方向に収縮す
る。ピストンのストローク移動時にピストンリングがサ
ンプリング装置を通過すると、電圧がサンプリング装置
に誘導され、電圧は計測信号として測定される。この計
測信号は非磁化挿入部を通して修正されている。挿入部
は半径方向に収縮するため、挿入部による信号修正はピ
ストンリングの摩耗の大きさである。
【０００５】この種の装置を通しても実際にその価値は
証明されているが、いくつかの制限を有する。非磁化挿
入物の結果として、ピストンリングは特別に装着する必
要がある。さらに、今日知られている数種類のピストン
リング用の耐摩耗性材料は、この種の誘導性サンプリン
グ装置と共同して使用することに不適切である。さら
に、移動面の状態に関する少なくとも直接の結果は、公
知の装置からは得られない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来装置の問
題点を鑑みてなされたものである。従って、本発明の目
的は、内燃機関の運転時にシリンダ内の逆動部分、特に
移動面及びピストンリングの状態が検出され得る方法及
び装置を提供することにある。特に、本発明は、内燃機
関の運転時に移動面及びピストンリングの摩耗を検出可
能にすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明の以下
の構成により解決される。本発明において内燃機関のシ
リンダ内の逆動部分の状態を検出する方法及び装置が提
供される。内燃機関はピストンを有する。ピストンは少
なくとも１つのピストンリングを具備し、シリンダのシ
リンダ内筒の移動面に沿って上下に移動可能に配置され
る。本発明の方法において、逆動部分はシリンダ内に配
置される超音波変換器による超音波信号で衝撃を受け
る。逆動部分により反射される反響信号は逆動部分の状
態を検出するために使用される。本発明の装置は、シリ
ンダ内に配置される超音波変換器を含み、超音波変換器
は逆動部分に超音波信号で衝撃を与え、逆動部分により
反射される反響信号を受信することができる。
【０００８】本発明は、内燃機関のシリンダ内の逆動部
分の状態を検出するために、超音波を使用するという考
えを基にしている。このため逆動部分、特に移動面及び
ピストンリングの少なくとも一方は、超音波信号により
衝撃を受ける。これらの超音波信号は一部が反射し、一
部が媒体間の移行部を表す境界面に異なる音波インピー
ダンスで伝達される。境界面は例えば、シリンダの移動
面及びピストンリングの表面である。反射された信号は
反響信号として超音波変換器に到達し、超音波変換器は
これらの反響信号を電気信号に変換する。音波の伝達時
間から、または各反響信号間の伝達時間差から、シリン
ダ内筒のその時点の厚さ、またはピストンリングのその
時点の厚さのようなパラメータが検出され得る。この方
法により移動面及びピストンリングの状態、特に摩耗
が、内燃機関の運転時に簡単な方法で計測され得る。こ
の利点は特に、本発明の方法または装置により逆動部分
の状態を検出するために、逆動部分に特別な設計が必要
とされないことである。本発明の方法及び装置は、２行
程または４行程原理に従って働き、燃料として例えば重
油、ディーゼル燃料またはガスにより運転される、内燃
機関、特に大形ディーゼルエンジンに一般に適用可能で
ある。本発明は、それ自体公知なあらゆるピストンリン
グの状態を検出するために適している。特に、プラズマ
コーティングまたはガルバニックコーティングされたピ
ストンリングに適する。また、本発明はコーティングさ
れたピストンリングに対しては、コーティング層の厚さ
も検出され得るという付加的な利点をもたらす。
【０００９】また、本発明の方法は、反響信号が計測ユ
ニットに供給され、計測ユニットは反響信号を基に以下
のパラメータの少なくとも１つの代表値を検出する。 （ａ）シリンダ内筒の絶対摩耗及び相対摩耗の少なくと
もいずれか一方 （ｂ）ピストンリングの厚さ、またはシリンダ軸に対す
る半径方向におけるピストンリングの厚さ （ｃ）ピストンリング上に塗布されるコーティングの半
径方向の厚さ （ｄ）ピストンリングと移動面との間の空隙の半径方向
の幅 （ｅ）ピストンリングと移動面との間の油膜の半径方向
の厚さ また、本発明の方法の好適な実施形態では、熱により引
き起こされる変動を補正するための関連信号が発生さ
れ、逆動部分の状態を検出するために使用される。これ
により、内燃機関は常に異なる回転速度及び変化する負
荷（全負荷、部分負荷）により運転され、従ってシリン
ダ内の温度が変動するという事実が考慮される。関連信
号により計測信号における熱により引き起こされた変化
が補正され得、これは計測信号が関連信号を基に補正さ
れ得ることを意味する。それゆえ本発明の装置は好まし
くは、この種の関連信号の発生手段を含む。本発明の好
適な実施形態に関して、関連信号発生用のこれらの手段
は別の超音波変換器を含み、この超音波変換器は、ピス
トンのストローク移動時に、ピストンリングと触れ合う
領域の外側に位置する領域において、シリンダ内筒の半
径方向における内側に位置する境界面が超音波信号で衝
撃を受けるように配置される。この領域はピストンリン
グの移動時に摩耗しないため、超音波によりこの領域に
おいて検出される壁部厚さは、温度変動の補正のための
関連信号として使用され得る。
【００１０】また、本発明の装置は、超音波変換器がシ
リンダ内筒に形成された切込み部に配置され、ピストン
のストローク移動時に全てのピストンリングが超音波変
換器を通過する位置に配置される。この装置において、
各超音波信号はシリンダ内筒の壁部を通してまず伝達
し、移動面で一部反射される。伝達された信号はその
後、ピストン位置により、ピストンリング上に、または
移動面とピストンとの間の空隙に入射する。このように
全てのピストンリングは、ピストンのストローク移動時
に超音波によりサンプリングされ得る。
【００１１】また、本発明の装置は、超音波変換器を有
する切込み部がシリンダ内筒のカラーに、即ちピストン
移動の上死点付近に形成されている。ここにおいてピス
トンの速度は比較的遅く、各ピストンリングをサンプリ
ングするために十分な時間がある。
【００１２】また、本発明の装置は、切込み部が半径方
向に延びて形成され、超音波変換器から移動面へ超音波
信号を伝達するために、超音波変換器と切込み部の半径
方向の内側に位置する境界面との間に連結要素が具備さ
れている。この連結要素により、超音波変換器はシリン
ダ内筒の最も熱い領域から離れて配置され、熱により引
き起こされる損傷または変換器の機能欠陥の危険が回避
される。
【００１３】本発明の方法及び装置は、特に大形ディー
ゼルエンジン用に、例えば船舶のメインエンジン用に適
している。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の方法及び装置につ
いて、一実施例を図面に従って詳述する。図１は、逆動
部分の状態を検出するための本発明の装置を有する大形
ディーゼルエンジンのシリンダ１の縦断面図を示す。シ
リンダ１のシリンダ軸は符号Ａで示されている。シリン
ダ軸Ａに垂直な方向は以下において半径方向として記さ
れている。
【００１５】シリンダ１はシリンダ内筒２を含み、半径
方向の内側に位置する境界面は、シリンダ１において上
下に移動可能に配置されているピストン３の移動面２３
を形成する。ピストン３の移動方向は二重矢印Ｂにより
指示されている。実線で示される移動面２３は、シリン
ダ内筒２の新しい状態を示し、即ち摩耗がまだ生じてい
ない状態である。点線２３ａは、ピストン３と移動面２
３ａとの相対移動により摩耗が生じた状態の移動面を示
し、これはシリンダ内筒２の壁部厚さの減少につなが
る。シリンダ内筒２はそれ自体公知な方法で、厚い壁部
により形成されるカラー２１、及び薄い壁部により形成
されるシャツ２２を含む。
【００１６】図１は上死点におけるピストン３を示す。
図において、シリンダ１の燃焼室４がピストン３の上方
に配置されている。運転時に移動面２３に沿って摺動す
る４個のピストンリング３１がピストン３に具備されて
いる。ピストンリング３１は移動面２３に対して偏位
し、ピストンリング３１が移動面２３に接触して封止し
た状態になる。点線２３ａにより示されたように、シリ
ンダ内筒２の壁部の厚さが摩耗して減少された後にさえ
も、封止した状態である。ピストンリング３１は、それ
自体公知な方法で半径方向の外側に位置する境界面にお
いて、図１に示すようにピストンリング３１の最上部に
コーティング３１ａを有する。コーティング３１ａは新
しい状態で例えば０．１〜０．３ｍｍの厚さである。潤
滑用油膜は移動面２３とピストンリング３１との間の移
動面上に配置されている。
【００１７】逆動部分という用語は、通常の運転状態で
互いに相対的に移動し、互いに摺動する部品を意味し、
この実施形態においては移動面２３、ピストンリング３
１、及びこれらの間に配置される油膜を含む。
【００１８】切込み部７はシリンダ内筒２のカラー２１
に形成され、切込み部７はシリンダ内筒２の外側から始
まり、そこから半径方向に、即ちシリンダ軸Ａに垂直に
境界面７１まで内側に延びている。半径方向内側に位置
する境界面７１は、移動面２３から距離Ｒ（シリンダ内
筒２の新しい状態で）の位置に位置している。実際的な
理由のために、距離Ｒは好適には少なくとも１ｃｍは必
要である。バー形状の連結要素６はその一端面が境界面
７１に接触した状態で、切込み部７に適合している。連
結要素６の他方の端面は超音波変換器５に接触し、切込
み部７に同様に配置されている。連結要素６と超音波変
換器５は固定手段により切込み部７に取り付けられ、固
定手段はここではネジ接続部８として形成されている。
ネジ接続部８は切込み部７に形成されたネジ山と共働
し、シリンダ内筒２の外側から作動され得る。ネジ接続
部８と超音波変換器５との間にはバネ要素９が配置さ
れ、バネ要素９は超音波変換器５を連結要素６に対して
偏位させ、連結要素６を境界面７１に対して偏位させ
る。このバネ要素９により、切込み部７に熱により引き
起こされた変動は、特に超音波変換器５と連結要素６と
の間の接触、及び連結要素６と境界面７１との間の接触
が失われることなしに補正され得る。
【００１９】ネジ接続部８は半径方向に延びる通路を有
し、通路を通して電線１０が案内され、電線１０は超音
波変換器５を計測ユニット１１に接続する。超音波変換
器５の運転用に必要とされる供給ユニットは図１に独立
して図示されず、例えば計測ユニット１１に一体化され
得る。
【００２０】連結要素６は超音波をよく伝導する材料か
ら成り、超音波変換器５により発信される超音波信号を
移動面２３上に、反響信号を超音波変換器５へ、各々伝
達する。連結要素６を通して超音波変換器５はシリンダ
内筒２の最も熱い領域から離されて余り高温でない部分
に曝され、熱により引き起こされる超音波変換器５の故
障、または機能欠陥の危険がない。
【００２１】ピストンのストローク移動時に、全てのピ
ストンリング３１が超音波変換器５またはその計測領域
を通過するように、切込み部７はシリンダ内筒２のカラ
ー２１内に位置している。これは、図１に示すように、
ピストン３が上死点に位置されるとき、切込み部７が図
の軸方向（シリンダ軸Ａの方向）に関して最下位のピス
トンリング３１の下方に位置することを意味する。
【００２２】別の超音波変換器５ａの形態の関連信号発
生器５ａが、この実施形態における関連信号の発生手段
として具備される。関連信号発生器５ａは超音波変換器
５に関して説明したのと同様に、カラー２１に形成され
た切込み部７ａにネジ接続部８ａ及びバネ要素９ａによ
り取り付けられる。そして、関連信号発生器５ａは、バ
ー形状の連結要素６ａを介して切込み部７ａの半径方向
内側の境界面７１ａへ音波伝達的に接続されている。関
連信号発生器５ａは電線１０ａを介して計測ユニット１
１へ接続されている。
【００２３】関連信号発生器５ａの切込み部７ａは、ピ
ストン３が上死点に位置するとき、最上位置のピストン
リング３１の上方に位置するように、カラー２１におい
て軸方向に形成されている。このように、超音波変換器
として形成された関連信号発生器５ａは、シリンダ内筒
２の半径方向の内側に位置する境界面の領域に衝撃を与
えるが、ピストンのストローク移動時にピストンリング
３１のいずれも前記境界面領域とすれ合わない。結果と
して、前記の境界面領域は移動面２３に沿ったピストン
リング３１の摺動により摩耗されない。この理由のた
め、切込み部７ａの境界面７１ａと、シリンダ内筒２の
半径方向の内側に位置する境界面との間の半径方向の壁
部厚さは、この実施形態における距離Ｒと同じ大きさで
あり、超音波変換器５ａにより測定され得、熱により引
き起こされる変動の補正用の関連信号として使用され得
る。
【００２４】以下において、図１の実施形態の運転方法
を説明する。内燃機関の運転時、超音波変換器５は超音
波パルスの形態で超音波信号を発信し、超音波パルスの
速度は、ピストン３のストローク移動時に各ピストンリ
ング３１が少なくとも１つの超音波パルスにより衝撃を
受けるような速度である。現在知られている超音波計測
システムにより、例えば１秒につき２０００回までの計
測速度が実現可能である。さらに、ピストン３の速度は
上死点領域において比較的小さいため、超音波パルスに
より各ピストンリング３１をサンプリングするために、
このような速度で十分である。
【００２５】超音波変換器５により発信される超音波パ
ルスは連結要素６を通して伝達し、半径方向のシリンダ
軸Ａの方向に伝わる。ここにおいて超音波パルスは媒体
間のいくつかの境界面を、ピストンの瞬間位置により異
なる音波インピーダンスで通過する。境界面は例えば、
移動面２３と油膜との間の境界面；油膜とピストンリン
グ３１との間（ピストンリング３１が超音波変換器５の
計測領域に位置している場合、即ち切込み部７と同じ軸
方向の高さにおいて）、または油膜と空気（計測領域が
例えば２つのピストンリング３１の間に位置している場
合）との間の境界面；ピストンリング３１（ある場合
は）のコーティング３１ａとピストンリング３１との
間、ピストンリングの半径方向の内側に位置する境界面
３１ｂと境界面３１ｂの後方に位置する空間との間の境
界面である。
【００２６】これらの境界面において超音波パルスは部
分的に反射し、それにより反響信号が発生し、一部が伝
達される。このように１つの超音波信号から、種々の境
界面から生じて異なる伝達時間を有する複数の反響信号
が発生し得る。反響信号は連結要素６を通して超音波変
換器５に到達し、超音波変換器５により電気信号に変換
され、電気信号は計測信号として電気信号線１０を介し
て、処理及び計測用の計測ユニット１１に伝達される。
同じ超音波パルスから発生する、反響信号の伝達時間及
び反響信号同士の間の伝達時間差の少なくともいずれか
一方から、距離が測定され得る。この距離はシリンダ１
のその時点の寸法に対応し、逆動部分の状態の検出のた
めに使用され得る。今日知られている超音波変換器で
は、０．０１ｍｍより薄い層の厚さが検出され得る。こ
のように計測ユニット１１が特に以下の寸法を検出す
る。切込み部７の境界面７１と移動面２３または２３ａ
との間のシリンダ内筒２の壁部厚さＤ１、ピストンリン
グ３１と移動面２３または２３ａとの間の油膜の相対的
または絶対的厚さ、ピストンリング３１のコーティング
３１ａの半径方向の厚さＤ３、各ピストンリング３１の
半径方向の厚さＤ２。
【００２７】同様な方法で、切込み部７ａの境界面７１
ａとシリンダ内筒２の半径方向内側に位置する境界面と
の間のシリンダ内筒２の壁部厚さに対応する距離Ｒは、
関連信号発生器として機能する超音波変換器５ａにより
関連信号として検出される。距離Ｒは通常の温度で既知
であるため、この関連信号は計測信号の補正用に使用さ
れ得、特に熱により引き起こされる変動の補正用に使用
される。
【００２８】ここに記載された装置により、内燃機関の
運転時における移動面の絶対的または相対的摩耗が検出
され、監視され得る。即ち、例えばその時点の距離Ｒと
その時点の壁部厚さＤ１とを比較することによってであ
る。さらに、各ピストンリング３１の摩耗、または各ピ
ストンリング３１のコーティング３１ａの摩耗が、厚さ
Ｄ２またはＤ３のその時点の値から検出され得る。
【００２９】摩耗の検出に付加して、ピストンリング３
１の機能性能が計測信号を基に検査され得、または監視
され得る。例えばピストンリング３１が張力を失った場
合、または他の理由のために移動面２３における封止状
態が損なわれた場合、ピストンリング３１と移動面２３
との間に空隙が存在し、空隙は計測信号を基に検出され
得る。ピストンリングの損傷及びピストンリングの固定
位置も、計測信号を基に検出され得る。さらに、移動面
２３，２３ａ上の油膜の状態も計測信号を基に検出され
得る。
【００３０】当然、逆動部分の状態の検出のために、複
数の超音波変換器が各シリンダ内筒に具備されるような
本発明の実施形態も可能である。複数の超音波変換器は
シリンダ内筒２の周縁部にわたって分散して配置され、
外側から、例えば上記において説明したのと同様な方法
でシリンダ内筒２に取り付けられる。
【００３１】なお、関連信号発生手段を構成する超音波
変換器５ａを、ここに記載したものとは異なるタイプの
ものとしてもよい。特にこれらの手段も、計測信号が発
生される超音波変換器５の概念に包括され得る。摩耗の
結果として変化しない寸法値が関連信号として好適に使
用される。
【００３２】計測ユニットは特に以下の機能を果たす。 （１）例えばエンジンの運転時間のような、時間経過に
よるシリンダ内筒２の移動面２３，２３ａの摩耗の検出 （２）時間経過による各ピストンリング３１、または各
コーティング３１ａの摩耗及び絶対厚さＤ２，Ｄ３のう
ち少なくともいずれか一方の検出 （３）各ピストンリング３１が移動面２３，２３ａと接
触しているかどうかの点検 （４）摩耗状態に変化が生じているかどうかの点検 （５）シリンダ内筒２及びピストンリング３１のうち少
なくとも一方の摩耗が予め決定可能なしきい値を越える
かどうかの監視 計測ユニット１１は好適には以下のようなときに警報信
号のトリガを引き起こす。ピストンリング３１が損傷し
たとき、ピストンリング３１がバイアス張力をもはや有
しないとき、他の理由のためにピストンリング３１が移
動面２３，２３ａと接触していないか、またはもはや封
止していないとき、コーティング３１ａが完全にまたは
部分的にピストンリング３１から失われているとき、シ
リンダ内筒２及びピストンリング３１のうち少なくとも
いずれか一方、またはコーティング３１ａの摩耗、また
は摩耗速度が予め決定可能なしきい値を越えたときであ
る。
【００３３】実際にはピストンリング３１の周面を観察
すると、周面の不均一な摩耗は頻繁に発生する。このよ
うな場合、計測ユニットは摩耗の代表的な平均値を生成
し得る。
【００３４】さらに、例えば将来の改版時点を見積もる
ために、計測信号を基に逆動部分の将来の摩耗傾向を検
出することが可能である。内燃機関、特に１つ以上のシ
リンダを有する大形ディーゼルエンジンにおいて、各シ
リンダの逆動部分の状態を検出する少なくとも１つの超
音波変換器５が各シリンダに具備され得ることは明らか
である。ここにおいて、複数のまたは全ての超音波変換
器５を共通の計測ユニット１１、または共通の供給及び
計測ユニットに接続することは可能である。この共通ユ
ニットは、例えば他のシリンダの後に１つのシリンダを
循環的に計測し、計測された信号を計測点切換により、
さらに処理し、評価し、蓄積する。
【００３５】本発明を通して内燃機関のシリンダの１つ
以上の逆動部分の状態を検出するための装置及び方法が
提供される。本発明の装置及び方法により、内燃機関の
運転時に、特に移動面及びピストンリングの摩耗、各ピ
ストンリングの機能性能が検出され得る。
【００３６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の方法及び
装置は、内燃機関の運転時にシリンダ内の逆動部分、即
ち特に移動面及びピストンリングの状態が検出され得、
特に移動面及びピストンリングの摩耗が検出される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による装置を示す一部破
断断面図。
【符号の説明】
１…シリンダ、 ２…シリンダ内筒、 ３…ピストン、
５…超音波変換器 ２３…移動面、 ３１…ピストンリング、 ２３，３１
…逆動部分。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｂ 17/02 Ｇ０１Ｂ 17/02 Ｚ Ｇ０１Ｎ 29/16 Ｇ０１Ｎ 29/16

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１つのピストンリング（３
    １）を具備し、シリンダ（１）のシリンダ内筒（２）の
    移動面（２３）に沿って上下に移動可能に配置されるピ
    ストン（３）を有する内燃機関のシリンダ（１）内の逆
    動部分の状態を検出する方法において、前記逆動部分
    （２３，３１）はシリンダ（１）内に配置される超音波
    変換器（５）による超音波信号で衝撃を受け、逆動部分
    （２３，３１）により反射される反響信号が逆動部分
    （２３，３１）の状態を検出するために使用されること
    を特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記超音波信号は、ピストン（３）のス
    トローク移動時に、各ピストンリング（３１）が少なく
    とも１つの独立した超音波パルスにより衝撃を受ける速
    度で超音波パルスとして発信されることを特徴とする請
    求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 反響信号が計測ユニット（１１）に供給
    され、該計測ユニット（１１）は反響信号を基に以下に
    述べる（ａ）〜（ｅ）までのパラメータ， （ａ）シリンダ内筒（２）の絶対摩耗及び相対摩耗の少
    なくともいずれか一方 （ｂ）ピストンリング（３１）の厚さ（Ｄ２）、または
    シリンダ軸（Ａ）に対する半径方向におけるピストンリ
    ング（３１）の厚さ（Ｄ２） （ｃ）ピストンリング（３１）上に塗布されるコーティ
    ング（３１ａ）の半径方向の厚さ（Ｄ３） （ｄ）ピストンリング（３１）と移動面（２３）との間
    の空隙の半径方向の幅 （ｅ）ピストンリング（３１）と移動面（２３）との間
    の油膜の半径方向の厚さのうち少なくとも１つの代表値
    を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の
    方法。
  4. 【請求項４】 熱により引き起こされる変動を補正する
    ための関連信号が発生され、逆動部分（２３，３１）の
    状態を検出するために使用されることを特徴とする請求
    項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
  5. 【請求項５】 逆動部分（２３，３１）の摩耗傾向が検
    出されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１
    項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 少なくとも１つのピストンリング（３
    １）を具備し、シリンダ（１）のシリンダ内筒（２）の
    移動面（２３）に沿って上下に移動可能に配置されるピ
    ストン（３）を有する内燃機関のシリンダ（１）内の逆
    動部分の状態を検出する装置において、前記装置はシリ
    ンダ（１）内に配置される超音波変換器（５）を含み、
    該超音波変換器（５）は逆動部分（２３，３１）に対し
    て超音波信号により衝撃を与え、逆動部分（２３，３
    １）により反射される反響信号を受信することができる
    装置。
  7. 【請求項７】 前記超音波変換器（５）はシリンダ内筒
    （２）に形成された切込み部（７）に配置され、ピスト
    ン（３）のストローク移動時に全てのピストンリング
    （３１）が超音波変換器（５）を通過する位置に配置さ
    れることを特徴とする請求項６に記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記超音波変換器（５）を有する切込み
    部（７）はシリンダ内筒（２）のカラー（２１）に形成
    されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記切込み部（７）は半径方向に延びる
    ように形成され、超音波変換器（５）から移動面（２
    ３）へ超音波信号を伝達するために、超音波変換器
    （５）と切込み部（７）において半径方向内側に位置す
    る境界面（７１）との間に連結要素（６）が具備される
    ことを特徴とする請求項７または８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 熱により引き起こされる変動を補正す
    るための関連信号を発生する手段を含むことを特徴とす
    る請求項６乃至９のいずれか１項に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記関連信号を発生する手段は別の超
    音波変換器（５ａ）を含み、該超音波変換器（５ａ）
    は、ピストン（３）のストローク移動時にピストンリン
    グ（３１）と触れ合う領域の外側に位置する領域におい
    て、シリンダ内筒（２）の半径方向の内側に位置する境
    界面が超音波信号で衝撃を受けるように配置されること
    を特徴とする請求項１０に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 請求項６乃至１１のいずれか１項に記
    載の装置を含むことを特徴とする内燃機関、特に大形デ
    ィーゼルエンジン。
  13. 【請求項１３】 内燃機関のシリンダ（１）内の逆動部
    分（２３，３１）の状態を検出するために超音波を使用
    することを特徴とする装置。
JP11319254A 1998-12-01 1999-11-10 内燃機関におけるシリンダ内の逆動部分の状態の検出方法及び装置 Pending JP2000161117A (ja)

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