JP2002071321A - Deformation measuring apparatus for bore in cylinder block for internal-combustion engine - Google Patents

Deformation measuring apparatus for bore in cylinder block for internal-combustion engine

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JP2002071321A
JP2002071321A JP2000255618A JP2000255618A JP2002071321A JP 2002071321 A JP2002071321 A JP 2002071321A JP 2000255618 A JP2000255618 A JP 2000255618A JP 2000255618 A JP2000255618 A JP 2000255618A JP 2002071321 A JP2002071321 A JP 2002071321A
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JP
Japan
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bore
combustion engine
metal ring
cylinder block
deformation
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JP2000255618A
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Japanese (ja)
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Seiji Omura
清治 大村
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a deformation measuring apparatus for a bore in a cylinder block for an internal-combustion engine, with which the deformation of the cylinder bore can be measured by excluding as much as possible complicated operations, such as disassembling operation, an assembling operation or the like. SOLUTION: The deformation-measuring apparatus for the bore in the cylinder block is provided with an infrared CCD camera 11, an infrared analyzer 12, an image analyzer 13 and a metal ring 14. The metal ring 14 has a shape, whose cross section is nearly elliptical, being fixed to the inner circumferential face of the bore 23 by an inorganic ceramic-based adhesive 15 to be used as a heat-insulating material, and it is maintained at a high temperature during the operation of the internal-combustion engine. The CCD camera 11 detects infrared rays, emitted from the metal ring 14 which is maintained at high temperatures. The temperature distribution of the metal ring 14 is changed into a visible image by the infrared analyzer 12, on the basis of the detected infrared rays. The image analyzer 13 measures the deformation state of the metal ring 14 which is changed into the visible image, and it measures the deformation state of the bore 23.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の運転に
よるシリンダブロックのボアの変形量を測定する内燃機
関用シリンダブロックのボア変形測定装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring bore deformation of a cylinder block for an internal combustion engine, which measures the amount of deformation of the bore of the cylinder block due to operation of the internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関の運転時には通常、その爆発行
程の際に生じる燃焼熱により、シリンダブロックが熱膨
張し、変形するようになる。このシリンダブロックの変
形に起因してボア(シリンダボア)の内周面の真円度が
低下すると、その内周面とピストンの周面に設けられる
ピストンリングの外周面との摺動面に部分的に大きな隙
間が生じ、この隙間から燃焼ガスが内燃機関の燃焼室外
に漏れる等の不具合が生じるおそれがある。
2. Description of the Related Art Normally, during operation of an internal combustion engine, combustion heat generated during an explosion stroke causes thermal expansion and deformation of a cylinder block. When the roundness of the inner peripheral surface of the bore (cylinder bore) decreases due to the deformation of the cylinder block, a partial sliding surface between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the piston ring provided on the peripheral surface of the piston is formed. In such a case, a large gap may be formed, and a problem such as leakage of the combustion gas from the gap to the outside of the combustion chamber of the internal combustion engine may occur.

【0003】そこで従来は、こうした内燃機関の運転に
よるシリンダボアの変形具合を把握すべく、例えば実開
平4―54359号公報に記載の測定用ピストンリング
を用いるなどして、その変形測定を行うことが提案され
ている。図3に、この測定用ピストンリングの概要を示
す。
Therefore, conventionally, in order to grasp the degree of deformation of the cylinder bore due to the operation of the internal combustion engine, the deformation of the cylinder bore is measured by using, for example, a measuring piston ring described in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 4-54359. Proposed. FIG. 3 shows an outline of the piston ring for measurement.

【0004】このピストンリング100は、材料組成が
均一で、弾性変形が少なく、且つ剛性の高い鋼材により
形成されており、図示しないピストンの外周面周方向に
形成されたトップリング溝あるいはオイルリング溝に係
入される。このピストンリング100が係入されるトッ
プリング溝あるいはオイルリング溝には、その底面から
突出するピン(図示略)が設けられる一方、ピストンリ
ング100の内面には、このピンが挿入される凹部10
2が設けられている。そして、この凹部102内に上記
ピンが挿入されるようにピストンリング100を上記ト
ップリング溝あるいはオイルリング溝内に係入すること
で、同リング100のピストンの周方向に対する相対移
動が規制される。
The piston ring 100 is made of a steel material having a uniform material composition, a small elastic deformation, and a high rigidity. A top ring groove or an oil ring groove formed in a circumferential direction of an outer peripheral surface of a piston (not shown). Will be involved. The top ring groove or oil ring groove into which the piston ring 100 is engaged is provided with a pin (not shown) projecting from the bottom surface thereof, while the inner surface of the piston ring 100 has a recess 10 into which the pin is inserted.
2 are provided. By engaging the piston ring 100 in the top ring groove or the oil ring groove so that the pin is inserted into the concave portion 102, the relative movement of the ring 100 in the circumferential direction of the piston is restricted. .

【0005】このようなピストンリング100がトップ
リング溝あるいはオイルリング溝内に係入された状態で
内燃機関が運転されると、ピストンがシリンダボア内を
摺動する際、ピストンリング100の外周面には同ボア
の変形態様に応じた摺動跡が形成されるようになる。
When the internal combustion engine is operated with such a piston ring 100 engaged in a top ring groove or an oil ring groove, when the piston slides in the cylinder bore, the outer peripheral surface of the piston ring 100 In this case, a slide mark corresponding to the deformation of the bore is formed.

【0006】ここで、このピストンリング100は上述
のように、ピストンの周方向に対する相対移動が規制さ
れているため、この外周面に形成された摺動跡を観察す
ることで、上記シリンダボア自身の変形態様を知ること
ができるようになる。
Since the relative movement of the piston ring 100 in the circumferential direction is restricted as described above, the sliding trace formed on the outer peripheral surface of the piston ring 100 is observed to determine the position of the cylinder bore itself. It becomes possible to know the modification.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このように、図3に例
示したピストンリング100を用いることで、その摺動
跡からシリンダボアの変形態様を知ることができるとは
いえ、この摺動跡は、内燃機関の運転後、これを分解し
て上記ピストンリング100を取り出さないことには観
察することができない。このため、同測定作業自体が極
めて手間のかかる煩わしい作業となっている。
As described above, by using the piston ring 100 illustrated in FIG. 3, it is possible to know the deformation of the cylinder bore from the sliding trace. After the operation of the internal combustion engine, it cannot be observed that the piston ring 100 is not taken out by disassembling the internal combustion engine. For this reason, the measurement operation itself is extremely troublesome and troublesome.

【0008】本発明は、こうした実情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、分解及び組立等の煩わしい作
業を極力排除して、シリンダボアの変形態様を測定する
ことのできる内燃機関用シリンダブロックのボア変形測
定装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to eliminate a troublesome work such as disassembly and assembly as much as possible and to measure a deformation mode of a cylinder bore for an internal combustion engine. The present invention provides a bore deformation measuring device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段及びその作用効果について以下に記載する。請求
項1に記載の発明は、内燃機関の運転によるシリンダブ
ロックのボアの変形量を測定する内燃機関用シリンダブ
ロックのボア変形測定装置において、前記ボアの内周面
のピストンに干渉しない位置に配設されるたリング体
と、運転状態にある内燃機関から前記リング体の状態を
観察する観察手段と、同観察手段により観察されたリン
グ体の状態を解析する解析手段と、を備えることを要旨
とする。
The means for achieving the above object and the effects thereof will be described below. According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring bore deformation of a cylinder block for an internal combustion engine, which measures an amount of deformation of a bore of the cylinder block due to operation of the internal combustion engine. A gist comprising: a ring body provided; observation means for observing the state of the ring body from an internal combustion engine in an operating state; and analysis means for analyzing the state of the ring body observed by the observation means. And

【0010】上記構成によれば、内燃機関の運転時、燃
料の燃焼により生じた熱でシリンダブロック及びリング
体はともに膨張し、シリンダブロックのボア及びリング
体が変形する。この際、リング体はシリンダブロックの
ボアの変形に追従して変形するようになる。この変形し
たリング体を観察手段を通じて観察し、その観察された
リング体の変形量を解析手段を用いて求めることで、シ
リンダブロックのボアの変形量を知ることができる。ま
た、ボア変形測定に際して、最初の測定時にリング体や
観察手段等を測定対象である内燃機関に配設すれば、そ
の後の測定時には、これらリング体や観察手段を再度配
設する作業をしなくてもよくなる。このため、測定を行
う度に内燃機関の分解及び組立をする作業がなくなり、
煩わしい作業を少なくしてボア変形測定を行うことがで
きるようになる。
According to the above configuration, during operation of the internal combustion engine, both the cylinder block and the ring body expand due to the heat generated by the combustion of the fuel, and the bore and the ring body of the cylinder block are deformed. At this time, the ring body deforms following the deformation of the bore of the cylinder block. The deformed ring body is observed through the observation means, and the observed deformation amount of the ring body is obtained using the analysis means, whereby the deformation amount of the bore of the cylinder block can be known. In addition, at the time of bore deformation measurement, if the ring body and the observation means are arranged in the internal combustion engine to be measured at the time of the first measurement, the work of arranging these ring bodies and the observation means again at the subsequent measurement is eliminated. It will be good. This eliminates the task of disassembling and assembling the internal combustion engine every time measurement is performed,
Bore deformation measurement can be performed with less troublesome work.

【0011】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の内燃機関用シリンダブロックのボア変形測定装置にお
いて、前記リング体は、断熱された熱容量の小さい金属
リングからなり、前記観察手段は、この金属リングの温
度分布を観察するものであることを要旨とする。
According to a second aspect of the present invention, in the apparatus for measuring bore deformation of a cylinder block for an internal combustion engine according to the first aspect, the ring body is made of a heat-insulated metal ring having a small heat capacity, and the observing means is provided. The point is to observe the temperature distribution of the metal ring.

【0012】上記構成によれば、内燃機関の運転時、燃
料の燃焼の際に生じる熱で金属リングが高温になるが、
この金属リングは断熱された熱容量の小さいリングであ
るため、シリンダブロックのボア、及び同ボア内のその
他の構成部品よりも高温となり、金属リングの観察を的
確に行うことができるようになる。
According to the above configuration, during operation of the internal combustion engine, the heat generated during combustion of the fuel causes the metal ring to be heated to a high temperature.
Since the metal ring is an insulated ring having a small heat capacity, the temperature of the metal ring becomes higher than that of the bore of the cylinder block and other components in the bore, so that the metal ring can be observed accurately.

【0013】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の内燃機関用シリンダブロックのボア変形測定装置にお
いて、前記金属リングは、断面形状が略長円形に形成さ
れてなることを要旨とする。
According to a third aspect of the present invention, in the apparatus for measuring bore deformation of a cylinder block for an internal combustion engine according to the second aspect, the metal ring has a substantially oval cross section. I do.

【0014】上記構成によれば、金属リングとシリンダ
ブロックのボアとが線接触した状態で金属リングがボア
内に配設される。これにより、内燃機関の運転時、燃焼
の際に生じる熱で金属リングが高温になっても、同金属
リングとボアとの接触面積が小さいため、この金属リン
グの熱がシリンダブロックへ伝導されにくくなる。この
ため、金属リングを温度の高い状態で保持することがで
きるようになる。
According to the above configuration, the metal ring is disposed in the bore in a state where the metal ring is in line contact with the bore of the cylinder block. Thus, when the internal combustion engine is operating, even if the metal ring becomes hot due to heat generated during combustion, the contact area between the metal ring and the bore is small, so that the heat of the metal ring is not easily transmitted to the cylinder block. Become. Therefore, the metal ring can be held at a high temperature.

【0015】請求項4に記載の発明は、請求項2に記載
の内燃機関用シリンダブロックのボア変形測定装置にお
いて、前記金属リングは、断熱材を介して前記シリンダ
ブロックのボアに配設されてなることを要旨とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the apparatus for measuring bore deformation of a cylinder block for an internal combustion engine according to the second aspect, the metal ring is disposed in the bore of the cylinder block via a heat insulating material. The gist is to become

【0016】上記構成によれば、内燃機関の運転時、燃
料の燃焼の際に生じる熱で金属リングが高温になるが、
同金属リングとボアとの間に断熱材が配されるため、高
温となった金属リングの熱がシリンダブロックへ伝導さ
れにくくなり、金属リングを温度の高い状態で保持する
ことができるようになる。
According to the above configuration, during operation of the internal combustion engine, the temperature of the metal ring becomes high due to heat generated during fuel combustion.
Since the heat insulating material is disposed between the metal ring and the bore, the heat of the high-temperature metal ring is not easily transmitted to the cylinder block, and the metal ring can be held at a high temperature. .

【0017】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
の内燃機関用シリンダブロックのボア変形測定装置にお
いて、前記金属リングは、前記断熱材となる無機系セラ
ミックス系の接着剤によって前記ボアの内周面に固定さ
れてなることを要旨とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the apparatus for measuring bore deformation of a cylinder block for an internal combustion engine according to the fourth aspect, the metal ring is formed by an inorganic ceramic adhesive serving as the heat insulating material. The gist is to be fixed to the inner peripheral surface of the.

【0018】上記構成によれば、特別に形成された断熱
部材を用いる必要がないため、ボア変形測定にかかる費
用の低減を図ることができるようになる。請求項6に記
載の発明は、請求項2〜5のいずれかに記載の内燃機関
用シリンダブロックのボア変形測定装置において、前記
観察手段は、前記内燃機関の燃焼室に通ずる孔に配設さ
れて前記金属リングから発せられる赤外線を検出する赤
外線検出手段と、同赤外線検出手段により検出された赤
外線の強度分布に基づいて前記金属リングの温度分布を
可視画像化する赤外線解析手段とを備えることを要旨と
する。
According to the above configuration, it is not necessary to use a specially formed heat insulating member, so that the cost for measuring the bore deformation can be reduced. According to a sixth aspect of the present invention, in the apparatus for measuring bore deformation of a cylinder block for an internal combustion engine according to any one of the second to fifth aspects, the observation means is disposed in a hole communicating with a combustion chamber of the internal combustion engine. Infrared detecting means for detecting infrared rays emitted from the metal ring, and infrared analyzing means for visualizing the temperature distribution of the metal ring based on the intensity distribution of the infrared light detected by the infrared detecting means. Make a summary.

【0019】上記構成によれば、赤外線検出手段と赤外
線解析手段とを用いることで、シリンダブロックのボア
の変形に追従して変形した金属リングの形状を的確に可
視化することができるようになる。
According to the above configuration, by using the infrared detecting means and the infrared analyzing means, it is possible to accurately visualize the shape of the deformed metal ring following the deformation of the bore of the cylinder block.

【0020】請求項7に記載の発明は、請求項6に記載
の内燃機関用シリンダブロックのボア変形測定装置にお
いて、前記赤外線検出手段は、耐熱性を有するレンズを
備えた赤外線カメラであることを要旨とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the apparatus for measuring bore deformation of a cylinder block for an internal combustion engine according to the sixth aspect, the infrared detecting means is an infrared camera having a lens having heat resistance. Make a summary.

【0021】上記構成によれば、運転状態にある内燃機
関にあっても、シリンダブロックの高温となったボア内
の観察を行うことができるようになる。請求項8に記載
の発明は、請求項6または7に記載の内燃機関用シリン
ダブロックのボア変形測定装置において、前記解析手段
は、前記可視画像化された金属リングの中心から外縁ま
での距離を複数の箇所で測定するものであることを要旨
とする。
According to the above configuration, even in the internal combustion engine in the operating state, it is possible to observe the inside of the bore of the cylinder block where the temperature is high. According to an eighth aspect of the present invention, in the apparatus for measuring bore deformation of a cylinder block for an internal combustion engine according to the sixth or seventh aspect, the analysis means determines a distance from a center to an outer edge of the visible metal ring. The gist is to measure at multiple locations.

【0022】上記構成によれば、金属リングは、シリン
ダブロックのボアの変形に追従して変形するため、可視
画像化された金属リングの変形量を求めることで、ボア
の変形量を求めることができるようになる。
According to the above configuration, since the metal ring deforms following the deformation of the bore of the cylinder block, the amount of deformation of the bore can be obtained by obtaining the amount of deformation of the visible metalized ring. become able to.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の内燃機関用シリン
ダブロックのボア変形測定装置の一実施の形態につい
て、図1及び図2を参照して説明する。まず、図1を参
照して、この内燃機関用シリンダブロックのボア変形測
定装置の構成について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the apparatus for measuring bore deformation of a cylinder block for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to FIGS. First, a configuration of the bore deformation measuring apparatus for a cylinder block for an internal combustion engine will be described with reference to FIG.

【0024】図1に示されるように、このボア変形測定
装置は、シリンダブロック22のボア(シリンダボア)
23の内周面のピストン24に干渉しない位置に配設さ
れた金属リング14と、この金属リング14から発せら
れる赤外線を検出する赤外線CCDカメラ11と、同赤
外線CCDカメラ11により検出された赤外線を画像処
理する赤外線解析装置12及び画像解析装置13とを備
えて構成される。
As shown in FIG. 1, the bore deformation measuring device is provided with a bore (cylinder bore) of a cylinder block 22.
A metal ring 14 disposed at a position not interfering with the piston 24 on the inner peripheral surface of the lens 23, an infrared CCD camera 11 for detecting infrared rays emitted from the metal ring 14, and an infrared ray detected by the infrared CCD camera 11. It comprises an infrared analyzer 12 and an image analyzer 13 for performing image processing.

【0025】ここで、上記金属リング14は、上述のよ
うにピストン24に干渉しない位置、すなわちシリンダ
ブロック22のボア23内に上下動可能に収容されるピ
ストン24の上下動の妨げにならない位置に、同ピスト
ン24の上下動の上死点よりもシリンダヘッド20側の
部分で固定されている。
Here, the metal ring 14 is located at a position where it does not interfere with the piston 24 as described above, that is, at a position where it does not hinder the vertical movement of the piston 24 housed vertically in the bore 23 of the cylinder block 22. The piston 24 is fixed at a position closer to the cylinder head 20 than the top dead center of the vertical movement of the piston 24.

【0026】そして本実施の形態において、この金属リ
ング14は、断面長円形を有し、ボア23の内壁に線接
触した状態で同ボア23に係入されている。これによ
り、上記内燃機関の運転時、燃焼の際に生じる熱で金属
リング14が高温になっても、同金属リング14とボア
23との接触面積が小さいために、この金属リング14
の熱がシリンダブロック22へ伝導されにくくなる。す
なわち、金属リング14を温度の高い状態で保持するこ
とができるようになる。
In the present embodiment, the metal ring 14 has an oval cross section and is engaged with the bore 23 in a state of being in line contact with the inner wall of the bore 23. As a result, even when the metal ring 14 is heated to a high temperature by the heat generated during combustion during operation of the internal combustion engine, the contact area between the metal ring 14 and the bore 23 is small.
Is hardly conducted to the cylinder block 22. That is, the metal ring 14 can be held at a high temperature.

【0027】また、図1のa部の拡大図に相当する図と
して図2に示されるように、この金属リング14は、無
機系セラミックス系の接着剤15を用いてシリンダブロ
ック22のボア23内に固定されている。この無機系セ
ラミックス系の接着剤15は、断熱性を有するため、金
属リング14をより温度の高い状態で保持することがで
きる。
As shown in FIG. 2 as an enlarged view corresponding to the part a in FIG. 1, this metal ring 14 is formed in the bore 23 of the cylinder block 22 by using an inorganic ceramic adhesive 15. It is fixed to. Since the inorganic ceramic adhesive 15 has heat insulation, the metal ring 14 can be held at a higher temperature.

【0028】一方、赤外線CCDカメラ11は、耐熱性
を有する材料、例えば石英ガラス等からなる図示しない
レンズを備えている。そして、上記金属リング14から
発せられてこの赤外線CCDカメラ11に入射した赤外
線は、適宜のケーブルを介して赤外線解析装置12に取
り込まれる。なお、本実施の形態において、この赤外線
CCDカメラ11は、内燃機関のシリンダヘッド20に
形成される図示しないグロープラグ(内燃機関がディー
ゼル機関の場合)、あるいはこれも図示しない点火プラ
グ(内燃機関がガソリン機関の場合)用の貫通孔21に
それらグロープラグあるいは点火プラグと並設されるか
たちで固定されている。
On the other hand, the infrared CCD camera 11 includes a lens (not shown) made of a material having heat resistance, for example, quartz glass or the like. The infrared rays emitted from the metal ring 14 and incident on the infrared CCD camera 11 are taken into the infrared analyzer 12 via an appropriate cable. In the present embodiment, the infrared CCD camera 11 includes a glow plug (not shown) formed in a cylinder head 20 of the internal combustion engine (when the internal combustion engine is a diesel engine) or a spark plug (not shown) In the case of a gasoline engine), the glow plug or the spark plug is fixed in a through hole 21.

【0029】本実施の形態にあってはこのように、シリ
ンダヘッド20に固定された赤外線CCDカメラ11を
通じて、運転状態にある内燃機関の燃焼室、詳しくはシ
リンダブロック22のボア23の内部が観察される。そ
して、赤外線CCDカメラ11は、耐熱性を有する石英
ガラス製のレンズを備えるため、運転状態にある内燃機
関にあっても、その高温となったボア23内の観察を行
うことができるようになっている。
In this embodiment, the combustion chamber of the internal combustion engine in operation, specifically, the inside of the bore 23 of the cylinder block 22 is observed through the infrared CCD camera 11 fixed to the cylinder head 20 as described above. Is done. Further, since the infrared CCD camera 11 includes a lens made of quartz glass having heat resistance, even in the internal combustion engine in the operating state, it is possible to observe the inside of the bore 23 where the temperature becomes high. ing.

【0030】また、赤外線解析装置12は、上記赤外線
CCDカメラ11によって検出された赤外線に基づいて
その温度分布を解析し、これを画像解析装置13のモニ
タ13aに可視画像化する装置である。ちなみにこの温
度分布解析では、例えば周知のサーモグラフィのよう
に、温度が高い領域ほど明るい色に、また温度が低い領
域ほど暗い色に色分けされて、同図1にその画像例を示
す態様で、上記ボア23内の温度分布、結局はた高い温
度に保持されている金属リング14が視覚化される。
The infrared analyzer 12 analyzes the temperature distribution based on the infrared rays detected by the infrared CCD camera 11 and visualizes the temperature distribution on a monitor 13a of the image analyzer 13. By the way, in this temperature distribution analysis, for example, as in a well-known thermography, a region having a higher temperature is classified into a brighter color, and a region having a lower temperature is classified into a darker color. The temperature distribution in the bore 23, and eventually the metal ring 14 which is kept at a high temperature, is visualized.

【0031】そして、画像解析装置13は、上記赤外線
解析装置12によりモニタ13aに可視化された温度分
布の画像(金属リング14の画像14’)を解析して、
以下のようにしてシリンダブロック22のボア23の変
形測定を行う装置である。
The image analyzer 13 analyzes the image of the temperature distribution (the image 14 'of the metal ring 14) visualized on the monitor 13a by the infrared analyzer 12, and
This is a device for measuring the deformation of the bore 23 of the cylinder block 22 as follows.

【0032】すなわち、上記モニタ13aに映し出され
た温度分布の画像14’を参照しながら、熱膨張により
変形した金属リング14の画像14’の中心軸0とその
外縁との距離rを複数の箇所で測定する(r1、r2、
r3、r4、…)。ここで、金属リング14は、シリン
ダブロック22のボア23の変形に追従して変形してい
るはずであるため、こうした態様で金属リング14の画
像14’の変形量を求めることで、ボア23の変形量を
求めることができる。
That is, the distance r between the central axis 0 of the image 14 'of the metal ring 14 deformed by thermal expansion and its outer edge is determined at a plurality of points while referring to the image 14' of the temperature distribution displayed on the monitor 13a. (R1, r2,
r3, r4, ...). Here, since the metal ring 14 should have been deformed following the deformation of the bore 23 of the cylinder block 22, the deformation amount of the image 14 ′ of the metal ring 14 is obtained in this manner, The amount of deformation can be determined.

【0033】以上詳述したこの実施の形態にかかる内燃
機関用シリンダブロックのボア変形測定装置によれば、
以下に示すような優れた効果が得られるようになる。 (1)ボア23の変形に追従して変形した金属リング1
4を赤外線CCDカメラ11及び赤外線解析装置12を
用いて観察し、その観察された金属リング14の変形量
を画像解析装置13を用いて求めることで、シリンダブ
ロック22のボア23の変形量を求めることができるよ
になる。また、ボア変形測定に際して、最初の測定時に
金属リング14、赤外線解析装置12及び画像解析装置
13を測定対象である内燃機関に配設すれば、その後の
測定時には、これら赤外線CCDカメラ11、赤外線解
析装置12及び画像解析装置13を再度配設する作業を
しなくてもよくなる。このため、測定を行う度に内燃機
関の分解及び組立をする作業がなくなり、煩わしい作業
を少なくしてボア変形測定を行うことができるようにな
る。
According to the bore deformation measuring apparatus for a cylinder block for an internal combustion engine according to this embodiment described in detail above,
The following excellent effects can be obtained. (1) Metal ring 1 deformed following deformation of bore 23
4 is observed using an infrared CCD camera 11 and an infrared analyzer 12, and the observed deformation of the metal ring 14 is obtained using the image analyzer 13, thereby obtaining the deformation of the bore 23 of the cylinder block 22. I can do it. In the bore deformation measurement, if the metal ring 14, the infrared analyzer 12 and the image analyzer 13 are arranged in the internal combustion engine to be measured at the first measurement, the infrared CCD camera 11 and the infrared analysis This eliminates the need to re-install the device 12 and the image analysis device 13. For this reason, every time the measurement is performed, the work of disassembling and assembling the internal combustion engine is eliminated, and the bore deformation measurement can be performed with less troublesome work.

【0034】(2)金属リング14は長円形の断面形状
を有するため、同金属リング14とボア23との接触が
線接触となり、内燃機関の運転にともなって高温となっ
た金属リング14の熱がシリンダブロック22へ伝導さ
れにくくなる。この結果、金属リング14を温度の高い
状態で保持することができるようになる。
(2) Since the metal ring 14 has an oblong cross-sectional shape, the contact between the metal ring 14 and the bore 23 becomes a line contact, and the heat of the metal ring 14 becomes high due to the operation of the internal combustion engine. Is not easily transmitted to the cylinder block 22. As a result, the metal ring 14 can be held at a high temperature.

【0035】(3)金属リング14はボア23に対して
断熱性を有する無機系セラミックス系の接着剤15によ
り固定されるため、金属リング14をより温度の高い状
態で保持することができるようになる。
(3) Since the metal ring 14 is fixed to the bore 23 with the inorganic ceramic adhesive 15 having heat insulating properties, the metal ring 14 can be held at a higher temperature. Become.

【0036】(4)金属リング14はボア23に対して
断熱性を有する接着剤15により固定されるため、特別
に形成された断熱部材を用いる必要がなく、ボア変形測
定にかかる費用の低減を図ることができるようになる。
(4) Since the metal ring 14 is fixed to the bore 23 by the adhesive 15 having heat insulating property, it is not necessary to use a specially formed heat insulating member, and the cost for measuring the bore deformation can be reduced. You can plan.

【0037】(5)赤外線CCDカメラ11により、金
属リング14及びシリンダブロック22のボア23等か
ら発せられる赤外線が検出され、赤外線解析装置12に
より、赤外線CCDカメラ11で検出された赤外線に基
づいて金属リング14及びボア23が温度分布の画像と
して可視化されるため、ボア23の変形に追従して変形
した金属リング14の形状を的確に可視化することがで
きるようになる。
(5) The infrared CCD camera 11 detects infrared rays emitted from the metal ring 14 and the bore 23 of the cylinder block 22, and the like, and the infrared analyzer 12 detects a metal based on the infrared rays detected by the infrared CCD camera 11. Since the ring 14 and the bore 23 are visualized as a temperature distribution image, the shape of the deformed metal ring 14 can be accurately visualized following the deformation of the bore 23.

【0038】(6)石英ガラス製のレンズを備えた赤外
線CCDカメラ11を用いるため、運転状態にある内燃
機関にあっても、シリンダブロック22の高温となった
ボア23内の観察を行うことができるようになる。
(6) Since the infrared CCD camera 11 equipped with a quartz glass lens is used, it is possible to observe the inside of the bore 23 where the temperature of the cylinder block 22 becomes high, even in the internal combustion engine in operation. become able to.

【0039】(7)画像解析装置13を用いて赤外線解
析装置12により可視画像化された金属リング14の画
像14’の中心軸0とその外縁との距離rを複数の箇所
(r1、r2、r3、r4、…)で測定するため、金属
リング14の画像14’の変形量を求めることで、ボア
23の変形量を求めることができる。
(7) The distance r between the center axis 0 of the image 14 'of the metal ring 14 visualized by the infrared analyzer 12 using the image analyzer 13 and the outer edge thereof is determined at a plurality of locations (r1, r2, r3, r4,...), the deformation amount of the bore 23 can be obtained by obtaining the deformation amount of the image 14 ′ of the metal ring 14.

【0040】なお、上記実施の形態は、例えば以下のよ
うにその構成を適宜変更することもできる。 ・上記実施の形態では、赤外線CCDカメラ11をシリ
ンダヘッド20に形成されたグロープラグあるいは点火
プラグ用の貫通孔21にグロープラグあるいは点火プラ
グと並設して固定する構成としたが、この赤外線CCD
カメラ11を上記貫通孔21とは別に内燃機関に形成さ
れた貫通孔に係入する構成としてもよい。
The configuration of the above embodiment can be appropriately changed, for example, as follows. In the above embodiment, the infrared CCD camera 11 is fixed to the glow plug or the ignition plug through hole 21 formed in the cylinder head 20 in parallel with the glow plug or the ignition plug.
The camera 11 may be configured to engage with a through hole formed in the internal combustion engine separately from the through hole 21.

【0041】・上記実施の形態では、無機系セラミック
ス系の接着剤15により金属リング14をボア23に固
定するようにしたが、この接着剤の種類は任意である。 ・上記実施の形態では、金属リング14とボア23の内
周とが接触した状態で金属リング14を固定する構成と
したが、この金属リング14とボア23との間に断熱材
を設ける構成としてもよい。
In the above embodiment, the metal ring 14 is fixed to the bore 23 with the inorganic ceramic adhesive 15, but the type of the adhesive is arbitrary. In the above embodiment, the metal ring 14 is fixed in a state where the metal ring 14 and the inner periphery of the bore 23 are in contact with each other, but a heat insulating material is provided between the metal ring 14 and the bore 23. Is also good.

【0042】・上記実施の形態では、断面形状が長円形
の金属リング14を用いたが、この金属リング14の断
面形状は任意である。 ・上記実施の形態では、赤外線CCDカメラ11を用い
てボア23内を観察することとしたが、この赤外線CC
Dカメラ11に代えて、例えばファイバースコープを用
いてボア23内を観察するようにしてもよい。
In the above embodiment, the metal ring 14 having an oval cross section is used, but the cross section of the metal ring 14 is arbitrary. In the above-described embodiment, the inside of the bore 23 is observed using the infrared CCD camera 11.
Instead of the D camera 11, the inside of the bore 23 may be observed using, for example, a fiber scope.

【0043】・図1では便宜上、内燃機関の1つの気筒
を代表として図示したが、複数の気筒の各々に対して上
記金属リング14及び赤外線CCDカメラ11を配設す
る構成としてもよい。
In FIG. 1, one cylinder of the internal combustion engine is shown as a representative for convenience, but the metal ring 14 and the infrared CCD camera 11 may be provided for each of a plurality of cylinders.

【0044】・上記実施の形態では、金属リング14か
ら発せられる赤外線を検出して同金属リング14を観察
する構成としたが、これを例えば、金属リングから発せ
られる電磁波を検出して観察する構成としてもよい。こ
のようにした場合、電磁波を検出することの可能なカメ
ラ等の装置及び同装置に入射した電磁波の強度分布を可
視画像化する装置が用いられる。
In the above embodiment, the metal ring 14 is observed by detecting infrared rays emitted from the metal ring 14. However, for example, the electromagnetic wave emitted from the metal ring is detected and observed. It may be. In this case, a device such as a camera capable of detecting an electromagnetic wave and a device for visualizing the intensity distribution of the electromagnetic wave incident on the device are used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかる内燃機関用シリンダブロックの
ボア変形測定装置の一実施の形態の概略構成を示すブロ
ック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a bore deformation measuring device for a cylinder block for an internal combustion engine according to the present invention.

【図2】図1のa部を拡大して示す部分断面図。FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional view showing a part a of FIG. 1;

【図3】従来のボア変形測定に用いられた測定用ピスト
ンリングを示す正面図。
FIG. 3 is a front view showing a measurement piston ring used for conventional bore deformation measurement.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…赤外線CCDカメラ、12…赤外線解析装置、1
3…画像解析装置、13a…モニタ、14…金属リン
グ、14’…金属リングの画像、15…接着剤、20…
シリンダヘッド、21…貫通孔、22…シリンダブロッ
ク、23…ボア、24…ピストン。
11: infrared CCD camera, 12: infrared analyzer, 1
3 image analyzer, 13a monitor, 14 metal ring, 14 'image of metal ring, 15 adhesive, 20
Cylinder head, 21 through hole, 22 cylinder block, 23 bore, 24 piston.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】内燃機関の運転によるシリンダブロックの
ボアの変形量を測定する内燃機関用シリンダブロックの
ボア変形測定装置において、 前記ボアの内周面のピストンに干渉しない位置に配設さ
れるたリング体と、 運転状態にある内燃機関から前記リング体の状態を観察
する観察手段と、 同観察手段により観察されたリング体の状態を解析する
解析手段と、を備えることを特徴とする内燃機関用シリ
ンダブロックのボア変形測定装置。
1. A bore deformation measuring apparatus for a cylinder block for an internal combustion engine for measuring an amount of deformation of a bore of the cylinder block due to an operation of the internal combustion engine, wherein the bore is disposed at a position on the inner peripheral surface of the bore so as not to interfere with the piston. An internal combustion engine comprising: a ring body; an observation unit for observing a state of the ring body from an internal combustion engine in an operating state; and an analysis unit for analyzing a state of the ring body observed by the observation unit. Deformation measurement device for cylinder block.
【請求項2】前記リング体は、断熱された熱容量の小さ
い金属リングからなり、前記観察手段は、この金属リン
グの温度分布を観察するものである請求項1に記載の内
燃機関用シリンダブロックのボア変形測定装置。
2. The cylinder block for an internal combustion engine according to claim 1, wherein said ring body is made of a heat-insulated metal ring having a small heat capacity, and said observing means observes a temperature distribution of said metal ring. Bore deformation measuring device.
【請求項3】前記金属リングは、断面形状が略長円形に
形成されてなる請求項2に記載の内燃機関用シリンダブ
ロックのボア変形測定装置。
3. An apparatus for measuring bore deformation of a cylinder block for an internal combustion engine according to claim 2, wherein said metal ring has a substantially oval cross section.
【請求項4】前記金属リングは、断熱材を介して前記シ
リンダブロックのボアに配設されてなる請求項2に記載
の内燃機関用シリンダブロックのボア変形測定装置。
4. The apparatus according to claim 2, wherein the metal ring is disposed in a bore of the cylinder block via a heat insulating material.
【請求項5】前記金属リングは、前記断熱材となる無機
系セラミックス系の接着剤によって前記ボアの内周面に
固定されてなる請求項4に記載の内燃機関用シリンダブ
ロックのボア変形測定装置。
5. The bore deformation measuring apparatus for a cylinder block for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the metal ring is fixed to an inner peripheral surface of the bore by an inorganic ceramic adhesive serving as the heat insulating material. .
【請求項6】前記観察手段は、前記内燃機関の燃焼室に
通ずる孔に配設されて前記金属リングから発せられる赤
外線を検出する赤外線検出手段と、同赤外線検出手段に
より検出された赤外線の強度分布に基づいて前記金属リ
ングの温度分布を可視画像化する赤外線解析手段とを備
える請求項2〜5のいずれかに記載の内燃機関用シリン
ダブロックのボア変形測定装置。
6. An infrared detecting means disposed in a hole leading to a combustion chamber of the internal combustion engine for detecting infrared light emitted from the metal ring, and an intensity of the infrared light detected by the infrared detecting means. An apparatus for measuring bore deformation of a cylinder block for an internal combustion engine according to any one of claims 2 to 5, further comprising infrared analysis means for visualizing a temperature distribution of the metal ring based on the distribution.
【請求項7】前記赤外線検出手段は、耐熱性を有するレ
ンズを備えた赤外線カメラである請求項6に記載の内燃
機関用シリンダブロックのボア変形測定装置。
7. The apparatus according to claim 6, wherein said infrared detecting means is an infrared camera provided with a lens having heat resistance.
【請求項8】前記解析手段は、前記可視画像化された金
属リングの中心から外縁までの距離を複数の箇所で測定
するものである請求項6または7に記載の内燃機関用シ
リンダブロックのボア変形測定装置。
8. The bore of a cylinder block for an internal combustion engine according to claim 6, wherein said analysis means measures the distance from the center of the metal ring visualized to the outer edge at a plurality of locations. Deformation measuring device.
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