JP2529666B2 - 内燃機関の燃焼状態を観測する装置 - Google Patents

内燃機関の燃焼状態を観測する装置

Info

Publication number
JP2529666B2
JP2529666B2 JP60059108A JP5910885A JP2529666B2 JP 2529666 B2 JP2529666 B2 JP 2529666B2 JP 60059108 A JP60059108 A JP 60059108A JP 5910885 A JP5910885 A JP 5910885A JP 2529666 B2 JP2529666 B2 JP 2529666B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
combustion chamber
optical fiber
hole
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60059108A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61217726A (ja
Inventor
忠弘 小津
信義 中山
龍雄 藤井
昭 赤坂
義之 岩下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Machida Endoscope Co Ltd
Original Assignee
Machida Endoscope Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Machida Endoscope Co Ltd filed Critical Machida Endoscope Co Ltd
Priority to JP60059108A priority Critical patent/JP2529666B2/ja
Publication of JPS61217726A publication Critical patent/JPS61217726A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2529666B2 publication Critical patent/JP2529666B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、内燃機関における燃焼状態を観測する装置
に関する。
背景技術 典型的な先行技術は、日本機械学会関西部第122回講
習会教材第90頁に記載されており、これは第5図に示さ
れている。この先行技術では、実際の内燃機関の燃焼室
内の現象を撮影できるように模型化したものである。シ
リンダヘツド2およびピストン3には、それぞれ嵌合孔
2a,3aが形成されている。この嵌合孔2a,3aには、透光性
部材4,5がそれぞれ嵌め込まれる。この透光性部材4,5
は、たとえば石英ガラス製である。シリンダヘツド2の
側壁には側壁を貫通して通光筒7が設けられており、こ
の通光筒7はピストン3の側壁に形成された長孔8を挿
通している。したがつてピストン3は、通光筒7を長孔
8に挿通した状態で長孔8の延びる方向(第5図の上下
方向)に往復移動可能である。通光筒7の一端部には反
射鏡9が固定されており、他端部には結像用レンズ10が
固定されている。パルス・レーザなどによつて実現され
る光源からの光は、ビームスプリツタ11によつて部分的
に反射され、透光性部材4、燃焼室12および透光性部材
5を介して前記反射鏡9によつて反射される。反射鏡9
によつて反射された光は通光筒7内を進行し、結像用レ
ンズ10によつて撮像素子13上に結像される。またこのと
き燃焼室12内にはメタンガスが噴射弁14から噴流され
る。光源からビームスプリツタ11によつて反射される光
以外の残余の光はそのまま直進し、反射鏡15によつて反
射され、前記撮像素子13上に達する。
このようにして、燃焼室12内のメタンガスのいわゆる
2重露光法によるホログラム再生像を得るようにしてい
る。
発明が解決しようとする問題点 このような先行技術では、シリンダヘツド2の側壁に
設けられた通光筒7が挿通するための長孔8がピストン
3に設けられなくてはならず、またシリンダヘツド2お
よびピストン3には嵌合孔2a,3aが形成されて、透光性
部材4,5が嵌込まれたりしているために強度が弱く、実
際の内燃機関の運転状況たとえば燃焼室12内の内圧、温
度、圧縮比などを必ずしも満足しているものではないと
いう欠点があつた。また撮影は高速度カメラを使つて高
速送りにして行われるために計測時間が秒単位で終つて
しまい現像時に時間がかかつたり、必要が多くかかるな
どの問題があり、実際の内燃機関における目視確認がす
ることができなかつた。さらに、燃焼室12内における燃
料などの平面的な広がりがどのような状態で行なわれる
かを確認することができなかつた。
したがつて本発明の目的は、内燃機関の燃焼室内にお
ける燃料の噴射状態および燃焼状態などを撮影すること
ができるとともに、その燃料の噴射状態および燃焼状態
などの広がりを観測することができるようにした内燃機
関の燃焼状態を観測する装置を提供することである。
問題点を解決するための手段 本発明は、シリンダライナ17およびシリンダヘツド21
を含むシリンダと、シリンダ内に往復移動可能に設けら
れているピストン18とから成る内燃機関の燃焼室26にお
いて、 シリンダヘツド21には、噴射口23を有する燃料噴射弁
22と、噴射口23の近傍にあり、内ねじを刻設した2個の
ボルト孔19と、噴射口23から噴射される燃料の到達終端
部近傍にあり、燃焼室側に内ねじを刻設し、中心部に軸
孔50を設けた取付部材30とがあり、 さらに2本のボルト挿通孔33が長手方向一端側に設け
られ、外ねじを刻設し、中心部に貫通孔51のあるねじ部
29が長手方向他端側に突設され、前記ボルト挿通孔33を
介して2本のボルト28をシリンダヘツド21に取付けるこ
とと、ねじ部29を取付部材30に螺合させることによつて
シリンダヘツド21の燃焼室に臨む面に固定される長方形
板状の保持体27であつて、 ねじ部29の突設している側に、貫通孔51に接続して設
けられる2条の案内溝37と、 案内溝37から保持体27を貫通して穿設される取付孔34
とを有する保持体27と、 各取付孔34に嵌り込み、各取付孔34から案内溝37、貫
通孔51および軸孔50を通つて、燃焼室26の外部にある撮
影装置38および照明装置39にそれぞれ接続される受光用
光フアイバ36および光照射用光フアイバ35の複数対と、 一定時間毎に撮影装置38を稼働し、各受光用光フアイ
バ36を通して、各受光フアイバ36の受光光度を各受光素
子Aで検出し、メモリ46にストアさせる処理回路45とを
含むことを特徴とする内燃機関の燃焼状態を観測する装
置である。
作 用 本発明に従えば、内燃機関のシリンダヘツドの燃焼室
に臨む面に長方形板状の保持体を固定する。保持体は燃
料の噴射口から燃料が噴射する方向に設けられ、複数の
取付孔が穿設され、各取付孔には、受光用光フアイバと
光照射用光フアイバとが対をなして嵌り込み、各受光用
光フアイバからの光を燃焼室外に設けた撮像装置の受光
素子で検出してメモリにストアするようにしたので、内
燃機関の燃焼室内における燃焼状態を詳細に観測するこ
とができる。また各取付孔には、光照射用光ファイバが
設けられているので、燃焼が始まる前の燃料などの広が
りも詳細に観測することができる。
実施例 第1図は、本発明の一実施例を示す簡略化した断面図
であり、第2図は第1図の切断線II−IIから見た側面図
である。シリンダライナ17内にはピストン18が往復動可
能に設けられている。ピストン18の外周面にはピストン
リング20が固着されており、このピストリング20はシリ
ンダライナ17の内周面と接触している。シリンダライナ
17の上方には、シリンダヘツド21が固定されている。シ
リンダライナ17、ピストン18およびシリンダヘツド21に
よつて内燃機関の燃焼室26が形成されている。シリンダ
ヘツド21には燃料噴射弁22が固定されており、この燃料
噴射弁22には複数の噴射口23が燃焼室26に臨んで形成さ
れている。この噴射口23からは、仮想線24で示すように
燃料が燃焼室26内に噴射される。燃焼室26の燃焼による
シリンダヘツド21の過熱を防ぐために、シリンダヘツド
21には冷却水が流過する冷却水通路25が形成されてい
る。
シリンダヘツド21の燃焼室26に臨む面には、保持体27
が設けられている。この保持体27は平板状であつて、複
数の噴射口23のうちの1つの噴射口23からの燃料の噴射
方向(第1図および第2図における右方向)に長く形成
されている。保持体27の長手方向の一端側には、2個の
ボルト挿通孔33が穿設され、またシリンダヘツド21の対
応する位置には、2個のボルト孔19が設けられている。
このボルト挿通孔33には取付けボルト28が挿通されて、
この取付ボルト28によつて保持体27の一端部がシリンダ
ヘツド21の燃焼室26に臨む面に固着される。保持体27の
ボルト挿通孔33が形成される端部とは反対側の他端部付
近には、保持体27の一表面から垂直に延びるねじ部29が
穿設される。このねじ部29は大略円柱状であり、その外
周面には外ねじが形成されている。ねじ部29は、シリン
ダヘツド21に貫通して形成される取付孔21a内に緩挿す
る。シリンダヘツド21の取付孔21a内には筒条の取付部
材30が挿入される。取付部材30は、内ねじ部30aと、外
ねじ部30bとを有する。取付部材30の外周で内ねじ部30a
と外ねじ部30bとの間には円錐面31が形成されており、
この円錐面31は取付部材30を取付孔21aに挿入した状態
で取付孔21aの下方に形成された環状突起48の第1図に
おける上面と密接する。取付部材30の内ねじ部30aに
は、保持体27に形成されたねじ部29が螺着される。この
ようにして保持体27は、取付ボルト28および取付部材30
とねじ部29とによつてシリンダヘツド21の燃焼室26に臨
む面に固定される。保持体27は耐熱材料からなり、たと
えば金属性である。保持体27をシリンダヘツド21の燃焼
室26に臨む面に取付た状態で、保持体27は燃焼室26内に
突出しないように薄板状とされシリンダヘツド21に密着
する。
第3図は、保持体27付近の斜視図である。第1図およ
び第2図を同時に参照して、保持体27には軸方向(第2
図における上下方向)に対をなし、長手方向(第1図お
よび第2図における左右方向)の間隔をあけて複数対
(この実施例では6)の取付孔34が穿設されている。長
手方向に沿う取付孔34の列には、その取付孔34のそれぞ
れの列に沿つて2条の案内溝37が形成されている。各取
付孔34には光フアイバ対40が嵌り込む。光フアイバ対40
は、光照射用光フアイバ35と、受光用光フアイバ36とが
対となつたものである。各光フアイバ対40は、前記案内
溝37内で耐熱性の接着剤などで固着される。光フアイバ
対40は一括して束にされ、保持体27のねじ部29の中心部
に設けられた貫通孔51を貫通して固定され、その後取付
部材30の軸孔50内を挿通する。また光フアイバ対40が一
括された光フアイバ束60は取付孔21a内で円筒状の支持
部材32によつて支持される。支持部材32は内ねじ部32a
を有し、この内ねじ部32aは取付部材30の外ねじ部30aと
螺合する。光フアイバ対40が一括された光フアイバ束60
は、その後、受光用光フアイバ36を一括した光フアイバ
束41と、光照射用光フアイバ35を一括した光フアイバ束
42とに分けられる。一方の光フアイバ束41は撮影装置38
に接続され、他方の光フアイバ束42は照明装置39に接続
される。
第4図は、撮影装置38および照明装置39の具体的な構
成を示すブロツク図である。照明装置39には、光照射光
フアイバ35を一括した光フアイバ束42が接続される発光
素子43を含む。撮影装置38には、各受光用光フアイバ36
が個別的に接続される受光素子A1〜Anを含む。この受光
素子A1〜Anは、撮影装置38の処理回路45に接続されてい
る。処理回路45には、受光素子A1〜Anからの受光強度を
ストアするメモリ46が接続されている。前記光照射用光
フアイバ35の一端面は取付光34を介して燃焼室26内に臨
んでおり、発光素子43を能動化することによつて、燃焼
室26内は光照射用光フアイバ35によつて照射される。光
照射用光フアイバ35の光強度は、燃焼室26内の燃料が燃
焼した場合における光強度よりも弱い値に定められてい
る。受光用光フアイバ36においても光照射用光フアイバ
35と同様に、その一端面は取付孔34を介して燃焼室26内
に臨んでいる。受光用光フアイバ36によつて、燃焼室26
内の燃焼状態を撮影することができる。
受光用光フアイバ36は保持体27に分布して配置されて
いるので、燃焼室26内の燃焼状態を観測することが可能
となる。また燃焼室26内は発光素子43から光照射用光フ
アイバ35を介して燃焼が生じている場合よりも弱い光で
常時照射されているので、燃焼室26内に燃焼が生じてい
ない場合においても燃料の噴射状態などを観測すること
が可能となる。
このような構成を有する本装置において、燃焼室26内
の光度分布は、各受光用光フアイバ36を介して一定時間
毎に撮影装置38によつて撮影、記憶される。すなわち各
受光用光フアイバ36の受光強度は、同時的に受光素子A1
〜Anで検知され、メモリ46にストアされる。このように
して各時刻毎の光の分布状況を観測することによつて、
燃焼室26内の燃料の噴霧状況または燃焼状況を観測する
ことが可能となる。
本発明では、燃焼機関のシリンダヘツド21の燃焼室26
に臨む面に保持体27を固定し、保持体27の複数の取付孔
34に光検出用光フアイバ36の端面を分布して臨ませ、各
受孔用孔フアイバ36からの光を、一定時間毎に受光素子
A1〜An(総称してA)で検出して各受光素子A毎の光の
分布状況を一定時間毎にメモリ46にストアして観測する
ようにしたので、燃焼室26内における各時刻毎の燃焼の
噴射状況または燃焼状況を観測することが可能となる。
保持体27内部に冷却水通路を設けて保持体27を冷却し
てもよい。
効 果 以上のように本発明によれば、保持体によつてシリン
ダヘツドの燃焼室に臨む壁面に受光用および光照射用の
光フアイバ対の端面を分布して臨ませ、各光フアイバか
らの光を受光素子で一定時間毎に検出して各時刻毎の光
の分布状況を観測するようにしたので、燃焼室内におけ
る燃料の噴射状態や燃焼状態の分布を平面的に観測する
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の内燃機関の燃焼状態を観測
する装置の断面図、第2図は第1図の切断面線II−IIか
ら見た側面図、第3図は保持体27付近の斜視図、第4図
は撮影装置38および照明装置39の具体的構成を示すブロ
ツク図、第5図は典型的な先行技術を示す断面図であ
る。 18……ピストン、21……シリンダヘツド、22……燃料噴
射弁、26……燃焼室、27……保持体、34……取付孔、35
……光照射用光フアイバ、36……受光用光フアイバ、38
……撮影装置、39……照明装置、43……発光素子、45…
…処理回路、46……メモリ、A,A1〜An……受光素子
フロントページの続き (72)発明者 赤坂 昭 東京都文京区本駒込6丁目13番8号 株 式会社町田製作所内 (72)発明者 岩下 義之 東京都文京区本駒込6丁目13番8号 株 式会社町田製作所内 (56)参考文献 特開 昭59−215965(JP,A) 特開 昭59−57137(JP,A) 特開 昭60−155929(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリンダライナ17およびシリンダヘツド21
    を含むシリンダと、シリンダ内に往復移動可能に設けら
    れているピストン18とから成る内燃機関の燃焼室26にお
    いて、 シリンダヘツド21には、噴射口23を有する燃料噴射弁22
    と、噴射口23の近傍にあり、内ねじを刻設した2個のボ
    ルト孔19と、噴射口23から噴射される燃料の到達終端部
    近傍にあり、燃焼室側に内ねじを刻設し、中心部に軸孔
    50を設けた取付部材30とがあり、 さらに2本のボルト挿通孔33が長手方向一端側に設けら
    れ、外ねじを刻設し、中心部に貫通孔51のあるねじ部29
    が長手方向他端側に突設され、前記ボルト挿通孔33を介
    して2本のボルト28をシリンダヘツド21に取付けること
    と、ねじ部29を取付部材30に螺合させることによつてシ
    リンダヘツド21の燃焼室に臨む面に固定される長方形板
    状の保持体27であつて、 ねじ部29の突設している側に、貫通孔51に接続して設け
    られる2条の案内溝37と、 案内溝37から保持体27を貫通して穿設される取付孔34と
    を有する保持体27と、 各取付孔34に嵌り込み、各取付孔34から案内溝37、貫通
    孔51および軸孔50を通つて、燃焼室26の外部にある撮影
    装置38および照明装置39にそれぞれ接続される受光用光
    フアイバ36および光照射用光フアイバ35の複数対と、 一定時間毎に撮影装置38を稼働し、各受光用光フアイバ
    36を通して、各受光フアイバ36の受光光度を各受光素子
    Aで検出し、メモリ46にストアさせる処理回路45とを含
    むことを特徴とする内燃機関の燃焼状態を観測する装
    置。
JP60059108A 1985-03-23 1985-03-23 内燃機関の燃焼状態を観測する装置 Expired - Lifetime JP2529666B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60059108A JP2529666B2 (ja) 1985-03-23 1985-03-23 内燃機関の燃焼状態を観測する装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60059108A JP2529666B2 (ja) 1985-03-23 1985-03-23 内燃機関の燃焼状態を観測する装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61217726A JPS61217726A (ja) 1986-09-27
JP2529666B2 true JP2529666B2 (ja) 1996-08-28

Family

ID=13103785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60059108A Expired - Lifetime JP2529666B2 (ja) 1985-03-23 1985-03-23 内燃機関の燃焼状態を観測する装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2529666B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4042025C2 (de) * 1990-12-28 2001-04-26 Hitachi Ltd Vorrichtung und Verfahren zur Auswertung des Verbrennungszustands in einer Brennkraftmaschine
JP5090211B2 (ja) * 2008-03-04 2012-12-05 株式会社豊田中央研究所 可視化エンジン及び可視化エンジン用ピストン

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5289942A (en) * 1976-01-23 1977-07-28 Suntory Ltd Device for observing infinitesimal article in liquid
JPS58108869A (ja) * 1981-12-23 1983-06-29 Hitachi Ltd 電子カメラ
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
JPS5999136U (ja) * 1982-12-24 1984-07-04 株式会社日立製作所 内燃機関燃焼室透光窓汚れ防止装置
JPS59171280A (ja) * 1983-03-17 1984-09-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 医療用画像表示装置
JPS59215965A (ja) * 1983-05-20 1984-12-05 Toyota Motor Corp デイ−ゼルエンジンの燃焼光検出装置
AT384108B (de) * 1983-06-08 1987-10-12 Avl Verbrennungskraft Messtech Einrichtung zur feststellung der vorgaenge im brennraum einer in betrieb befindlichen brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61217726A (ja) 1986-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4671630A (en) Illuminating optical system for endoscopes
US4643022A (en) Device for observing the processes taking place in the combustion chamber of an internal combustion engine during operation
US4153834A (en) Pattern projector for automatic focusing endoscope
JP4837321B2 (ja) 内視鏡装置
US6053140A (en) Internal combustion engine with externally supplied ignition
US9395310B2 (en) Device for imaging the inner surface of a cavity in a workpiece
JPH01291102A (ja) 光学式センサ装置
KR920704183A (ko) 반사에 의한 이미지 평면 모듈
JP2529666B2 (ja) 内燃機関の燃焼状態を観測する装置
US20130229651A1 (en) Optical probe comprising transparent monolithic body with refracting and reflecting surface parts
JP4000890B2 (ja) 内面観察方法及び内面観察装置
US20030178577A1 (en) Apparatus for measuring fluorescence
EP0022506A1 (en) Optical measuring apparatus
JP7046511B2 (ja) 同軸落射照明装置
JPH09318551A (ja) 円筒内面撮影装置
JP2544288B2 (ja) 光学式測長装置
JP2005512076A (ja) 孔を光学的に測定するための装置
SU1359663A1 (ru) Интерферометр дл контрол цилиндрических поверхностей
JPH10142106A (ja) 燃焼室内観測装置
JPH06207811A (ja) 光学測定用測定点部材
JP4187977B2 (ja) 顕微鏡装置
US20020027664A1 (en) Method and apparatus for optical position detection
JPH0439881B2 (ja)
WO2019198380A1 (ja) 医療用システム、光源装置、及び光源装置における光検出方法
JP3721342B2 (ja) 落射照明方法およびその方法を用いる光学装置