JP2797270B2 - Valve train wear test equipment - Google Patents

Valve train wear test equipment

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JP2797270B2
JP2797270B2 JP35196392A JP35196392A JP2797270B2 JP 2797270 B2 JP2797270 B2 JP 2797270B2 JP 35196392 A JP35196392 A JP 35196392A JP 35196392 A JP35196392 A JP 35196392A JP 2797270 B2 JP2797270 B2 JP 2797270B2
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Description

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

【0001】[0001]

【技術分野】本発明は、動弁系摩耗試験装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a valve train wear test apparatus.

【0002】[0002]

【従来技術】エンジンの高速・高出力化、排気ガス対
策、ガソリンの無鉛化、省燃費性の向上、油交換距離の
延長といった各種要求に沿ったエンジンの改良や使用条
件の変化のために、近年動弁系摩耗への関心が高まりつ
つある。わが国では、まず大手自動車会社数社が潤滑油
や材料評価のために独自に動弁系摩耗の自社試験方法を
確立し、その後これらを参考にして自動車技術会が台上
実機による動弁系摩耗試験方法の統一化をし、JASO
規格を制定した。また近年石油会社を中心にエンジン油
の動弁系摩耗防止性能に関する研究開発が進み、石油学
会では動弁系摩耗に関するレイティングシンポジウムや
講習会を実施して、各試験機関の評価基準を合わせるよ
う努力してきた。摩耗試験を台上で行なう場合、実際に
燃料を使ってファイアリング運転する方法とモーターに
よって駆動する方法が考えられる。前者に比較して、後
者は設備の簡素化、経費、取り扱い、繰り返し性などの
点で、格段に優れた方法である。モータリング法による
動弁系摩耗試験の実施頻度は、年々増える傾向にある。
しかしこの試験の実施回数を重ねたり試験装置の数が増
えるにつれて、評価の基準統一や習熟を越えた試験装置
自体に基因するデータのバラツキが存在することが明ら
かとなった。例えば、代表的なモータリングエンジン試
験の一つJASO規格トヨタ3Aおよび旧規格トヨタ2
0Rエンジンで各標準油を試験した結果がJASOより
発表されたが、その報告によると、数ケ所の試験機関だ
けですら摩耗損傷の結果に大きなバラツキが存在してい
る。その後、国際規格対応のためにISO国内委員会が
発表した内容も同様なもので、やはり再現性のバラツキ
が大きかった。さらに10〜15回程度繰り返し性試験
を行なうと、最初と最後の結果にかなり差がでることも
判ってきた。そこで、本発明者等は、データのバラツキ
原因について種々検討を重ねた結果、試験体にかける負
荷要素である苛酷度の再現性が悪く、同一の負荷をかけ
ることができないことが原因であることをつきとめた。
2. Description of the Related Art In order to improve the engine in accordance with various demands such as increasing the speed and output of the engine, reducing exhaust gas, eliminating the need for gasoline, improving fuel efficiency, and extending the oil change distance, and changing the operating conditions, In recent years, interest in valve train wear has been increasing. In Japan, several major automobile companies first established their own testing methods for valve train wear for evaluating lubricating oil and materials. Unify test methods, JASO
Standards have been established. In recent years, research and development on the valve oil wear prevention performance of engine oil has been advanced mainly by petroleum companies, and the Petroleum Institute of Japan has conducted rating symposiums and workshops on valve gear wear to make efforts to match the evaluation standards of each testing organization. I've been. When a wear test is performed on a table, a method of actually performing a firing operation using fuel or a method of driving by a motor can be considered. Compared to the former, the latter is a much better method in terms of equipment simplification, cost, handling, and repeatability. The frequency of performing the valve train wear test by the motoring method tends to increase year by year.
However, as the number of times this test was performed and the number of test devices increased, it became clear that there were variations in the data due to unification of the evaluation standards and the test device itself beyond the mastery. For example, one of the representative motoring engine tests, JASO standard Toyota 3A and old standard Toyota 2
The results of testing each standard oil with a 0R engine were published by JASO, but reports show that even only a few testing laboratories have large variability in wear damage results. After that, the contents announced by the ISO National Committee for compliance with international standards were the same, and the reproducibility also varied greatly. It has also been found that when the repeatability test is further performed about 10 to 15 times, there is a considerable difference between the first and last results. Therefore, the present inventors have conducted various studies on the causes of data variation, and as a result, it was found that the reproducibility of the severity, which is a load factor applied to the test specimen, was poor and the same load could not be applied. I found out.

【0003】[0003]

【目的】本発明の目的は、エンジンの動弁系摩耗試験に
おいて、試験体にかける負荷要素である苛酷度を再現性
よく、かつ簡単に調整することのできる動弁系摩耗試験
装置を提供する点にある。
An object of the present invention is to provide a valve train wear test apparatus which can easily and easily adjust the degree of severity, which is a load factor applied to a test piece, in a valve train wear test of an engine. On the point.

【0004】[0004]

【構成】動弁系耐摩耗性評価を行なう際、試験装置の苛
酷度がその適性範囲から外れた場合には、その範囲に入
るよう調整せねばならない。本発明者等は、試験装置に
セットすべき苛酷度が一定の範囲内で再現性のあるもの
とするため、苛酷度のバラツキが何に起因しているのか
について種々検討した結果、試験装置における低周波域
ねじれ振動の強弱が動弁系の摩耗や損傷に大きな影響を
与えていることを解明し、その振動や自励・減衰効果に
関与する、部品の適当な条件を強制的に変化させること
により、苛酷度を再現性よく、所定の範囲内に自由に調
整できることを発見し、本発明を完成するに至った。す
なわち、本発明は、エンジン動弁系、エンジン動弁系を
強制駆動するためのモーター、前記動弁系に前記モータ
ーの回転を伝えるための伝動部材よりなる動弁系摩耗試
験装置において、前記伝動部材の振動数を制御するため
の手段を設けたことを特徴とする動弁系摩耗試験装置に
関する。本発明は、動弁系の摩耗たとえばロッカーアー
ムパッドやカムノーズの摩耗などの状態により、ロッカ
ーアームパッドやカムノーズの材質、形状などにおい
て、どのようなものが適しているのかを正確に調べるこ
とが可能であるほか、エンジンオイルや潤滑油などを変
更することによる摩耗量の変化によりどのエンジンオイ
ルや潤滑油がより優れているかを知ることができる。前
記伝動部材は、ベルトやチェーンやロープであり、プー
リーやスプロケットや溝車を介してモーターの回転をエ
ンジンの動弁系に伝達する。なお、伝動部材としては弾
性のある材料の方が、振動数を制御する上では好まし
い。ベルトとしては、Vベルトや歯付きベルトやリブド
ベルトなどが利用できる。振動数の制御は、具体的に
は、ベルト(チェーン)の張力(張り具合)、ベルト
(チェーン)の太さ、ベルト(チェーン)の材質、ベル
ト(チェーン)の長さなどによって調節することができ
る。同一の伝動部材により振動数を変化させる具体的方
法としては、図1において、動弁系の位置とモーターの
位置を相対的にずらせることにより、ベルトのスパンと
張力を変化させることができる。より具体的に言えば、
モーターの高さを微調整することにより、ベルトの張力
とスパンを変え、苛酷度を調整することができる。
[Constitution] When evaluating the wear resistance of a valve train, if the severity of the test apparatus is out of the appropriate range, it must be adjusted to fall within the appropriate range. The inventors of the present invention have conducted various studies on what caused the variation in the degree of severity to ensure that the degree of severity to be set in the test apparatus is reproducible within a certain range. Elucidating that the strength of low frequency torsional vibration has a great effect on the wear and damage of the valve train, and forcibly changing the appropriate conditions of the parts involved in the vibration and self-excitation / damping effects As a result, it was discovered that the severity could be freely adjusted within a predetermined range with good reproducibility, and the present invention was completed. That is, the present invention relates to a valve train wear test apparatus including an engine valve train, a motor for forcibly driving the engine valve train, and a transmission member for transmitting rotation of the motor to the valve train, The present invention relates to a valve train wear test apparatus provided with means for controlling the frequency of a member. According to the present invention, it is possible to accurately determine what kind of material is appropriate for the rocker arm pad and the cam nose, depending on the wear of the valve train, for example, the wear of the rocker arm pad and the cam nose. In addition, it is possible to know which engine oil or lubricating oil is better by changing the amount of wear caused by changing the engine oil or lubricating oil. The transmission member is a belt, a chain, or a rope, and transmits the rotation of the motor to a valve train of an engine via a pulley, a sprocket, and a sheave. Note that an elastic material is more preferable as the transmission member in controlling the frequency. As the belt, a V belt, a toothed belt, a ribbed belt, or the like can be used. Specifically, the frequency can be controlled by adjusting the tension of the belt (chain), the thickness of the belt (chain), the material of the belt (chain), the length of the belt (chain), and the like. it can. As a specific method of changing the frequency with the same transmission member, the span and tension of the belt can be changed by relatively shifting the position of the valve train and the position of the motor in FIG. More specifically,
By fine-tuning the height of the motor, the belt tension and span can be changed to adjust the severity.

【0005】ベルトの振動については、すでにつぎの関
係式があることが知られている(姫路工業大学、研究報
告 NO.21,1968年10月,菅原一夫、関口久美:
Vベルトの振動)。それによれば、
It is known that the following relational expression is already established for belt vibration (Himeji Institute of Technology, Research Report No. 21, October 1968, Kazuo Sugawara, Kumi Sekiguchi:
V-belt vibration). According to it

【数1】 (Equation 1)

【数2】 したがって、ベルト張力を大きくすることにより、自由
振動数は大きくなる。またベルトが駆動される時には、
その速度が大きくなるに従って、自由振動数は小さくな
る性質を持つ。エンジン動弁系およびベルト系の固有振
動数とベルトの自由振動数の関係について、それぞれの
性質よりモデル図を表わすと、図2のようになる。図2
に示すとおり、試験装置がある回転数で駆動される時、
エンジン系およびベルト系振動数またはその整数倍とベ
ルトの自由振動数が近ずき重なるところで、振動が激し
くなりついに共振を起こす。一般にこの時危険なほど大
きな振幅になり、機械要素の損傷や過度の疲労そして好
まぬ騒音を生じさせる。このときが動弁系に与えられる
苛酷度は最大となり、動弁系の表面損傷であるスカッフ
ィング摩耗などが最も急速に発生する条件である。
(Equation 2) Therefore, the free frequency is increased by increasing the belt tension. Also, when the belt is driven,
The free frequency has the property of decreasing as the speed increases. FIG. 2 shows a model diagram of the relationship between the natural frequency of the engine valve system and the belt system and the free frequency of the belt based on their respective properties. FIG.
As shown in the figure, when the test device is driven at a certain speed,
When the frequency of the engine system and the belt system or an integral multiple thereof and the free frequency of the belt approach and overlap, the vibration becomes violent and finally causes resonance. Generally, the amplitude is then dangerously large, causing damage to the mechanical elements, excessive fatigue and unwanted noise. At this time, the severity given to the valve train is maximized, which is the condition under which scuffing wear, which is surface damage of the valve train, occurs most rapidly.

【0006】そこで、本発明においては、伝動部材たと
えばベルトやチェーンやロープの振動数を動弁系の固有
振動数に一致させたり、近づけたりすることにより、時
には両者を共振させ、あるいはそれに近い状態をつくり
出すことにより、任意に試験に必要な苛酷度を試験体に
適用できるようにしたものである。とくに、本発明の1
態様においては、ベルトがかけ渡されているプーリー間
の距離を調節することにより、ベルトの張力pを変化さ
せ、ベルトの自由振動数fをコントロールすることによ
り、Vベルトの振動数と動弁系の固有振動数を時には共
振させる条件を、あるいはやゝ共振させる条件を自由に
作り出すものである。ベルトの振動数を、ベルトのたわ
み量として表示し、苛酷度をロッカパッドスカッフィン
グDRとして表示すると、たわみ量と苛酷度の関係は図
3のようになる。図3の数値は、特定の条件で実験した
ときの数値であるが、図3は単に苛酷度とたわみ量の相
対的関係を示すためのものである。
Therefore, in the present invention, the frequency of a transmission member such as a belt, a chain, or a rope is made to coincide with or approach the natural frequency of the valve train so that the two sometimes resonate or are in a state close to that. By making, the severity required for the test can be arbitrarily applied to the test specimen. In particular, one of the present invention
In an embodiment, the belt tension is adjusted by adjusting the distance between the pulleys over which the belt is stretched, and the free frequency f of the belt is controlled. The condition for causing the natural frequency of the resonance to sometimes resonate or the condition for causing the resonance to slightly resonate is freely created. If the frequency of the belt is displayed as the amount of deflection of the belt and the severity is displayed as rocker pad scuffing DR, the relationship between the amount of deflection and the severity is as shown in FIG. The numerical values in FIG. 3 are numerical values obtained when an experiment is performed under specific conditions, but FIG. 3 merely shows the relative relationship between the severity and the amount of deflection.

【0007】本発明を図面を参照して説明する。図1
は、本発明の1つの具体例を示す。エンジン1のクラン
クシャフト2に連結したプーリー3とモーター6の回転
軸に連結したプーリー5との間に3本のVベルト4を懸
け、例えばモーター6の高さ位置を変化させることによ
り両プーリー3と5の距離を変化させ、これによりVベ
ルトの張力を調節する。ベルトの張力は張力ゲージで知
ることができる。いろいろの張力における振動を、エン
ジンとモーターにそれぞれセットした振動計7により測
定した。前記試験装置は、エンジンのリアーサイドに出
ているクランクシャフト2にプーリー3をとりつけ、モ
ーター6側のプーリー5と連結したが、エンジンのフロ
ントサイド側に出たカムシャフトフランジを利用し、こ
れにプーリーをとりつけて、モーター側のプーリーと連
結することもできる(図5参照)。なお、図1と図5で
はプーリーとVベルトの位置関係が縦掛けになっている
が、これを横掛けの状態で使用してもよいことは勿論で
ある。図1の試験装置には、エンジンオイルの温度を一
定に制御することのできる装置8を付設した。9はポン
プ、10は熱交換器である。11と12は加速度計であ
る。13はインバーターであり、回転数を高精度に微調
整する。14は制御記録計であり、室温、油温、油圧、
積算時間、回転数を表示、記録する。なお、図1のエン
ジン1は、エンジン全体を使用しているので、エンジン
1のうち下方部分はオイルパン等がついている。しかし
ながら、エンジンオイルをうまく温度制御すればシリン
ダブロックやオイルパンを省略することができる。シリ
ンダブロックやオイルパンを省略し、全体を小型化すれ
ば、机上型とすることもできる。
The present invention will be described with reference to the drawings. FIG.
Shows one specific example of the present invention. The three V-belts 4 are suspended between a pulley 3 connected to the crankshaft 2 of the engine 1 and a pulley 5 connected to the rotating shaft of the motor 6. For example, by changing the height position of the motor 6, The distance between V and 5 is changed to adjust the tension of the V-belt. The belt tension can be determined with a tension gauge. Vibrations at various tensions were measured by a vibrometer 7 set on the engine and the motor, respectively. In the test apparatus, the pulley 3 was attached to the crankshaft 2 protruding to the rear side of the engine and connected to the pulley 5 on the motor 6 side. A pulley can be attached and connected to the pulley on the motor side (see FIG. 5). In FIGS. 1 and 5, the pulley and the V-belt are positioned vertically, but the pulley and the V-belt may be used horizontally. The test device of FIG. 1 was provided with a device 8 capable of controlling the temperature of the engine oil to be constant. 9 is a pump and 10 is a heat exchanger. 11 and 12 are accelerometers. An inverter 13 finely adjusts the number of revolutions with high accuracy. Reference numeral 14 denotes a control recorder, which controls the room temperature, oil temperature, oil pressure,
Display and record the accumulated time and number of rotations. Since the engine 1 of FIG. 1 uses the entire engine, an oil pan or the like is attached to a lower portion of the engine 1. However, if the temperature of the engine oil is properly controlled, the cylinder block and the oil pan can be omitted. If the cylinder block and the oil pan are omitted and the whole is reduced in size, it can be a desk type.

【0008】[0008]

【実施例】実施例1 (1)使用器具(図1参照)EXAMPLES Example 1 (1) Apparatus used (see FIG. 1)

【表1】 (a)エンジン(JASO規格M328−91準拠) 型式 トヨタ 3A 総排気量 cm3 1452 サイクル数 4 気筒数 4 弁配置 OHCロッカーアーム式1−3−4−2 最大トルク kgfm/rpm 12.0/3600 備考 エンジンからピストン、コンロッド、 フライホイールを外す (b)駆動装置 (i)モーター 型式 東芝3相誘導モーターまたは同等品 出力/電圧 kw/v 3.7/200 回転数 rpm 1440 (ii)伝動ベルト 型式 細巾Vベルト、ラップドタイプ、三ッ星 マクスターウェッジベルト 呼び番号(ベルト長さmm)3V−425(1080) 本数 3 (iii)ブッシングプーリー 型式 平板型 呼称 (大)Q1−30 (小)HF−3 (2) エンジンオイル トヨタ自動車(株)純正油 商品名 キャッスルクリーンスーパー10W/30 (REO1として) および昭和シェル石油(株)試作油No. TY−P001(REO2として)(A) Engine (based on JASO standard M328-91) Model Toyota 3A Total displacement cm 3 1452 Number of cycles 4 Number of cylinders 4 Valve arrangement OHC rocker arm type 1-3-4-2 Maximum torque kgfm / rpm 12 2.0 / 3600 Remarks Remove the piston, connecting rod and flywheel from the engine. (B) Drive (i) Motor Model Toshiba three-phase induction motor or equivalent Output / voltage kw / v 3.7 / 200 rpm rpm 1440 (ii ) Power transmission belt Model Narrow V-belt, Wrapped type, Samsung Maxter wedge belt No. (belt length mm) 3V-425 (1080) Number 3 (iii) Bushing pulley Model Flat type Name (Large) Q1-30 (Small) ) HF-3 (2) Engine oil Toyota Motor Corporation Pure Oil Brand name Castle Lean Super 10W / 30 (as REO1) and Showa Shell Sekiyu Co., Ltd. Sample Oil No. TY-P001 (as REO2)

【0009】(2)エンジンオイルの性状(2) Properties of engine oil

【表2】 試 験 項 目 REO1 REO2 比重 15/4℃ 0.8729 0.8729 引火点(COC)℃ 230 232 動粘度 mm2/S @ 40℃ 62.9 71.87 @100℃ 9.90 10.59 粘度指数 142 134 流動点 ℃ −30.0 −40.0 全酸価 mgKOH/g 1.20 1.40 全塩基価(塩酸法)mg KOH/g 1.58 5.00 硫酸灰分 %wt 0.38 0.57 りん分 %wt 0.054 0.057 亜鉛分 %wt 0.062 0.061 カルシウム分 %wt 0.043 0.130 バリウム分 %wt 0.079 −TABLE 2 test item REO1 REO2 specific gravity 15/4 ℃ 0.8729 0.8729 Flash point (COC) ℃ 230 232 kinematic viscosity mm 2 / S @ 40 ℃ 62.9 71.87 @ 100 ℃ 9.90 10.59 Viscosity index 142 134 Pour point ℃ -30.0-40.0 Total acid value mgKOH / g 1.20 1.40 Total base number (hydrochloric acid method) mg KOH / g 1.58 5.00 Sulfated ash% wt 0.38 0.57 Phosphorus% wt 0.054 0.057 Zinc% wt 0.062 0.061 Calcium% wt 0.043 0.130 Barium% wt 0.079 −

【0010】(3)苛酷度の調整目標(3) Severity adjustment target

【表3】 評 価 項 目 REO1 REO2 ロッカーアームパッド評点(D.R.) ≦5 55±5 なお、苛酷度の調整範囲はこれに限るものではなく、た
とえばREO2の場合、本発明により40〜70の範囲
を楽にカバーすることができる。本明細書におけるロッ
カーアームパッド評点(D.R.)は、スカッフィングが
発生する可能性のある面(パッド)全面積のうち、何%
の部分にスカッフィングが発生したかを示す数値であ
る。そして、これが苛酷度の1つの表現方法である。
[Table 3]Evaluation item REO1 REO2  Rocker arm pad rating (D.R.) ≤5 55 ± 5 Note that the adjustment range of the severity is not limited to this.
For example, in the case of REO2, the range of 40 to 70 is set according to the present invention.
Can be easily covered. The lock in this specification
Car arm pad rating (DR) is scuffing
What percentage of the total surface (pad) area that can occur
Numeric value indicating whether scuffing occurred in the
You. And this is one way of expressing severity.

【0011】(4)苛酷度調整結果 下記表4、5、8中の*1〜*3は下記のとおりであ
る。 *1:たわみ量の測定方法は、図4に示すようにスパン
の中央部を張力ゲージで押し、荷重が10kgfを示し
たときのベルトのへこみ巾をmm単位で表示したもので
ある。 「エンジン側」とはVベルトを三本並列して使用してい
るので、そのエンジン側のものである。 「中間」とは三本のVベルトの中間のものを指す。 「モーター側」とは三本のVベルトのうち、モーター側
のものを指す。 *2:エンジンのカムシャフト軸に対して水平かつ直角
方向を横方向と表示し、上下方向を縦方向と表示し、カ
ムシャフト軸方向を前後方向と表示した。変位はピーク
からピークまでの距離をmmで表示した。 *3:カムノーズD.R.はカムノーズ摩擦接触部の何%
の部分にスカッフィングが発生したかを表示するもので
あり、これも苛酷度の1つの表現方法である。
(4) Results of Severity Adjustment * 1 to * 3 in the following Tables 4, 5 and 8 are as follows. * 1: The deflection amount is measured by pressing the center of the span with a tension gauge as shown in FIG. 4 and displaying the dent width of the belt in mm when the load is 10 kgf. The term "engine side" refers to the engine side because three V-belts are used in parallel. "Intermediate" refers to the middle of the three V-belts. “Motor side” refers to the motor side of the three V-belts. * 2: The horizontal and perpendicular directions to the camshaft axis of the engine are indicated as horizontal, the up-down direction is indicated as vertical, and the camshaft axis is indicated as front-back. For displacement, the distance from peak to peak was expressed in mm. * 3: Cam nose DR is the percentage of the cam nose friction contact part
Indicates whether or not scuffing has occurred, which is also one expression of the severity.

【表4】 (1) (2) (3) (4) REO1 REO2 REO2 REO2 ベルトのたわみ量(@10kgf)mm *1 エンジン側のVベルト 20 20 17 18 中間のVベルト 20 20 17 18 モーター側のVベルト 20 20 17 18 エンジン振動 *2 横 方 向 変位 mmp-p 0.07 0.06 0.06 0.06 加速度 g 0.23 0.28 0.18 0.19 縦 方 向 変位 mmp-p 0.12 0.11 0.21 0.16 加速度 g 0.40 0.46 0.24 0.27 前後方向 変位 mmp-p 0.07 0.07 0.05 0.12 加速度 g 0.35 0.40 0.13 0.14 動弁系摩耗損傷(JASO規格M328−91による。以下同様である。) ロッカーアームパッドD.R. 1.4 91.7 31.9 34.7 〃 摩耗量 mg 8.1 15.0 9.7 8.8 カムノーズ D.R. *3 0 59.7 25.0 26.4 〃 摩耗量 μm 2.3 16.3 6.3 5.8[Table 4] (1) (2) (3) (4)REO1 REO2 REO2 REO2  Belt deflection (@ 10kgf) mm * 1 Engine side V-belt 20 20 17 18 Middle V-belt 20 20 17 18 Motor side V-belt 20 20 17 18 Engine vibration * 2 Lateral displacement mmp-p 0.07 0.06 0.06 0.06 acceleration g 0.23 0.28 0.18 0.19 longitudinal displacement mmp-p 0.12 0.11 0.21 0.16 acceleration g 0.40 0.46 0.24 0.27 longitudinal displacement mmp-p 0.07 0.07 0.05 0.12 acceleration g 0.35 0.40 0.13 0.14 valve system wear damage (JASO standard M328 Rocker arm pad DR 1.4 91.7 31.9 34.7 摩 耗 Wear mg 8.1 15.0 9.7 8.8 Cam nose DR * 3 0 59.7 25.0 26.4 〃 Wear μm 2.3 16.3 6.3 5.8

【表5】 (5) (6) (7) REO2 REO2 REO2 ベルトのたわみ量(@10kgf)mm *1 エンジン側のVベルト 19 19.1 19.3 中間のVベルト 19.5 19.1 19.3 モーター側のVベルト 19 19 19.3 エンジン振動 *2 横 方 向 変位 mmp-p 0.05 0.06 0.06 加速度 g 0.32 0.28 0.30 縦 方 向 変位 mmp-p 0.13 0.11 0.13 加速度 g 0.45 0.37 0.43 前後方向 変位 mmp-p 0.06 0.04 0.05 加速度 g 0.26 0.24 0.26 動弁系摩耗損傷 ロッカーアームパッドD.R. 61.1 41.7 58.3 〃 摩耗量 mg 12.9 10.4 12.3 カムノーズ D.R. *3 54.2 29.2 56.9 〃 摩耗量 μm 12.4 5.4 10.4 表4〜5において、(1)は標準のエンジンオイルを使
用したケースであり、(2)〜(7)は試作エンジンオ
イルを使用したケースであり、この試作エンジンオイル
の苛酷度を調整するため、表4の(2)〜(4)では
「ベルトのたわみ量」をやや大きく変化させたところ、
苛酷度の1つのファクターであるロッカーアームパッド
D.R.は91.7〜31.9の間で大きく変化してい
るのに対し、表5の(5)〜(7)では「ベルトのたわ
み量」をやや細かく変化させたところ、苛酷度の1つの
ファクターであるロッカーアームパッドD.R.は4
1.7〜61.1の間で変化しており、とくに(7)の
ケースのロッカーアームパッドD.R.は58.3とな
っており、表3で示す苛酷度の調整目標値である55±
5の範囲に収まっていることが分かる。
[Table 5] (5) (6) (7)REO2 REO2 REO2  Belt deflection (@ 10kgf) mm * 1 Engine side V-belt 19 19.1 19.3 Middle V-belt 19.5 19.1 19.3 Motor side V-belt 19 19 19.3 Engine vibration * 2 Lateral displacement mmp-p 0.05 0.06 0.06 Acceleration g 0.32 0.28 0.30 Vertical displacement mmp-p 0.13 0.11 0.13 Acceleration g 0.45 0.37 0.43 Back and forth displacement mmp-p 0.06 0.04 0.05 Acceleration g 0.26 0.24 0.26 Valve system wear damage Rocker arm pad DR 61.1 41.7 58.3 摩 耗 Wear mg 12.9 10.4 12.3 Cam nose DR * 3 54.2 29.2 56.9 摩 耗 Wear μm 12.4 5.4 10.4 In Tables 4 and 5, (1) uses standard engine oil.
(2) to (7) show the prototype engine
This is a prototype engine oil
In order to adjust the severity of
After slightly changing the "belt deflection",
Rocker arm pad, one factor of severity
D. R. Varies widely between 91.7 and 31.9.
On the other hand, in Tables 5 (5) to (7),
When the amount was slightly changed, one of the severe
Rocker arm pad D. R. Is 4
It varies between 1.7 and 61.1, especially in (7).
Rocker arm pad of case D. R. Is 58.3
The adjustment target value of the severity shown in Table 3 is 55 ±
It can be seen that it is within the range of 5.

【0012】実施例2 (1)使用器具(図5参照) 実施例1の器具においては、エンジン部分は全部を使用
しているが、この実施例における器具においてはそのエ
ンジンの本来付随しているシリンダブロックおよびオイ
ルパン15を除き、本器具専用の小型オイルパン24と
置き換えた。また、モーター6からの駆動力を伝達する
ための歯付ベルト26は、エンジンのフロント側におい
てカムシャット25のフランジ部に直結したプーリー1
6に掛けた。これにより、小型化することができ、机上
型となった。
Embodiment 2 (1) Apparatus used (see FIG. 5) In the apparatus of Embodiment 1, the entire engine portion is used, but in the apparatus of this embodiment, the engine is originally attached. Except for the cylinder block and the oil pan 15, a small oil pan 24 dedicated to this device was replaced. The toothed belt 26 for transmitting the driving force from the motor 6 is connected to the pulley 1 directly connected to the flange of the cam shut 25 on the front side of the engine.
Multiplied by six. As a result, it was possible to reduce the size and obtain a desktop type.

【表6】 (a)エンジン(JASO規格M328−91準拠) 型式 トヨタ 3A 総排気量 cm3 1452 サイクル数 4 気筒数 4 弁配置 OHCロッカーアーム式1−3−4−2 最大トルク kgfm/rpm 12.0/3600 備考 エンジンからシリンダブロック、クランク シャフト、ピストン、コンロッド、オイル パン、フライホイール等を外す (b)駆動装置 (i)モーター 型式 東芝3相誘導モーターまたは同等品 出力/電圧 kw/v 0.75/200 回転数 rpm 1440 (ii)伝動ベルト 型式 純正品タイミングベルト(歯付ベルト) 本数 1 (iii)プーリー 型式 歯付プーリー (2) エンジンオイル 実施例1と同一(A) Engine (based on JASO standard M328-91) Model Toyota 3A Total displacement cm 3 1452 Number of cycles 4 Number of cylinders 4 Valve arrangement OHC rocker arm type 1-3-4-2 Maximum torque kgfm / rpm 12 0.0 / 3600 Remarks Remove cylinder block, crankshaft, piston, connecting rod, oil pan, flywheel, etc. from the engine. (B) Drive (i) Motor Model Toshiba 3-phase induction motor or equivalent Output / voltage kw / v 0 .75 / 200 rpm 1440 (ii) Transmission belt Model Genuine timing belt (toothed belt) Number 1 (iii) Pulley type Toothed pulley (2) Engine oil Same as in Example 1.

【0013】(3)苛酷度の調整目標 通常、エンジンの振動は、動弁系振動とクランク系振動
の合成されたものとして取り扱っており、実施例1の使
用器具においても同様である。しかし、実施例2のよう
にエンジンから本来付設されているシリンダブロックや
クランクシャフトやオイルパン等を取りはずし、エンジ
ンの上部構造のみを取り付けているので、実施例2の使
用器具は、エンジンの動弁系振動を比較的純粋なものと
して取扱うことができる。そして、実施例2において
は、動弁系とモーターとの間に、クランク系や三本のV
ベルトを入れることなく、図5に示すようにモーターの
駆動力を1本のタイミングベルト(歯付ベルト)26で
直接動弁系(カムシャフト25)に伝えてD・Rを評価
するものである。苛酷度の調整は、図4の荷重付与を回
転子を押し当てる等の手段を用いてタイミングベルトの
張力を変化させることにより行った。表8のベルトのた
わみ量は、この押し当てる力を調整することにより決定
した。
(3) Severity Adjustment Target Normally, engine vibration is handled as a combination of valve train vibration and crank system vibration, and the same applies to the equipment used in the first embodiment. However, since the cylinder block, crankshaft, oil pan, and the like originally provided are removed from the engine and only the upper structure of the engine is mounted as in the second embodiment, the tool used in the second embodiment is a valve operated engine. System vibrations can be treated as relatively pure. In the second embodiment, a crank system or three V
As shown in FIG. 5, the driving force of the motor is directly transmitted to the valve train (camshaft 25) by a single timing belt (toothed belt) 26 to evaluate D / R without inserting a belt. . The adjustment of the severity was performed by changing the tension of the timing belt by applying the load shown in FIG. 4 by pressing the rotor. The amount of deflection of the belt in Table 8 was determined by adjusting the pressing force.

【表7】 REO1 REO2 ロッカーアームパッド評点(D.R.) ≦5 55±5[Table 7] REO1 REO2 rocker arm pad rating (DR) ≤5 55 ± 5

【0014】(4)苛酷度調整結果(4) Severity adjustment result

【表8】 (1) (2) (3) (4) REOREO2 REO2 REO1 ベルトのたわみ量(@10kgf)mm *1 13.2 14.9 14.0 14.0 エンジン振動 *2 横 方 向 変位 mmp-p 0.06 0.06 0.06 0.06 加速度 g 0.21 0.23 0.27 0.27 縦 方 向 変位 mmp-p 0.10 0.12 0.12 0.11 加速度 g 0.24 0.27 0.41 0.40 動弁系摩耗損傷(JASO規格M328−91による。以下同様である。) ロッカーアームパッドD.R. 12.5 37.5 58.3 0.0 〃 摩耗量 mg 9.0 11.2 12.4 8.3 カムノーズ D.R. *3 12.5 30.6 51.4 0.0 〃 摩耗量 μm 3.7 8.7 11.9 2.5 表8では、ベルトのたわみ量を変えて、その結果エンジ
ン振動の項目に示す数値を変化させることにより、苛酷
度の1つのファクターであるロッカーアームパッドD.
R.が0〜58.3まで変化させることができることお
よび(3)のケースのロッカーアームパッドD.R.は
表3に示す苛酷度の調整目標値である55±5の範囲に
収まることを示す。
[Table 8] (1) (2) (3 ) (4) REO 2 REO2 REO2 REO 1 the amount of deflection of the belt (@ 10kgf) mm * 1 13.2 14.9 14.0 14.0 engine vibration * 2 sideways direction displacement mmp-p 0.06 0.06 0.06 0.06 Acceleration g 0.21 0.23 0.27 0.27 Vertical displacement mmp-p 0.10 0.12 0.12 0.11 Acceleration g 0.24 0.27 0.41 0.40 Valve train wear damage (according to JASO standard M328-91; the same applies hereinafter) Rocker arm pad DR 12.5 37.5 58.3 0.0 〃 Abrasion mg 9.0 11.2 12.4 8.3 Cam nose DR * 3 12.5 30.6 51.4 0.0 〃 Abrasion μm 3.7 8.7 11.9 2.5 In Table 8, change the amount of belt deflection and consequently change the values shown in the section of engine vibration. Thus, the rocker arm pad D.S.
R. Can be changed from 0 to 58.3 and the rocker arm pad D. in the case of (3). R. Indicates that the value falls within the range of 55 ± 5 which is the adjustment target value of the severity shown in Table 3.

【0015】[0015]

【効果】本発明は、伝動部材の振動数を制御することに
より、苛酷度を任意の数値に再現性よく、容易に設定で
きる。したがって、本発明の装置による動弁系の摩耗試
験結果は再現性がよく、正確であり、信頼性の高いデー
タを提供できる。
According to the present invention, the severity can be easily set to an arbitrary value with good reproducibility by controlling the frequency of the transmission member. Therefore, the wear test result of the valve train by the apparatus of the present invention is highly reproducible, accurate, and can provide highly reliable data.

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

【図1】本発明の動弁系摩耗試験装置の一具体例を示す
モデル図である。
FIG. 1 is a model diagram showing a specific example of a valve train wear test apparatus according to the present invention.

【図2】エンジン動弁系とベルトの振動数の重なりによ
る共振発生現象の解析モデルを示す。
FIG. 2 shows an analysis model of a resonance generation phenomenon caused by an overlap between the engine valve train and the frequency of the belt.

【図3】本発明装置の1つの具体例におけるベルトのた
わみ量(荷重10kgf)(単位mm)と苛酷度の関係
を示す。
FIG. 3 shows the relationship between the amount of deflection of the belt (load: 10 kgf) (unit: mm) and the severity in one specific example of the apparatus of the present invention.

【図4】本発明における伝動部材のたわみ量を測定する
方法を説明するための概略図を示す。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a method for measuring the amount of deflection of a transmission member according to the present invention.

【図5】本発明の動弁系摩耗試験装置の他の具体例を示
すモデル図である。
FIG. 5 is a model diagram showing another specific example of the valve train wear test apparatus of the present invention.

【符号の説明】 1 エンジン(動弁系) 2 クランクシャフト 3 プーリー 4 Vベルト 5 プーリー 6 モーター 7 振動計 8 エンジンオイルの温度制御装置 9 ポンプ 10 熱交換器 11 加速度計 12 加速度計 13 インバーター 14 制御記録計 15 オイルパン 16 プーリー 17 バルブ 18 バルブ 19 バルブ 20 バルブ 21 油圧コントロールスイッチ 22 油圧計 23 フィルタ 24 ヒーター付きオイルパン 25 カムシャフト 26 タイミングベルト(歯付ベルト)[Description of Signs] 1 Engine (valve operating system) 2 Crankshaft 3 Pulley 4 V belt 5 Pulley 6 Motor 7 Vibrometer 8 Engine oil temperature controller 9 Pump 10 Heat exchanger 11 Accelerometer 12 Accelerometer 13 Inverter 14 Control Recorder 15 Oil pan 16 Pulley 17 Valve 18 Valve 19 Valve 20 Valve 21 Hydraulic control switch 22 Oil pressure gauge 23 Filter 24 Heated oil pan 25 Camshaft 26 Timing belt (toothed belt)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 エンジン動弁系、エンジン動弁系を強制
駆動するためのモーター、前記動弁系に前記モーターの
回転を伝えるための伝動部材よりなる動弁系摩耗試験装
置において、前記伝動部材の振動数を制御するための手
段を設け、動弁系における苛酷度を調節可能としたこと
を特徴とする動弁系摩耗試験装置。
1. A valve train wear test apparatus comprising: an engine valve train; a motor for forcibly driving the engine valve train; and a transmission member for transmitting rotation of the motor to the valve train. A valve system wear test apparatus characterized in that a means for controlling the frequency of the valve system is provided so that the severity of the valve system can be adjusted.
【請求項2】 エンジン、エンジンオイルの温度制御手
段、エンジンのクランクシャフトまたはカムシャフトに
連結したプーリー、モーター、モーター回転軸に連結し
たプーリー、前記2つのプーリー間にかけ渡されたベル
ト、および前記ベルトの張力を変化させる手段を設け、
動弁系における苛酷度を調節可能としたことを特徴とす
る動弁系摩耗試験装置。
2. An engine, an engine oil temperature control means, a pulley connected to a crankshaft or a camshaft of the engine, a motor, a pulley connected to a motor rotation shaft, a belt stretched between the two pulleys, and the belt Means for changing the tension of
A valve train wear test apparatus wherein the severity of the valve train can be adjusted.
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