JP4929746B2

JP4929746B2 - エンジン試験装置

Info

Publication number: JP4929746B2
Application number: JP2006034722A
Authority: JP
Inventors: 隆片之坂; 修増田; 裕之阪井
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 2006-02-13
Filing date: 2006-02-13
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2026-02-13
Also published as: JP2007212371A

Description

この発明は、自動車、産業機械、建設機械、小型船舶用等に使用されるガソリンエンジン及びディーゼルエンジンの試験装置に関するものである。

組み立て工程が完了したエンジンは、単体で、異打音等の不具合のチェック及び性能の確認のためにテスト運転が行われるが、その際はエンジンを完全に暖機することが必要である。エンジンを暖機する方法には種々のものがあり、（１）アイドリング運転をするもの、（２）アイドリング以上の回転数で所定時間運転するもの、（３）エンジンの冷却系に外部から温水を循環させるもの、（４）エンジンオイルを加熱して注入するもの、（５）特許文献１に示されるように、エンジン全体を誘導加熱により加熱するもの等がある。
特開平８−２２２３６１号公報

上記した従来の暖機方法には、それぞれ課題がある。まず、（１）アイドリング運転する方法は、暖機に時間が掛かる。即ち、エンジン１台の試験時間のうち約半分が暖機運転に掛かる時間であり、エンジン試験のタクトタイムも時間が掛かることになった。（２）アイドリング以上の回転数で所定時間運転する方法は、騒音が発生して環境に悪影響を及ぼすとともに、燃料の消費量が多くなり、また、やはり暖機運転に時間が掛かった。（３）さらに、エンジンの冷却系に外部から温水を循環させる方法は、冷却水を加熱するための大型の設備が必要となる。また、温水循環のみでは完全に暖機させることが困難なため、アイドリング以上の回転の併用が必要になった。（４）又、エンジンオイルを加熱して注入する方法は、エンジンオイルを加熱するための大型の設備が必要となるとともに、加熱したオイルの注入のみでは完全に暖機させることが困難なため、アイドリンヅ以上の回転を併用する必要があった。（５）また、エンジン全体を誘導加熱により加熱する方法は、加熱装置の電力が大きくなるとともに、エンジンが異種金属で構成されているので、加熱での温度差が生じ、部分的に非常に高温となって亀裂等が発生したり、電装品の機能不良が発生したりした。

この発明は上記のような課題を解決するために成されたものであり、エンジンの暖機時間を大幅に短縮することができ、エンジン試験のタクトタイムを大幅に短縮することができるとともに、試験のための消費電力、消費燃料が少なくて済み、さらに冷却水やエンジンオイルを加熱するための設備が不要となり、またエンジンに亀裂等が発生したり、電装品の機能不全が発生したりするのを防止することができるエンジン試験装置を得ることを目的とする。

この発明の請求項１に係るエンジン試験装置は、エンジンにダイナモメータを連結し、エンジンの試験を行うエンジン試験装置において、エンジンのオイルパン部に高周波電源に接続された加熱コイルを設け、
加熱コイルを複数に分割し、各分割部分をエンジンのオイルパン部の形状に沿うよう弾性のあるモールドコイルにより形成し、
各分割部分をマグネットによりエンジンのオイルパン部の表面に吸着したものである。

請求項２に係るエンジン試験装置は、上記各分割部分相互を、シリコンラバーを介して連結したものである。

請求項３に係るエンジン試験装置は、パレットに装着したエンジンとダイナモメータとを自動連結構造とするとともに、パレットに加熱コイルと電気的に接続された自動連結ピンを設け、エンジンとダイナモメータとを自動連結する際に、自動連結ピンをダイナモメータ側に設けた電源端子と自動連結したものである。

請求項４に係るエンジン試験装置は、エンジンのオイルパン部に過熱防止用の温度センサを設けたものである。

以上のようにこの発明の請求項１によれば、エンジンのオイルパン部に高周波電源に接続された加熱コイルを設けたので、オイルパン部が誘導加熱され、エンジンの内部を循環するエンジンオイルが加熱され、エンジンの暖機時間が大幅に短縮され、エンジン試験のタクトタイムも大幅に短縮される。このため、試験のための消費電力や燃料費が少なくて済む。又、エンジン全体を加熱しないので、異常な局部過熱や電装品の機能不良が発生しない。さらに、薄板のオイルパン部のみの加熱のため、高周波電源装置の容量が小さくて済む。
また、加熱コイルを複数に分割し、各分割部分をエンジンのオイルパン部の形状に沿うような弾性のあるモールドコイルにより形成したので、種々の形状のエンジンに対応することができるとともに、環境性（耐油、耐水）に優れ、安全性にも優れている。
また、加熱コイルの各分割部分をマグネットによりエンジンのオイルパン部の表面に吸着したので、加熱コイルのエンジンへの取付と取り外しが容易となる。

請求項２によれば、各分割部分相互を、シリコンラバーを介して連結したので、該連結部分を容易に変形させることができる。

請求項３によれば、エンジンとダイナモメータとを自動連結した際に、パレットの加熱コイルと電気的に接続された自動連結ピンをダイナモメータ側に設けられた電源端子と自動連結するようにしており、エンジン試験に際して電気的接続が容易になり、エンジン試験のタクトタイムを大幅に短縮することができる。

請求項４によれば、オイルパン部に過熱防止用の温度センサを設けたので、エンジンの過熱を防止することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面とともに説明する。図１はこの発明の実施最良形態によるエンジン試験装置の構成図を示し、１はエンジン２の駆動試験を行う試験室であり、その内部にはエンジン２とダイナモメータ３が相互に着脱自在に設けられ、エンジン２の下部にはエンジンオイルを収納するオイルパン部２ａが突出して設けられており、オイルパン部２ａの周囲にはオイルパン部２ａの形状に合わせ、フレキシビリティを持たせるために４分割された加熱コイル５が配置される。また、エンジン２はパレット４上に載置されている。又、試験室１内には加熱コイル５に周波数１０〜５０ｋＨｚの高周波電力を供給するインバータ盤６が設けられ、試験室１外にはインバータ盤６を制御するインバータ制御盤７が設けられ、インバータ制御盤７には３φ２００Ｖ、６ｋＶＡの電源が接続される。又、試験室１の外部にはエンジン２を駆動制御するエンジン制御盤８が設けられる。

図２（ａ），（ｂ）は加熱コイル５の平面図及び正面図を示し、加熱コイル５は接続線９を介して電気的に直列接続された４つの分割部分５ａ〜５ｄに分割され、各分割部分５ａ〜５ｄはオイルパン部２ａの形状に沿って変形可能なように弾性を有する平角形のモールドコイルに形成される。各分割部分５ａ〜５ｄにはシリコンラバー５ｅが突出して取り付けられ、シリコンラバー５ｅにはマグネット５ｆが設けられ、このマグネット５ｆを介して各分割部分５ａ〜５ｄはオイルパン部２ａの表面に吸着される。なお、この実施最良形態では、突出して形成したシリコンラバー５ｅにマグネット５ｆを設けたが、これに限定されるものではない。又、各分割部分５ａ〜５ｄはシリコンラバー５ｇを介して相互に連結される。加熱コイル５はパレット４の数だけ（例えば２０セット）パレット４上に用意されており、パレット４上にエンジン２をセットするときに加熱コイル５も事前にセットする。又、オイルパン部２ａには過熱防止用の温度センサ（サーモスイッチ）１０が取り付けられ、加熱コイル５の端子及び温度センサ１０の端子は接続線１２ａ，１２ｂを介してパレット４の自動連結ピン１１ａ，１１ｂと接続され、自動連結ピン１１ａ，１１ｂはダイナモメータ３側に設けられた電源端子３ａ及び制御端子３ｂと接離自在に連結され、ダイナモメータ３をエンジン２に連結したときに自動連結ピン１１ａ，１１ｂが端子３ａ，３ｂと自動的に連結する。端子３ａ，３ｂは接続線１３ａ，１３ｂを介してインバータ盤６及びインバータ制御盤７と接続され、インバータ盤６はインバータ制御盤７と電源線１４ａ及び制御線１４ｂを介して接続される。尚、図２においては、自動連結ピン１１ｂ及び端子３ｂは図示省略してある。

上記構成において、エンジン試験の手順について説明する。まず、パレット４にエンジン２を装着するとともに、オイルパン部２ａの表面に加熱コイル５を吸着する。加熱コイル５の端子及びオイルパン部２ａの表面に取り付けられた温度センサ１０の端子は自動連結ピン１１ａ、１１ｂにパレット４上ですでに接続されている（図１Ａに示す。）。又、エンジン２の内部にはエンジンオイルを注入する。この状態でパレット４を試験室１内のダイナモメータ３の近傍に搬送し、この両者を自動連結する。自動連結ピン１１ａ，１１ｂと端子３ａ，３ｂも同時に自動連結される。次に、冷却水、燃料をエンジン２に供給し、エンジン２を起動する。次に、インバータ盤６の端子３ａに高周波電力を供給し、加熱コイル５に給電し、オイルパン部２ａを誘導加熱により加熱し、これによってエンジン２の内部を循環するエンジンオイルを加熱し、エンジン２を暖機する。暖機が終了したら、加熱を停止する。この状態でエンジン試験を開始し、完了させる。次に、パレット４の切り離し、搬送を行い、エンジンオイル及び冷却水の除去を行い、加熱コイル５及び温度センサ１０の取り外しを行い、エンジン２の取り外しを行って、次のエンジン２の試験に移行する。

上記した実施最良形態においては、エンジン２のオイルパン部２ａの周囲に高周波電源に接続された加熱コイル５を設けたので、オイルパン部２ａが誘導加熱され、エンジン２の内部を循環するエンジンオイルが加熱され、エンジン２の暖機時間が大幅に短縮される。例えば、３０００ＣＣのディーゼルエンジンの場合、暖機時間は約９分から５分に短縮される。図３はエンジンオイル温度上昇比較特性を示し（横軸がエンジン暖機経過時間、縦軸がエンジンオイル温度上昇を示す。）、誘導加熱なしの従来では暖機完了時間が約９分（アイドリング回転数以上で運転した場合）であるのに対して、誘導加熱ありのこの発明の上記実施最良形態においては、暖機完了時間が約５．２分となった。また、暖機時間が短縮されたことにより、エンジン試験のタクトタイムも大幅に短縮される。このため、試験のための消費電力や燃料費が少なくて済む。又、エンジン全体を加熱しないので、異常な局部過熱や電装品の機能不良が発生しない。さらに、薄板のオイルパン部２ａのみの加熱のため、高周波電源装置の容量が小さくて済む。

又、加熱コイル５を複数に分割し、各分割部分５ａ〜５ｄをオイルパン部２ａの形状に沿う弾性のあるモールドコイルにより形成したので、種々の形状のエンジン２に対応することができるとともに、環境性（耐油、耐水）に優れ、安全性にも優れている。又、加熱コイル５の各分割部分５ａ〜５ｄをマグネット５ｆによりエンジン２のオイルパン部２ａの表面に吸着したので、加熱コイル５のエンジン２への取付と取り外しが容易となる。又、オイルパン部２ａに過熱防止用の温度センサ１０を設けたので、オイルパン部２ａの温度が所定温度以上になった場合には、加熱コイル５への高周波電源の電力供給を削減又は停止することにより、エンジン２の過熱を防止することができる。

さらに、エンジン２とダイナモメータ３とを自動連結した際に、パレット４の加熱コイル５及び温度センサ１０と電気的に接続された自動連結ピン１１ａ，１１ｂをダイナモメータ３側に設けられた電源端子３ａ及び制御端子３ｂと自動連結するようにしており、エンジン試験に際して電気的接続が容易になり、エンジン試験のタクトタイムを大幅に短縮することができる。

この発明の実施最良形態によるエンジン試験装置の構成図である。この発明の実施最良形態による加熱コイルの平面図及び構成図である。従来及びこの発明によるエンジンオイル温度上昇比較特性図である。

符号の説明

２…エンジン
２ａ…オイルパン部
３…ダイナモメータ
３ａ…電源端子
３ｂ…制御端子
４…パレット
５…加熱コイル
５ａ〜５ｄ…分割部分
６…インバータ盤
１０…温度センサ
１１ａ，１１ｂ…自動連結ピン

Claims

エンジンにダイナモメータを連結し、エンジンの試験を行うエンジン試験装置において、
エンジンのオイルパン部に高周波電源に接続された加熱コイルを設け、
加熱コイルを複数に分割し、各分割部分をエンジンのオイルパン部の形状に沿うよう弾性のあるモールドコイルにより形成し、
各分割部分をマグネットによりエンジンのオイルパン部の表面に吸着したことを特徴とするエンジン試験装置。
上記各分割部分相互を、シリコンラバーを介して連結したことを特徴とする請求項１に記載のエンジン試験装置。
パレットに装着したエンジンとダイナモメータとを自動連結構造とするとともに、パレットに加熱コイルと電気的に接続された自動連結ピンを設け、エンジンとダイナモメータとを自動連結する際に、自動連結ピンをダイナモメータ側に設けた電源端子と自動連結したことを特徴とする請求項１又は２記載のエンジン試験装置。
エンジンのオイルパン部に過熱防止用の温度センサを設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のエンジン試験装置。