JPH01153934A - Detector for abnormality of piston ring - Google Patents
Detector for abnormality of piston ringInfo
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、２サイクルディーゼル機関に適用するピスト
ンリングの異常検出器に関すちるのである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a piston ring abnormality detector applied to a two-stroke diesel engine.
（従来の技術）
従来の２サイクルディーゼル機関を第７図により説明す
ると、 （０１）がピストン、 （０２）がシリンダラ
イナ、 （０３）がシリンダカバー、 （０４）が燃焼
室。(Prior Art) A conventional two-stroke diesel engine will be explained with reference to FIG. 7. (01) is a piston, (02) is a cylinder liner, (03) is a cylinder cover, and (04) is a combustion chamber.
（０５）が排気弁、 （０６）が燃料弁、 （０７）が
上記ピストン（０１）の外周面に取付けたピストンリン
グで。(05) is the exhaust valve, (06) is the fuel valve, and (07) is the piston ring attached to the outer peripheral surface of the piston (01).
ピストン（０１）が上死点付近に達したときに、燃料が
燃料弁（０６）を介し燃焼室（０４）へ噴射されて、燃
焼し、そのときのエネルギーにより燃焼室（０４）の圧
力が上昇して、ピストン（０１）が下方へ押し下げられ
、クランク軸（図示せず）が回転して、そのときの慣性
力によりピストン（０１）が上方へ戻ってくる。この操
り返しにより、クランク軸が回転するようになっている
。When the piston (01) reaches near top dead center, fuel is injected into the combustion chamber (04) through the fuel valve (06) and combusted, and the energy at that time increases the pressure in the combustion chamber (04). The piston (01) rises and is pushed downward, the crankshaft (not shown) rotates, and the piston (01) returns upward due to the inertial force at that time. This manipulation causes the crankshaft to rotate.
（発明が解決しようとする問題点）
前記第７図に示す従来の２サイクルディーゼル機関では
、ピストン（０１）が昇降するとき、同ピストン（０１
）の外周面に取付けられたピストンリング（０７）がシ
リンダライナ（０２）の内周面を摺動するので、ピスト
ンリング（０７）には、不完全な潤滑、金属材同士の接
触、腐食摩耗、燃焼残渣等に基づいてスティックが生じ
る。このスティックは、急激に発生するので、ピストン
リング（０７）の状態を常にチエツクして、スティック
が発生しているか否かを常にチエツクしていなければな
らないが１従来は１機関の停止時に、ピストン（０１）
を引き抜いて、ピストンリング（０７）の巾を計測する
か、シリンダライナ（０２）に設けた掃気口からピスト
ンリング（０７）を覗いて、リング合口隙間の巾を目視
により検査しており、前者の場合には、ピストンリング
（０７）のチエツクに手間と時間が掛かる。また後者の
場合には、ピストンリング（０７）の状態を正確にチエ
ツクできないという問題があった。(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional two-stroke diesel engine shown in FIG. 7, when the piston (01) moves up and down, the piston (01
) The piston ring (07) attached to the outer circumferential surface of the cylinder slides on the inner circumferential surface of the cylinder liner (02), so the piston ring (07) is subject to incomplete lubrication, contact between metal materials, and corrosive wear. , sticks occur based on combustion residues, etc. Since this stick occurs suddenly, it is necessary to constantly check the condition of the piston ring (07) to see if stick occurs.1 Conventionally, when the engine is stopped, the piston (01)
The width of the piston ring (07) is measured by pulling it out, or the width of the ring gap is visually inspected by looking into the piston ring (07) through the scavenging port provided in the cylinder liner (02). In this case, checking the piston ring (07) takes time and effort. Furthermore, in the latter case, there was a problem in that the condition of the piston ring (07) could not be accurately checked.
（問題点を解決するための手段）
本発明は前記の問題点に対処するもので、２サイクルデ
ィーゼル機関のシリンダライナに設けた掃気孔からピス
トンリングのリング合口隙間に向かって超音波を照射す
る超音波発信器と、リング合口隙間間のピストン溝面ま
たはピストンリング面から反射した超音波を受信する超
音波受信器とを具えていることを特徴としている。(Means for Solving the Problems) The present invention addresses the above-mentioned problems by irradiating ultrasonic waves from a scavenging hole provided in a cylinder liner of a two-stroke diesel engine toward a ring abutment gap of a piston ring. It is characterized by comprising an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver that receives ultrasonic waves reflected from the piston groove surface or piston ring surface between the ring abutment gaps.
本発明の目的とする処は、ピストンリングの状態を迅速
に、容易に、正確にチエツクできる改良されたピストン
リングの異常検出器を供する点にある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an improved piston ring abnormality detector that can quickly, easily, and accurately check the condition of a piston ring.
（作用）
本発明のピストンリングの異常検出器は前記のように構
成されており、超音波発信器から２サイクルディーゼル
機関のシリンダライナに設けた掃気孔を経てピストンリ
ングのリング合口隙間に向かって超音波を照射する。こ
のとき、掃気口の部分をリング合口隙間が通過すれば、
超音波発信器からの超音波が同すング谷口隙間間のピス
トン溝面に入射後８反射して、超音波受信器へ入り、掃
気口部分をリング合口隙間以外の部分が１ｉｌｌ過すれ
ば、超音波発信器からの超音波がリング合口隙間以外の
部分に入射後１反射して、超音波受信器へ入り、前者の
場合と後者の場合とでは、計測距離が異なり、この差か
らピストンリングに異常が生じているか否かが検出され
る。(Function) The piston ring abnormality detector of the present invention is configured as described above, and is directed from the ultrasonic transmitter to the ring abutment gap of the piston ring through the scavenging hole provided in the cylinder liner of a two-stroke diesel engine. Apply ultrasound. At this time, if the ring gap passes through the scavenging port,
After the ultrasonic wave from the ultrasonic transmitter enters the piston groove surface between the ring gap and the groove, it is reflected and enters the ultrasonic receiver, and if the part other than the ring gap passes through the scavenging port by 1ill, The ultrasonic wave from the ultrasonic transmitter enters the area other than the ring abutment gap, then reflects once and enters the ultrasonic receiver.The measurement distance is different in the former case and the latter case, and from this difference It is detected whether or not an abnormality has occurred.
（実施例）
次に本発明のピストンリングの異常検出器を第１図乃至
第６図に示す一実施例により説明すると。(Embodiment) Next, the piston ring abnormality detector of the present invention will be explained with reference to an embodiment shown in FIGS. 1 to 6.
第１．２．３図の（１ａ）がピストンの溝部、（７）が
同ピストンの溝部（１ａ）内に嵌挿したピストンリング
。In Fig. 1.2.3, (1a) is the groove of the piston, and (7) is the piston ring fitted into the groove (1a) of the piston.
（２）がシリンダライナ、（１０）が同シリンダライナ
（２）に設けた掃気孔、 （１１）が上記ピストンリン
グ（７）のリング合口隙間、 （１００）が上記シリン
ダライナ（２）に設けた掃気孔（１０）から上記ピスト
ンリング（７）のリング合口（１１）に向かって超音波
を照射する超音波発信器、 （１０１）がリング合口隙
間（１１）間のピストン溝（１ａ）面またはピストンリ
ング（７）面から反射した超音波を受信する超音波受信
器で。(2) is the cylinder liner, (10) is the scavenging hole provided in the cylinder liner (2), (11) is the ring gap between the piston rings (7), and (100) is the scavenging hole provided in the cylinder liner (2). An ultrasonic transmitter emits ultrasonic waves from the scavenging hole (10) toward the ring abutment (11) of the piston ring (7), (101) is the surface of the piston groove (1a) between the ring abutment gap (11). Or with an ultrasonic receiver that receives ultrasonic waves reflected from the piston ring (7) surface.
同超音波発信器（１００）及び同超音波受信器（１０１
）は回転移動可能になっている。なお超音波発信器（１
００）から照射した超音波がリング合口隙間（１１）間
のピストン（１）面またはピストンリング（７）面の何
れに入るかにより送受信距離が変化する。また第３図の
（１１０）が上記超音波受信器（１０１）に接続した受
信信号発生器、 （１１１）が同受信信号発生器（１１
０）に接続したデジタルＩ／Φボード、 （１１２）が
回転角センサ、 （１１３）がＡ／Ｄ変換器、 （１１
４）が電子計算機、（１１５）が表示装置である。また
第４図が０Ｎ−ＯＦＦ信号を発生するピストン位置を示
す説明図、第６図が本ピストンリングの異常検出器のソ
フトウェアのフローチャート、第６図がリング合口隙間
Ｂと運転時間との関係を示す説明図で。The ultrasonic transmitter (100) and the ultrasonic receiver (101)
) can be rotated. In addition, an ultrasonic transmitter (1
The transmission and reception distance changes depending on whether the ultrasonic waves emitted from the ring abutment gap (11) enter the piston (1) surface or the piston ring (7) surface. In addition, (110) in FIG. 3 is a received signal generator connected to the ultrasonic receiver (101), and (111) is the received signal generator (11) connected to the ultrasonic receiver (101).
0) is connected to the digital I/Φ board, (112) is the rotation angle sensor, (113) is the A/D converter, (11)
4) is an electronic computer, and (115) is a display device. Also, Fig. 4 is an explanatory diagram showing the piston position that generates the 0N-OFF signal, Fig. 6 is a flowchart of the software of the abnormality detector of this piston ring, and Fig. 6 shows the relationship between the ring gap B and the operating time. In the illustration shown.
ａ、ｂ、ｃ、ｄが温度のデータ、Δにより示すｅが現状
のリング合口隙間である。また−点鎖線が寿命と判断さ
れた合口距離Ｂ ｍａｘで、この−点鎖線と、運転時間
の各点ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅを結んで得られたトレンド線
の延長線との交点をＸとし。a, b, c, and d are temperature data, and e indicated by Δ is the current ring gap. In addition, the dash-dot line is the abutment distance B max at which the service life has been determined, and the intersection of this dash-dot line and the extension line of the trend line obtained by connecting each point a, b, c, d, and e of the operating time. Let be X.
そのときの運転時間をｆにしている。The driving time at that time is set to f.
第１．２図に示すように超音波発信器（１００）の先端
はシリンダライナ（２）の掃気孔（１０）と相対してお
り、同掃気孔（１０）をピストンリング（７）が通過す
るときは、互いの計測距離が短くなり、同掃気孔（１０
）をピストンリング（７）のリング合口隙間（１１）が
通過するときは、互いの計測距離が長くなる。この差を
利用して、ピストンリング（７）にスティックが生じて
いるか否かを判定する。即ち。As shown in Figure 1.2, the tip of the ultrasonic transmitter (100) faces the scavenging hole (10) of the cylinder liner (2), and the piston ring (7) passes through the scavenging hole (10). When using the same scavenging hole (10
) when the ring abutment gap (11) of the piston ring (7) passes through the piston ring (7), the measured distance between them becomes long. Using this difference, it is determined whether or not the piston ring (7) is stuck. That is.
超音波送信器（１００）からシリンダライナ（２）に設
けた掃気孔（１０）を経てピストンリング（７）のリン
グ合口隙間へ照射し、その反射波のパターンの変化によ
り、ピストンリング（７）にスティックが生じているか
否かを判定する（リング呑口が移動しているか、全く移
動せずにピストンリング（７）にステイフナが生じてい
るかを判定する）。このとき１回転角センサ（１１２）
を基準クランク角度の設定と検知した角度の割出しとに
使用する。ピストン位置と検出角度との関係を第４図に
示した。例えば回転角センサ（１１２）をピストン上死
点に設定し、信号のピッチをＴ秒として、ピストン上死
点から第３ピストンリングの信号を発生する。またｄ点
までの時間をＴ、とすると、ｄ点の角度θ。Ultrasonic waves are emitted from an ultrasonic transmitter (100) through a scavenging hole (10) provided in the cylinder liner (2) to the ring abutment gap of the piston ring (7), and due to changes in the pattern of the reflected waves, the piston ring (7) (Determine whether the ring spout is moving or not moving at all and the piston ring (7) is stiffened.) At this time, 1 rotation angle sensor (112)
is used to set the reference crank angle and to determine the detected angle. FIG. 4 shows the relationship between the piston position and the detected angle. For example, the rotation angle sensor (112) is set at the piston top dead center, the pitch of the signal is set to T seconds, and a signal for the third piston ring is generated from the piston top dead center. Also, if the time to point d is T, then the angle θ of point d is.
は次式により表される。is expressed by the following equation.
θｌ ＝ＴＩ Ｘ３６０／Ｔ
各ピストンリング（７）の０Ｎ−ＯＦＦ信号を発生する
角度イ１ロ、へ等を予め設定しておけば、運転中に、０
Ｎ−ＯＦＦ信号の発生する時間を検知して、その０ＮＯ
ＦＦ信号がどのピストンリングであるかを知ることがで
きる。超音波受信器（１０１）により得られた０Ｎ−Ｏ
ＦＦ信号は、受信信号発生器（１１０）へ送られて、波
形が整形され１次いでデジタル■／Φボード（１１１）
へ送られて、デジタル信号に変換されて、電子計算機（
１１４）へ送られる。また同電子計算機（１１４）では
１回転角センサ（１１２）からの信号と受信信号発生器
（１１０）からの信号とに基づいて何れのピストンリン
グ（７）からの信号であるかを判定し、その結果を表示
装置（１１５）に表示する。また第６図に示すように過
去のａ、ｂ、ｃ、ｄ点におけるリング合ロバターンの受
信号を保存しておけば、ピストンリング（７）が移動し
ているか、スティックして動かないかの状態を判定でき
る。θl = TI
Detects the time when the N-OFF signal is generated and detects the 0NO
It is possible to know which piston ring the FF signal corresponds to. 0N-O obtained by ultrasonic receiver (101)
The FF signal is sent to a reception signal generator (110), where the waveform is shaped and then a digital ■/Φ board (111).
It is sent to an electronic computer (
114). The computer (114) also determines which piston ring (7) the signal is coming from based on the signal from the 1-rotation angle sensor (112) and the signal from the received signal generator (110). The results are displayed on the display device (115). Also, as shown in Figure 6, if you save the received signals of the ring combination patterns at points a, b, c, and d in the past, you can check whether the piston ring (7) is moving or stuck and does not move. The state can be determined.
（発明の効果）
本発明のピストンリングの異常検出器は前記のように超
音波発信器から２サイクルディーゼル機関のシリンダラ
イナに設けた掃気孔を経てピストンリングのリング合口
隙間に向かって超音波を照射する。このとき、掃気口の
部分をリング合口隙間が通過すれば、超音波発信器から
の超音波が同すング呑口隙間間のピストン溝面に入射後
１反射して、超音波受信器へ入り、掃気口部分をリング
合口隙間以外の部分が通過すれば、超音波発信器からの
超音波がリング合口隙間以外の部分に入射後１反射して
、超音波受信器へ入り、前者の場合と後者の場合とでは
、計測距離が異なり、この差からピストンリングに異常
が生じているか否かを検出するので、ピストンリングの
状態を迅速に。(Effects of the Invention) As described above, the piston ring abnormality detector of the present invention emits ultrasonic waves from the ultrasonic transmitter toward the ring gap of the piston ring through the scavenging hole provided in the cylinder liner of a two-stroke diesel engine. irradiate. At this time, if the ring abutment gap passes through the scavenging port, the ultrasonic wave from the ultrasonic transmitter enters the piston groove surface between the scavenging gap, reflects once, and enters the ultrasonic receiver. If a part other than the ring abutment gap passes through the scavenging port part, the ultrasonic wave from the ultrasonic transmitter enters the part other than the ring abutment gap, reflects once, and enters the ultrasonic receiver, and the former case and the latter case The measured distance is different in this case, and from this difference it is possible to detect whether or not there is an abnormality in the piston ring, so the condition of the piston ring can be quickly determined.
容易に、正確にチエツクできる効果がある。This has the effect of allowing easy and accurate checking.
第１図は本発明に係わるピストンリングの異常検出器の
一実施例を示す側面図、第２図はその拡大平面図、第３
図は電気系統図、第４図は０Ｎ−ＯＦＦ信号を発生する
ピストン位置を示す説明図。
第５図は本ピストンリングの異常検出器のソフトウェア
のフローチャート、第６図はリング合口隙間Ｂと運転時
間との関係を示す説明図、第７図は従来の２サイクルデ
ィーゼル機関を示す縦断側面図である。
（１ａ）・・・ピストンのリング溝、（２）・・・シリ
ンダライナ、（７）・・・ピストンリング、’（１０）
・・・シリンダライナ（２）の掃気孔、 （１１）
・・・ピストンリング（７）のリング合口隙間、
（１００）・・・超音波発信器、 （１０１）・・・超
音波受信器。FIG. 1 is a side view showing an embodiment of a piston ring abnormality detector according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged plan view thereof, and FIG.
The figure is an electrical system diagram, and FIG. 4 is an explanatory diagram showing the piston position that generates the ON-OFF signal. Figure 5 is a flowchart of the software for this piston ring abnormality detector, Figure 6 is an explanatory diagram showing the relationship between ring gap B and operating time, and Figure 7 is a longitudinal side view showing a conventional two-stroke diesel engine. It is. (1a)...Piston ring groove, (2)...Cylinder liner, (7)...Piston ring, '(10)
...Scavenging hole of cylinder liner (2), (11)
...ring gap of piston ring (7),
(100)...Ultrasonic transmitter, (101)...Ultrasonic receiver.
Claims (1)
掃気孔からピストンリングのリング合口に向かって超音
波を照射する超音波発信器と、リング合口隙間間のピス
トン溝面またはピストンリング面から反射した超音波を
受信する超音波受信器とを具えていることを特徴とした
ピストンリングの異常検出器。An ultrasonic transmitter that emits ultrasonic waves from the scavenging hole provided in the cylinder liner of a two-stroke diesel engine toward the ring abutment of the piston ring, and an ultrasonic transmitter that emits ultrasonic waves reflected from the piston groove surface or piston ring surface between the ring abutment gaps. A piston ring abnormality detector comprising: an ultrasonic receiver for receiving ultrasonic waves.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62312188A JPH01153934A (en) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | Detector for abnormality of piston ring |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62312188A JPH01153934A (en) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | Detector for abnormality of piston ring |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01153934A true JPH01153934A (en) | 1989-06-16 |
Family
ID=18026276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62312188A Pending JPH01153934A (en) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | Detector for abnormality of piston ring |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01153934A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1006271A2 (en) * | 1998-12-01 | 2000-06-07 | Wärtsilä NSD Schweiz AG | Method and device for the determination of the status of a moving part in the cylinder of an internal-combustion engine |
| EP1132730A1 (en) * | 2000-03-07 | 2001-09-12 | Sulzer Markets and Technology AG | Method and device for determining the friction between two moving parts |
| US6490928B2 (en) | 2000-03-07 | 2002-12-10 | Sulzer Markets And Technology Ag | Method and arrangement for judging the friction behavior between two counter-running partners |
| JP2008129023A (en) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Robert Bosch Gmbh | Method of diagnosing internal combustion engine of vehicle |
-
1987
- 1987-12-11 JP JP62312188A patent/JPH01153934A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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